durometro ATK600

DIVISIÓN ACADÉMICA DE MECÁNICA INDUSTRIAL

MANUAL DE OPERACIÓN DURÓMETRO ATK-600 MITUTOYO ASESOR: M. C. ENRIQUE CONTRERAS CALDERÓN M. C. JAIME VÁZQUEZ COLÍN INTEGRANTES: MARTÍNEZ ANDRES CARLOS EDUARDO DIMAS GUERRERO ARTURO DURAN LINARES JORGE FLORES REYES ELDER LANDA ORIHUELA AXEL Emiliano Zapata Mor. A 8 de Abril de 2012


RESUMEN En el siguiente trabajo, se muestra el manual de operación del durómetro ATK600, en el cual se encuentran diferentes capítulos, donde se habla desde los antecedentes históricos, del durómetro, hasta el principio de operación del mismo, ya que el manual que ofrece el fabricante, muestra a grandes rasgos y escasamente las características del durómetro, en cambio el manual de operación muestra paso a paso, la forma de manipular el durómetro el cual es de gran utilidad , ya que cualquier persona, puede ser uso de este manual. En el primer capítulo, podemos encontrar los objetivos que se tiene planeados, la justificación del trabajo y los alcances que se esperan, así como un cronograma de actividades. En el segundo capítulo se muestra, los antecedentes de los durómetros, tipos de durezas, clasificación de los durómetros y los usos y aplicaciones de los durómetros. En el tercer capítulo, se muestra el manual de operación, donde se detalla paso a paso, la forma de operar, el durómetro ATK-600, y sus especificaciones. En el cuarto capítulo, se muestra la conclusión, los trabajos a futuro y los resultados obtenidos en las prácticas.


ÍNDICE

CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN 1.1

INTRODUCCIÓN

5

1.2

OBJETIVO

6

1.3

JUSTIFICACIÓN

6

1.4

ALCANCES

6

1.5

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

7

CAPÍTULO 2. MARCO TEÓRICO 2.1

DUREZA

8

2.2

DURÓMETRO

8

2.3

ANTECEDENTES

9

2.4

CLASIFICACIÓN DE LOS DURÓMETROS.

9

2.5

USOS Y APLICACIONES DEL DURÓMETRO

11

2.6

FUNCIONAMIENTO DEL DURÓMETRO

12

2.7

ESCALAS DE USO INDUSTRIAL ACTUALES

12

2.8

LAS NORMAS ASTM

13

2.9

LAS PRUEBAS DE DUREZA ROCKWELL

14

2.10 PROBADORES DE DUREZA ROCKWELL

16


CAPITULO 3. MANUAL DE OPERACIÓN DEL DURÓMETRO MITUTOYO 3.1

CARACTERÍSTICAS DURÓMETRO ATK-600 ROCKWELL

17

3.2

ÁREA DE TRABAJO

20

3.2.1 UBICACIÓN DEL EQUIPO

20

3.3

INDICACIONES BÁSICAS DE SEGURIDAD

20

3.4

PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN.

