PROCESOS DE MANUFACTURA INFORME BASADO EN ESTUDIO DE METROLOGIA
LUISA FERNANDA MACIAS O. (65020) PAULA ANDREA FORERO P. (64946) JOHAN SEBASTIAN ACUÑA C. (63086) LUIS ALEJANDRO CASTAÑEDA M. (61508) JOSE IGNACIO GOMEZ (67643) LUIS FERNANDO AVILA (64868)
UNIVERSIDAD INCCA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA INDUSTRIAL BOGOTA D.C. 2010
PROCESOS DE MANUFACTURA INFORME BASADO EN ESTUDIO DE METROLOGIA
LUISA FERNANDA MACIAS O. (65020) PAULA ANDREA FORERO P. (64946) JOHAN SEBASTIAN ACUÑA C. (63086) LUIS ALEJANDRO CASTAÑEDA M. (61508) JOSE IGNACIO IGNACIO GOMEZ (67643) LUIS FERNANDO AVILA (64868)
Informe
ING. NELSON ROJAS Docente de Procesos de Manufactura
UNIVERSIDAD INCCA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERÍA INDUSTRIAL PROCESOS DE MANUFACTURA BOGOTA D.C. 2010
INTRODUCCION Actualmente, con la dinamización del comercio a nivel mundial, la Metrología adquiere mayor importancia y se hace más énfasis en la relación que existe entre ella y la optimización, entre las mediciones y el control de la calidad, la calibración, la acreditación de laboratorios, la trazabilidad y la certificación. La Metrología es el núcleo central básico que permite el ordenamiento de estas funciones y su operación coherente las ordena con el objetivo final de mejorar y garantizar la calidad de productos y servicios. La Metrología a nivel de país juega un papel único y se relaciona con el Gobierno, con las Empresas y con la Población, relación conocida como el modelo G.E.P. http://www.science.oas.org/oea_gtz/libros/metrologia/presentacin_mesp.htm La metrología (del griego μετρoν, medida y λoγoς, tratado) es la ciencia de la medida. Tiene por objetivo el estudio de los sistemas de medida en cualquier campo de la ciencia. También tiene como objetivo indirecto que se cumpla con la calidad. La Metrología tiene dos características muy importantes el resultado de la medición y la incertidumbre de medida. Los físicos y las industrias utilizan una gran variedad de instrumentos para llevar a cabo sus mediciones. Desde objetos sencillos como reglas y cronómetros, hasta potentes microscopios, medidores de láser e incluso avanzadas computadoras muy precisas. Por otra parte, la Metrología es parte fundamental de lo que en los países industrializados se conoce como Infraestructura Nacional de la Calidad, [1] compuesta además por las actividades de: normalización, ensayos, certificación y acreditación, que a su vez son dependientes de las actividades metrológicas que aseguran la exactitud de las mediciones que se efectúan en los ensayos, cuyos resultados son la evidencia para las certificaciones. La metrología permite asegurar la comparabilidad internacional de las mediciones y por tanto la intercambiabilidad de los productos a escala internacional. En el ámbito metrológico los términos tienen significados específicos y éstos están contenidos en el Vocabulario Internacional de Metrología o VIM. http://es.wikipedia.org/wiki/Metrolog%C3%ADa
OBJETIVO GENERAL
El objetivo del presente informe es plasmar las herramientas adquiridas en el estudio de metrología realizado en campo, instalaciones y laboratorio de la Universidad Santo Tomás, y que a la postre serán base fundamental en la construcción de la pieza a entregar, como también en la estructuración del futuro profesional que deberá contar con los criterios básicos para la toma de decisiones y la visión técnica de toda organización.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
1. 2. 3.
4. 5.
Adquirir el concepto de metrología y relacionarlo con el desarrollo de nuestra carrera. Reconocer herramientas de medición y su respectiva aplicación en el laboratorio. Aproximar a nuestra formación profesional el proceso estructural de metrología y su desarrollo en nuestro país como también los organismos de control y reguladores existentes para tal fin. Apropiarnos del proceso de medición de una pieza del laboratorio, utilizando adecuadamente las herramientas suministradas para tal fin. Reconocer la importancia de involucrar en nuestra toma de decisiones, conceptos multidisciplinarios adquiridos en las aulas de formación y que afianzan el carácter administrativo y directivo que debe tener un profesional de Ingeniería Industrial.
