Comprobación de los resultados de bruñido

Opciones de análisis y descripción de los parámetros de bruñido óptimos

Informaciones sobre el diagnóstico

El bruñido, también llamado honing, es una mecanización fina/método de producción para casi todos los materiales y puede emplearse, por ejemplo, en superficies de deslizamiento de pistones para cilindros de motores de combustión. La herramienta utilizada se llama bruñidor y se mueve de forma giratoria y en el eje longitudinal, de modo que en la superficie, en la mayoría de los casos, se puede reconocer el rectificado en cruz. Pero ¿cómo se mide el resultado del bruñido en una pieza de trabajo y cómo se evalúa la superficie o forma? ¿Existen parámetros de bruñido óptimos? En este artículo se señalan las diferentes opciones de comprobaciones y evaluaciones que pueden verificar el acabado superficial (rugosidad superficial) y la variación de redondez en el cilindro.

Posibilidades de comprobación

Medidor de rugosidad

Es posible ofrecer una información cualitativamente fiable sobre la rugosidad de la superficie con un medidor de rugosidad. Mediante la distribución y la manifestación de las estrías y los picos (topografías) en el diagrama de rugosidad puede valorarse cómo evoluciona la superficie durante el rodaje, cuánto volumen de aceite ofrece y cómo de grande será la superficie de contacto. Además, el diagrama de rugosidad ofrece una documentación valiosa sobre la calidad del bruñido.

Microscopio

Las estructuras de la superficie también pueden evaluarse visualmente mediante imágenes de microscopio. A partir de un aumento de 200 veces pueden evaluarse más fácilmente el ángulo de bruñido, la profundidad de la estría y la exposición de los cristales de silicio. Las incrustaciones de suciedad no deseadas o las formaciones de capa metálica se hacen visibles.

Junto con el diagrama de rugosidad y el protocolo de medición, las capturas de microscopio son también un buen medio para visualizar y documentar la calidad del bruñido.

Aparato de medición fina interior

Para una rápida evaluación de la cilindricidad es suficiente con determinar el diámetro en varios puntos y, así, obtener una idea de la forma del cilindro resultante. Con el aparato de medición fina interior (Subito) pueden determinarse así divergencias básicas de redondez en el cilindro mediante mediciones puntuales. La exactitud de la información sobre la forma se determina según el número de puntos de medición.

Con el aparato de medición fina interior puede determinarse la mayoría de las formas de cilindro mostradas a continuación.

Evaluación de las superficies

Parámetros		Descripción
Valores medios de rugosidad	R_a	Valor medio aritmético de las medidas de todos los valores del perfil de rugosidad
Profundidad de rugosidad individual	R_z1	Suma de la altura del máximo pico del perfil y de la profundidad del máximo valle del perfil de rugosidad dentro de una distancia medida individualmente (l_r)
Profundidad de la rugosidad	R_z	Valor medio aritmético de las profundidades de rugosidad individuales Rz1 de las distancias medidas individualmente sucesivas
	R_max	Máxima profundidad de rugosidad individual dentro de la distancia medida total

Profundidad de la rugosidad del núcleo	R_k	Profundidad del perfil de rugosidad del núcleo
Altura de picos reducida	R_pk	Altura media de los picos que sobresalen del área del núcleo
Profundidad de la estría reducida	R_vk	Profundidad medida de las estrías que sobresalen del área del núcleo
Porcentaje de material	M_r1	Menor porcentaje de material del perfil de rugosidad del núcleo
	M_r2	Mayor porcentaje de material del perfil de rugosidad del núcleo

Leyenda
01 Área de picos en el perfil
02 Área del núcleo
03 Área estriada en el perfil
04 «Superficie de picos»
05 Curva de porcentaje de material (curva Abbott)
06 «Superficie estriada»
07 Porcentaje de material

Mediante estos parámetros se determinan los mejores parámetros de bruñido en la producción en serie para cada tipo de motor para obtener el mejor resultado en las superficies en cuanto a fricción, desgaste y consumo de aceite resultante. En el reacondicionamiento muchas veces los límites se establecen a causa de máquinas más simples y de amplia aplicación. No obstante, pueden elaborarse superficies de cilindro de alta calidad cuando se presta atención a los parámetros esenciales. La tabla ofrece una orientación al respecto.

Parámetros		Unidad	Valores recomendados Longitud de palpado: 4,8 mm/punta palpadora: 2 µm/90°
			Turismo gasolina/ diésel	Vehículo industrial diésel
Valor medio de rugosidad aritmético	R_a	μm	0.15 ... 0.40	0.30 ... 0.50
Altura de picos reducida	R_pk	μm	0.10 ... 0.40	0.20 ... 0.60
Profundidad de la rugosidad del núcleo	R_k	μm	0.20 ... 0.60	0.50 ... 1.50
Profundidad de la estría reducida	R_vk	μm	0.50 ... 1.00	0.50 ... 1.50
Menor porcentaje de material	M_r1	%	4 ... 12	4 ... 10
Mayor porcentaje de material	M_r2	%	75 ... 90	80 ... 90
Ángulo de bruñido	α	∠°	25 ... 45	40 ... 60

Evaluación de formas y geometrías

Tipo de fallo		Motivo del fallo	Ayuda
Ovalaciones	Orden 0: cilindro perfecto	Geometría correcta
	1.er orden: excentricidad	Debido a cabezal de bruñido fijo	Comprobar el movimiento del cabezal de bruñido
	2.º orden: cilindro ovalado	Generado por deformaciones y sobrecalentamiento	Reducción de la presión de corte, dado el caso, sustitución de las piedras de bruñir
	3.er orden: ovalación triangulares	Resultantes debido a deformaciones de 2.º y 4.º orden	Para obtener ayuda véase el 2.º y 4.º orden
	4.º orden: fallo de forma cuadrado	Generado casi siempre a causa de deformaciones debidas al apriete de los tornillos de culata	Reducción de las deformaciones utilizando gafas de bruñido
Formas de trompeta, cono y embudo		Generadas por una posición incorrecta. El rebase de piedra de bruñir es excesivo en el lado con el mayor diámetro	Corregir la posición: reducir el rebase de piedra de bruñir o utilizar una piedra de bruñir más corta
Forma de barril		Generada al bruñir con un rebase de piedra de bruñir insuficiente o piedras de bruñir demasiado cortas	Aumentar el rebase de piedra de bruñir o utilizar regletas de bruñido más largas
Ondulaciones		Generadas cuando se bruñe con una piedra de bruñir excesivamente corta o se intenta tratar lugares angostos aplicando el cabezal de bruñido durante más tiempo	Piedras de bruñir más largas, carreras cortas en la mecanización selectiva de lugares angostos