21

CAPITULO 4. CONCLUSIONES, RESULTADOS Y TRABAJOS A FUTURO

4.1 CONCLUSIONES SOBRE EL MANUAL DE OPERACIÓN DEL DURÓMETRO ATK-600.

28

4.2

RESULTADOS DEL DURÓMETRO ATK-600

28

4.3

TRABAJOS A FUTURO

29

BIBLIOGRAFÍA

30


CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN 1.1 INTRODUCCIÓN Uno de los propósitos fundamentales en los equipos y maquinarias, que se tiene en diferentes empresas o en áreas de trabajo, es el contar con el manual de mantenimiento correcto y el proceso de operación de la maquinaria, que se tiene que brindar a cada equipo, en su debido tiempo y de forma correcta. Hoy en día, las mayores pérdidas económicas y materiales de las empresas, es por la falla constante de los equipos de trabajo, el cual influyen diferentes factores, entre ellos, se encuentra el error humano, el cual por la ignorancia del equipo y por la falta de capacitación, se originan varias perdidas tanto materiales como económicas, por no saber utilizar el equipo a manipular. Otro factor por el cual los equipos suelen fallar, es por la falta de mantenimiento a la maquinaria, o la mala aplicación de esta misma, el cual es muy común en las empresas. Por esta causa el manual de operación de un equipo, es de gran utilidad en las empresas, ya que nos da a conocer, la forma de utilización, de la maquinaria ya que, aún, aunque la persona no tenga conocimientos sobre la maquinaria, con el manual de operación se puede hacer funcionar paso a paso, así mismo con el manual de mantenimiento, brindando a la maquinaria el mantenimiento correcto y como debe aplicarse al equipo.


1.2 OBJETIVO Realizar un manual de operación del durómetro ATK-600, el cual será de gran utilidad, para el manejo adecuado del mismo, así conocer las especificaciones especificaciones generales del equipo.

1.3 JUSTIFICAC JUSTIFICACIÓN IÓN Los manuales de operación son de vital vital importancia para el manejo correcto de los equipos y el conocimiento de los mismos. Por ello este manual, tiene como finalidad dar a conocer las características del durómetro ATK-600.

1.4 ALCANCES Con el presente documento el usuario conocerá las características físicas, especificaciones técnicas y requerimientos del Durómetro ATK-600, con el fin de que pueda hacer uso correcto del equipo. Para ello ello se han incluido una serie de pasos e imágenes que guiaran al usuario a tener una mejor visualización y compresión del equipo.


1.5 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES El siguiente cronograma muestra las actividades actividades que se realizarán realizarán en un período de 16 semanas. Tabla1.1 cronograma de actividades.

MESES

1

Explicación del Proyecto Selección del proyecto y reconocimiento del equipo (objetivo, características y ficha técnica Primera entrega del proyecto Principio del funcionamiento del equipo identificación de piezas criticas y costeo de las mismas Segunda entrega y corrección de errores Pruebas técnicas con el equipo Análisis y comparación de resultados de pruebas obtenidas Revisión del manual de operación Corrección de errores del manual de operación Primera entrega del reporte de mantenimiento Corrección del reporte de mantenimiento

2 3 SEMANAS

1

ACTIVIDADES 2

3

4

1

2

3

4

1

2

4

3

4

1

2

3

4


CAPÍTULO 2 MARCO TEÓRICO 2.1 DUREZA dureza es la oposición que ofrecen los materiales a la penetración, la abrasión, La dureza es el rayado, la cortadura, las deformaciones permanentes, etc... También puede definirse como la cantidad de energía que absorbe un material ante un esfuerzo antes de romperse o deformarse. Por ejemplo: la madera puede rayarse con facilidad, esto significa que no tiene mucha dureza, mientras que el vidrio es mucho más difícil de rayar.

2.2 DURÓMETRO Un durómetro es un aparato que mide la dureza de los materiales, existiendo varios procedimientos para efectuar esta medición. Los más utilizados son los de Rockwell, Brinell, Vickers y Micro Vickers. Se aplica una fuerza normalizada sobre un elemento penetrador, también normalizado, que produce una huella sobre el material. En función del grado de profundidad o tamaño de la huella, obtendremos la dureza. Dentro de cada uno de estos procedimientos, hay diversas combinaciones de cargas y penetradores, que se utilizarán dependiendo de la muestra a ensayar.


Estos durómetros son especialmente apreciados en los ámbitos de producción, de control de calidad y de servicio técnico gracias a su movilidad. Con ello podrá realizar las comprobaciones con el mínimo esfuerzo y la más alta precisión. El principio de las mediciones de la dureza de los materiales es siempre el mismo, sólo que existe una distinción entre el procedimiento estático y dinámico de la medición de dureza (explicación de ambos procedimientos para realizar la medición de la dureza). Con los durómetros para materiales metálicos se pueden comprobar de un modo rápido y preciso la dureza superficial del acero, hierro fundido, herramientas de acero, acero noble, aleaciones de aluminio, cobre y bronce.