CLASES DE METROLOGIA
Metrología legal: La metrología es la ciencia y técnica que tiene por objeto el estudio de los sistemas de pesos y medidas, y la determinación de todos los aspectos teóricos y prácticos referidos a la medición de todas las magnitudes físicas, como por ejemplo: masa, longitud, volumen, temperatura, tiempo, etc. La metrología legal es el área de la metrología que se ocupa de las exigencias legales, técnicas y administrativas, relativas a las unidades de medida, los métodos de medición, los instrumentos de medir y las medidas materializadas. Hoy en día, la metrología es vista como una ciencia estratégica para el desarrollo social y tecnológico de los países. Todo estado debe propiciar el desarrollo de la ciencia de las mediciones, como condición básica para el éxito de cualquier plan de desarrollo económico y social planteado para el país. La metrología debe seguir los desarrollos económicos y políticos que se caracterizan por la liberación de los mercados, la globalización de las actividades comerciales e industriales e innovaciones técnicas cada vez más rápidas. Mediciones fiables son un requisito indispensable para relaciones comerciales leales, el aseguramiento de la calidad y la aceptación de certificados en el ámbito internacional. Asimismo, son de igual importancia para la protección de los ciudadanos y el medio ambiente contra los efectos perjudiciales de estos desarrollos. Metrología técnica o Industrial: Estudia las mediciones realizadas, para asegurar la compatibilidad dimensional, la conformidad con especificaciones de diseño necesario para el funcionamiento correcto o en generar todas las mediciones que se realizan para asegurar la adecuación de algún producto con respecto a su uso.
Metrología Científica: Estudia las mediciones realizadas con el fin de consolidar teorías sobre la naturaleza del universo o seguir nuevas teorías, así como estudiar nuevos métodos o el perfeccionamiento de los mismos e incluso en desarrollar tecnología de punta para pode tener un mayor control sobre la medida.
Metrología Legal Técnica Científica Figura # 1
La Metrología en Colombia: La metrología legal en Colombia es controlada y desarrollada por la Superintendencia de Industria y Comercio (SIC) y más propiamente en el Centro de Control de Calidad y Metrología (CCCM). Por resolución número 140 del 4 de febrero de 1994, por la cual se establece el procedimiento para la acreditación y se regulan las actividades que se realicen dentro del Sistema Nacional de Normalización, Certificación y Metrología, se le confiere a la SIC: “Establecer, coordinar, dirigir y vigilar los programas nacionales de
control industrial de calidad, pesos, medidas y metrología que considere indispensables para el adecuado cumplimiento de sus funciones”, así como “Acreditar y supervisar”:
Organismos de certificación Laboratorios de pruebas y ensayos Laboratorios de calibración Organismos de inspección y ensayo
Con el fin de tener una infraestructura amplia, se crea REMEC, que es la Red de Laboratorios de Metrología, en la cual, todo laboratorio que realice calibraciones, tienen el compromiso de prestar obligatoriamente servicios a quién los solicite, sin discriminación alguna.
Posteriormente aparece ASOREMEC, que es la Asociación de la Red de Laboratorios de Metrología, la cual tiene el fin de defender los derechos de los laboratorios de metrología acreditados y participar activamente en el direccionamiento de la metrología en Colombia. En la figura # 2, se presenta la estructura de la SIC y en la figura # 3, la estructura colombiana para obtener mediciones confiables. Estructura de la Superintendencia de Industria y Comercio
Figura # 2
Superintendencia de Industría y Comercio SIC Consejo Técnico Asesor
División de Normas y Calidad
Divisiones Técnicas Auditoría Externa
CCCM
Auditoría Técnica
Mediciones Confiables “Caso Colombia”
Organismo Nacional de Acreditación SIC
Organismo de Certificación ICONTEC SGS BUREA VERITAS
RENALAB Resolución 140 (1994/02/04) Guía ISO 25 NTC serie 3000
Aseguramiento Metrológico NTC ISO 10012 NTC ISO 9004-2 Guía ISO 25 (17025)
Figura # 3
REMEC Resolución 140 (1994/02/04) Guía ISO 25 NTC serie 3000
Pie de rey
Partes de un pie de rey
El calibre, también denominado calibrador, cartabón de corredera, pie de rey, pie de metro, pie a coliza o Vernier, es un instrumento para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros (1/10 de milímetro, 1/20 de milímetro, 1/50 de milímetro). En la escala de las pulgadas tiene divisiones equivalentes a 1/16 de pulgada, y, en su nonio, de 1/128 de pulgada.
1. Mordazas para medidas exteriores 2. Mordazas para medidas interiores 3. Coliza para medida de profundidades 4. Escala con divisiones en centímetros y milímetros 5. Escala con divisiones en pulgadas y fracciones de pulgada 6. Nonio para la lectura de las fracciones de milímetros en que esté dividido . 7. Nonio para la lectura de las fracciones de pulgada en que esté dividiendo 8. Botón de deslizamiento y freno
Es un instrumento sumamente delicado y debe manipularse con habilidad, cuidado y delicadeza, con precaución de no rayarlo ni doblarlo (en especial, la coliza de profundidad). Deben evitarse especialmente las limaduras, que pueden alojarse entre sus piezas y provocar daños.