2.3 ANTECEDENTES La prueba de dureza Rockwell fue ideado por el ingeniero metalúrgico Stanley P. Rockwell en Syracuse, Nueva York, hacia 1919, con el fin de para determinar rápidamente los efectos del tratamiento térmico del acero teniendo razas. El ensayo de dureza Brinell, inventado en 1900 en Suecia, fue lento, no útil en acero totalmente endurecido, y dejó impresiones demasiado grandes como para ser considerados no destructivo. Rockwell ha colaborado con un instrumento fabricante para comercializar su invención y desarrollo de máquinas de las pruebas estandarizadas.

2.4 CLASIFICACIÓN DE LOS DURÓMETROS. La dureza de los materiales tiene distintas clasificaciones y para cada una de estas existe un durómetro. Los más comunes se enlistan a continuación:


Durómetro Brinell: Los durómetros Brinell miden la resistencia a la tracción del material analizado. (Figura 2.1)

Figura 2.1 Durómetro Brinell.

Durómetro Rockwell: Rockwell: Obtiene la medición de la dureza del material de manera directa obteniendo una huella pequeña del material, por lo que su procedimiento es considerado como ensayo no destructivo. (Figura 2.2)

Figura 2.2 Durómetro Rockwell.


Durómetro Vickers: Vickers: Utilizado para materiales blandos, aunque sus mediciones coinciden con las de la escala Brinell. (Figura 2.3)

Figura 2.3 Durómetro Vickers.

2.5 USOS Y APLICACIONES APLICACIONES DEL DURÓMETRO En industrias como la de la construcción y la del metal se trata de medir la dureza y resistencia de los materiales con los que se ha de construir o del metal que se está forjando para garantizar que cumplen con determinados estándares de seguridad y calidad. El uso más común del durómetro en la industria farmacéutica es la medición de la resistencia y dureza de pastillas y cápsulas para verificar que puedan resistir el proceso de producción, empaque, distribución y venta, también para asegurarse de que la dureza del medicamento permita su desintegración dentro del cuerpo o que sea fácil de masticar.


2.6 FUNCIONAMIENTO DEL DURÓMETRO Para la medición de la dureza de materiales el durómetro funciona de la siguiente manera: Una vez que se selecciona el material del cual se quiere conocer la dureza se normaliza la fuerza que se le ha de aplicar a través de un elemento penetrador, que también debe estar normalizado. Dependiendo de la profundidad o tamaño de la huella que se obtenga de esta aplicación de fuerza es como sabremos el grado de dureza del material. Así se puede conocer la resistencia al corte de la superficie que tiene el material analizado y se utilizan diferentes tipos de durómetros, entre los que encontramos los que se explicaron más arriba.

2.7 ESCALAS DE USO INDUSTRIAL ACTUALES 

Dureza Brinell: Emplea Brinell: Emplea como punta una bola de acero templado o carburo de W. Para materiales duros, es poco exacta pero fácil de aplicar. Poco precisa con chapas de menos de 6 mm de espesor. Estima resistencia a tracción.



Dureza Knoop: Knoop: Mide la dureza en valores de escala absolutas, y se valoran con la profundidad de señales grabadas sobre un mineral mediante un utensilio con una punta de diamante al que se le ejerce una fuerza estándar.



Dureza Rockwell: Se Rockwell: Se utiliza como punta un cono de diamante (en algunos casos bola de acero). Es la más extendida, ya que la dureza se obtiene por medición directa y es apto para todo tipo de materiales. Se suele considerar un ensayo no destructivo por el pequeño tamaño de la huella.