Micrómetros Uno de los instrumentos que se utiliza con mayor frecuencia en la industria para medir el espesor de objetos pequeños, metalmecánica es el micrómetro. El concepto de medir un objeto utilizando una rosca de tornillo se remonta a la era de James Watt. Durante el siglo pasado se logró que el micrómetro diera lecturas de 0.001 pulgadas.
El micrómetro es un dispositivo que mide el desplazamiento del husillo cuando este es movido mediante el giro de un tornillo, lo que convierte el movimiento giratorio del tambor en el movimiento lineal del husillo. El desplazamiento de éste amplifica la rotación del tornillo y el diámetro del tambor. Las graduaciones alrededor de la circunferencia del tambor permiten leer un cambio pequeño en la posición del husillo. Lectura del Micrómetro Para el micrómetro estándar en milímetros nos referimos a la figura 2. Para lecturas en centésimas de milímetro primero tome la lectura del cilindro ( obsérvese que cada graduación corresponde a 0.5 mm ) y luego la del tambor, sume las dos para obtener la lectura total.
Reloj comparador de caratula El Reloj Comparador es un instrumento de medición que transforma movimientos lineales de un husillo móvil, en movimientos circulares de un puntero. Reloj comparador acoplado a soporte de contrapuntas Este instrumento no entrega valores de mediciones, sino que entrega variaciones de mediciones (de ahí su nombre). Su exactitud está relacionada con el tipo de medid as que se desea comparar, existiendo con resoluciones de 0,01 y 0,001 mm. Su construcción es similar a un reloj. Consta de una barra central en la que está ubicado el palpador en un extremo y en el otro posee una cremallera que está conectada a un tren de engranajes que amplifican el movimiento, finalmente este movimiento es transmitido a una aguja que se desplaza en un dial graduado
Soporte del reloj
Nomenclatura Soporte del reloj comparador Base magnética que sirve para fijar el reloj comparador Lectura de un Reloj En la escala mayor el resultado es dado con resolución de 0,01mm pudiéndose estimar un tercer caso. En la escala menor el resultado es dado con resolución de un 1,00mm Medición / Comparación Ajuste a cero debe ser hecho utilizando un patrón con valor ya definido (Ej.. Bloques patrón) o una superficie plana (Ej.. Mármol de granito) Medición / Comparación Suma el valor moviéndose con respecto al valor del patrón Horario
Gramil El gramil o calibrador de altura con vernier es un instrumento de medición y trazado que se utiliza en los laboratorios de metrología y control de calidad, para realizar todo tipo de trazado en piezas como por ejemplo ejes de simetría, centros para taladros, excesos de mecanizado etc. Consta de una columna principal, que está graduada en centímetros y milímetros, por la que se desliza el calibre trazador que lleva incorporado un vernier de precisión. La punta del calibre es de metal duro. Este tipo de gramil puede ser intercambiado por un reloj palpador de nivelación, para comprobar el paralelismo u horizontalidad de superficies.
MEDIDAS TOMADAS EN LABORATORIO. PIE DE REY: X1 P(mm) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 125 150
XA 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -0,05 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 0 0,05
X2 XD 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,05 0 1 0,05
XA 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,05 0 0,05 0,1 0,05
X3 XD 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,05 0,1 0,05
XA 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,05 0,05 0,05 0
X4 XD 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,05 0 0,05 0,1 0 0,1 0
XA 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,05
X5 XD 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,05
XA 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,05 0
XD 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 0
X REAL
X OPTIMA
LCS
LCI
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -0,005 0 0 0 0 0,005 0 0,01 0,02 0,025 0,15 0,03
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0,0116 0,0116 0,0116 0,0116 0,0116 0,0116 0,0116 0,0116 0,0116 0,0116 0,0116 0,0116 0,0116 0,0116 0,0116 0,0116 0,0116 0,0116 0,0116 0,0116 0,0116 0,0116