DIVISIÓN ACADÉMICA DE MECÁNICA INDUSTRIAL 

Rockwell superficial: superficial: Existe una variante del ensayo, llamada Rockwell superficial, para la caracterización de piezas muy delgadas, como cuchillas de afeitar o capas de materiales que han recibido algún tratamiento de endurecimiento superficial.



Dureza Rosiwal: Mide Rosiwal: Mide en escalas absoluta de durezas, se expresa como la resistencia a la abrasión medias en pruebas de laboratorio y tomando como base el corindón con un valor de 1000.



Dureza Shore: Emplea un escleroscopio. Se deja caer un indentador en la superficie del material y se ve el rebote. Es adimensional, pero consta de varias escalas. A mayor rebote -> mayor dureza. Aplicable para control de calidad superficial. Es un método elástico, no de penetración como los otros.



Dureza Vickers: Vickers: Emplea como penetrador un diamante con forma de pirámide cuadrangular. Para materiales blandos, los valores Vickers coinciden con los de la escala Brinell. Mejora del ensayo Brinell para efectuar ensayos de dureza con chapas de hasta 2 mm de espesor.



Dureza Webster: Emplea Webster: Emplea máquinas manuales en la medición, siendo apto para piezas de difícil manejo como perfiles largos extruidos. El valor obtenido se suele convertir a valores Rockwell.

2.8 LAS NORMAS ASTM • E18-07

de dureza Rockwell y Rockwell superficial dureza de los materiales

metálicos EN-ISO • 6508-1

dureza Rockwell y Rockwell superficial dureza de los materiales

metálicos El peso muerto tradicional frente a la fuerza de retroalimentación


2.9 LAS PRUEBAS DE DUREZA ROCKWELL Rockwell: La dureza Rockwell o ensayo de dureza Rockwell es un método para determinar la dureza, es decir, la resistencia de un material a ser penetrado. El ensayo de dureza Rockwell constituye el método más usado para medir la dureza debido a que es muy simple de llevar a cabo y no requiere conocimientos especiales. Se pueden utilizar diferentes escalas que provienen de la utilización de distintas combinaciones de penetradores y cargas, lo cual permite ensayar prácticamente cualquier metal o aleación. Hay dos tipos de penetradores: unas bolas esféricas de acero endurecido (templado y pulido) de 1/16, 1/8, ¼ y ½ pulg, y un penetrador cónico de diamante con un ángulo de 120º +/- 30' y vértice redondeado formando un casquete esférico de radio 0,20 mm (Brale), el cual se utiliza para los materiales más duros. En la siguiente tabla se muestra las aplicaciones, tipo de carga, el tipo de penetrador y el símbolo símbolo de dureza. Tabla 2.1 Aplicaciones de dureza


Escalas de dureza Rockwell superficial Es una variante del Ensayo Rockwell cuyo fin es únicamente analizar la superficie de los materiales. Por ejemplo, para analizar la superficie de un acero que ha sido tratado por carburación y medir así su dureza. Su técnica es básicamente reducir el esfuerzo aplicado para sólo penetrar en la superficie. Para este ensayo se utiliza una precarga menor de 3 kg, seguida de una carga mayor de 15, 30 ó 45 kg. Estas escalas se identifican mediante número (15, 30 ó 45) y una letra (N, T, W o Y) en función del penetrador. La siguiente siguiente tabla tabla muestra muestra características superficial. Tabla 2.2 Escalas de dureza Rockwell

de la escala de dureza Rockwell


2.10 PROBADORES DE DUREZA ROCKWELL Las escalas Rockwell superficiales utilizan cargas más bajas y son meras impresiones sobre materiales frágiles y muy delgados. La escala 45 N utiliza una carga de 45 kg en un diamante en forma de cono penetrador Brale, y se puede utilizar en densa cerámica. La escala 15 T emplea una carga de 15 kg en un 1/16pulgada de diámetro bola de acero endurecido, y puede ser utilizado en la hoja metálica. Los valores típicos acero muy duro por ejemplo, una hoja de cuchillo

55 - 62

HRC hachas, cinceles, etc. HRC 40 – 45, varias otras escalas, incluida la amplia escala de A-, se utilizan para aplicaciones especializadas. Existen escalas especiales para la medición de las muestras de casos y endurecidos.


CAPITULO 3 MANUAL DE OPERACIÓN DEL DURÓMETRO MITUTOYO 3.1 CARACTERÍSTICAS DURÓMETRO ATK-600 ROCKWELL •

Un penetrador de diamante diamante y un penetrador de bola de acero de 1/16 pulg de diámetro se proveen como accesorios estándares.

•

El ATK-600 se diseñó para mediciones de dureza Rockwell.

•

La dureza medida se muestra en la pantalla.

•

La selección de la carga de medición se puede hacer fácilmente con la perilla de selección.



Dentro de cada uno de estos características, hay diversas combinaciones de cargas y penetradores, que se utilizarán dependiendo de la muestra a ensayar.

Figura 3.1 Durómetro ATK-600


FICHA TÉCNICA DEL DURÓMETRO ATK-600 El durómetro cuenta con las siguientes especificaciones técnicas que se muestran en la siguiente tabla Tabla 3.1 ficha técnica del equipo


PARTES DEL DURÓMETRO En la siguiente imagen se muestran las partes de operación del durómetro ATK600.

.

Figura 3.2 Durómetro ATK-600


3.2 ÁREA DE TRABAJO Para trabajar con el equipo siempre utilice las medidas de seguridad y tome en cuenta las siguientes recomendaciones: 1. Procure que el área de trabajo sea una superficie plana y que no existan relieves que afecten su funcionamiento. 2. De preferencia preferencia utilice una mesa de granito cuando instale su durómetro. 3. Nunca opere el equipo en lugares con temperaturas extremas o donde donde exista mucha humedad o en superficies mojadas.

3.2.1 UBICACIÓN DEL EQUIPO Los instrumentos de ensayo de dureza son equipos delicados. Necesitan ser instalados en una mesa sólida, en un ambiente libre de vibración. Después de la instalación, los probadores de dureza no pueden ser trasladados a otra área sin tomar debida precauciones.

3.3 INDICACIONES BÁSICAS DE SEGURIDAD



Siempre utilice el durómetro en condiciones óptimas de operación.



Revise que las fuentes fuentes de alimentación de energía eléctrica se encuentren en buen estado.



Asegúrese que el cable de alimentación del equipo no se encuentre dañado y que no exista riesgo o condiciones inseguras de trabajo. (fig.3.3)


Figura 3.3 Cable de alimentación del durómetro

3.4 PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN. Nota: Para operar el durómetro tenga siempre a la mano el kit de operación que viene incluido en el equipo

Figura 3.4 Kit de operación del Durómetro.


1. Retire la funda protectora que cubre al equipo equipo y lo resguarda de posibles daños externos. 2. Asegúrese de que el lugar de trabajo sea un lugar plano y que no exista exista desnivel. 3. Calibre el durómetro con la burbuja que que viene incluida en el kit

de

operación, como se muestra en la figura de abajo.

4. Conecte el equipo a la fuente de alimentación de energía. energía.

5. Colóquese en posición frontal al equipo. 6. Presione el botón de encendido, que se encuentra en la posición superior derecha.


7. Coloque la punta del penetrador que vaya a utilizar utilizar de acuerdo a la la dureza de material que vaya a medir. Puede ser penetrador de bola o bien penetrador de punta de diamante.

8. Para medir seleccione el rango de dureza y elija la opción high oprimiendo select para posicionarse en el rango más alto se presionan las teclas de arriba-abajo.


9. Presione select para seleccionar el rango menor y determine el valor del rango y con las flechas arriba-abajo determine el valor de este. 10. Presione select para cambiar a la posición offset la cual se utiliza para dar una tolerancia al valor menor y mayor antes mencionados, en este caso se queda en cero. 11. Presione select para cambiar a la opción identer y seleccione el tipo de penetrador que desea utilizar con las flechas arriba-abajo. 12. Seleccione DIA para la penetradora punta de diamante, o la opción BALL para seleccionar el penetrador de bola según sus necesidades. 13. Presione select para ir a la opción method. Aquí seleccione el tipo de dureza ya sea rock well superficial para cargas menores o solamente rock well para cargas mayores. 14. Con la perilla de selección que se encuentra en la parte inferior de la pantalla del durómetro seleccione el tipo de dureza R o S según sea el caso, gire la perilla en la dirección que desee.


15. Seleccione la carga necesaria con la perilla de selección de carga que se encuentra en la parte lateral derecha.

16. Coloque el material a medir en la plataforma del equipo.


17. Con el volante comience a girar en sentido horario para subir la plataforma hasta topar con la punta, tenga cuidado de no excederse con la fuerza. Si esto llega a pasar en la pantalla del durómetro se encenderá la opción OVER que indica que la fuerza aplicada fue necesaria en este caso gire en sentido contrario la perilla para bajar la plataforma y evitar daños al equipo.

18. Continúe girando lentamente hasta que las luces del botón PRE-FORCE queden todas encendidas, entonces deje de girar. 19. Enseguida presione START que se encuentra ubicado en la parte inferior frontal justo abajo del volante.


20. Espere a que el durómetro muestre muestre el resultado de dureza. 21. Si el material se encuentra dentro del rango seleccionado encenderá la opción OK. 22. Por el contrario si el material se encuentra fuera del rango seleccionado se encenderá la opción NG.


CAPITULO 4 CONCLUSIONES, RESULTADOS Y TRABAJOS A FUTURO

4.1 CONCLUSIONES SOBRE EL MANUAL DE OPERACIÓN DEL DURÓMETRO ATK-600. En el presente proyecto, se cumplió con el objetivo ya que se realizó satisfactoriamente el manual de de operación operación del durómetro ATK-600, ATK-600, uno de ellos fueron las especificaciones del equipo, el cual garantiza un correcto manejo del durómetro y la función de cada uno de sus componentes, dando a conocer el funcionamiento del durómetro ATK-600, su operación y el tipo de mantenimiento que se tiene que se tiene que realizar al equipo, cumpliendo de manera satisfactoria los objetivos antes ya mencionados.

4.2 RESULTADOS DEL DURÓMETRO ATK-600 Durante la realización de este proyecto se obtuvo un conocimiento general del durómetro atk-600, se comenzó por conocer las partes de este equipo, el voltaje y la alimentación necesaria para que funcione. También conocimos los diferentes tipos de durómetros que existen en el mercado; según el tipo de dureza que miden, analógicos y digitales, asi como las escalas de medición.


4.3 TRABAJOS A FUTURO Durante la elaboración del presente manual se encontraron varias anomalías en el equipo y mejoras que se pueden realizar: 1°- Comprar nuevos patrones de medición ya que los existentes se encuentran muy marcados por el uso. 2°- Mayor mantenimiento al kit de operación. 3°- Colocar el durómetro en un lugar correcto, ya que se encuentra en una superficie no apta para su utilización, lo recomendable es que se coloque sobre una mesa de granito. De no ser posible esto, colocarlo en una superficie plana y estable. 4°- Instalar el durómetro en un área específica y exclusiva. 5°- Hacer limpieza al equipo y alejarlo del polvo. 6°- Evitar la humedad.


BIBLIOGRAFÍA http://www.quiminet.com/articulos/el-durometro-definicion-caracteristicas-yfuncionamiento-2558457.htm http://www.twilight.mx/Medidores-de-DurezaDurometros.html?gclid=CKTE4vSgybECFQP0nAodCR8AWQ http://www.pce-iberica.es/instrumentos-de-medida/metros/durometros.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Dureza_Rockwell

durometro ATK600

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