-0,0116 -0,0116 -0,0116 -0,0116 -0,0116 -0,0116 -0,0116 -0,0116 -0,0116 -0,0116 -0,0116 -0,0116 -0,0116 -0,0116 -0,0116 -0,0116 -0,0116 -0,0116 -0,0116 -0,0116 -0,0116 -0,0116
GRAFICA PIE DE REY # 1
GRAFICA # 2 PIE DE REY
MEDIDOR DE ALTURAS:
lectura
X1
X2
X3
X4
X5 X REAL
X OPTIMA
LCS
LCI
P(mm)
XA
XD
XA
XD
XA
XD
XA
XD
XA
XD
0
0
0,08
0,08
0,06
0,06
0,04
0,04
0,06
0,06
0,06
0,054
0
0,01
-0,01
20
0
0,02
0,08
0,06
0,04
0,04
0,06
0,04
0,08
0,04
0,046
0
0,01
-0,01
50
0
0,06
0,06
0,06
0,08
0,04
0,04
0,06
0,06
0,08
0,054
0
0,01
-0,01
100
-0,1
0,04
0,06
0,06
0,06
0,08
0,04
0,08
0,04
0,02
0,038
0
0,01
-0,01
150
0
0,06
0,08
0,04
0,06
0,04
0,06
0,06
0,08
0,04
0,052
0
0,01
-0,01
200
0
0,1
0,04
0,02
0,04
0,06
0,02
0,04
0,06
0,02
0,04
0
0,01
-0,01
250
0
0,02
0,06
0,04
0,06
0,02
0,04
0,06
0,04
0,02
0,036
0
0,01
-0,01
300
0
0
0,08
0,08
0,06
0,06
0,04
0,04
0,04
0,06
0,046
0
0,01
-0,01
GRAFICA MEDIDOR DE ALTURAS # 1
GRAFICA MEDIDOR DE ALTURAS # 2
COMPARADOR DE CARATULA lectura
X1
X2
X3
X4
X5
X REAL
X
LCS
LCI
0
0,0012
-0,0012
0,0004
0
0,0012
-0,0012
0,001
0,0004
0
0,0012
-0,0012
0,001
0
0,0004
0
0,0012
-0,0012
0
0
0,002
0,0004
0
0,0012
-0,0012
0
0
0,001
0
0,0012
0
0,0012
-0,0012
0,001
0,001
0
0
0,001
0,0005
0
0,0012
-0,0012
0
0
0
0
0
0
0
0
0,0012
-0,0012
0
0
0
0
0,001
0
0
0,0001
0
0,0012
-0,0012
0
0
0
0,001
0,002
0
0
0
0,0003
0
0,0012
-0,0012
0,001
0
0,001
0,002
0
0
0,001
0
0,001
0,0006
0
0,0012
-0,0012
0,01
0
0
0,002
0
0
0
0
0
0,001
0,0013
0
0,0012
-0,0012
0,3
0,001
0
0
0
0
0,001
0
0
0,001
0
0,0003
0
0,0012
-0,0012
0,4
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0
0
0
0
0
0
0,002
0
0,002
0,0004
0
0,0012
-0,0012
0,5
0
0,002
0
0
0
0
0,001
0
0,001
0
0,0004
0
0,0012
-0,0012
0,6
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0
0,002
0
0,001
0
0
0
0
0
0,0006
0
0,0012
-0,0012
0,7
0
0
0
0
0
0,001
0,001
0
0
0
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0
0,0012
-0,0012
0,8
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0
0
0
0
0
0
0,001
0
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0
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-0,0012
0,9
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0
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0,001
0
0
0,002
0,01
0
0
0,0015
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0,0012
-0,0012
1
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0,001
0
0
0
0
0
0,001
0
0
0,0003
0
0,0012
-0,0012
2
0
0
0,001
0,001
0
0,001
0
0
0
0
0,0003
0
0,0012
-0,0012
3
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0
0
0
0
0,001
0
0
0,002
0
0,0004
0
0,0012
-0,0012
4
0
0
0
0
0,001
0
-0,001
0
0
0,002
0,0002
0
0,0012
-0,0012
5
0
0,001
0
0
0
0,002
0
0
0
0
0,0003
0
0,0012
-0,0012
6
0,002
0,001
0,001
0
0,001
0
0
0
0
0
0,0005
0
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-0,0012
7
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0
0,001
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0
0
0
0
0
0
0,0001
0
0,0012
-0,0012
8
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0
0,001
0
0,002
0
0,001
0,001
0
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0
0,0012
-0,0012
9
0,002
0
0
0
0
0
0
0
0
0,002
0,0004
0
0,0012
-0,0012
10
0,001
0,001
0
0
0,001
0,001
0
0
0,001
0,001
0,0006
0
0,0012
-0,0012
P(mm)
XA
XD
XA
XD
XA
XD
XA
XD
XA
XD
0
0
0,001
0,001
0
0
0
0
0
0
0,001
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0,01
0,001
0
0
0,001
0
0
0,002
0
0
0
0,02
0
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0
0
0
0,001
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0
0
0,03
0
0,002
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0
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0
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0
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0
0
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0
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0
0
0,001
0,06
0
0,001
0,001
0
0
0,07
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0
0
0
0,08
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0
0
0,09
0
0
0,1
0
0,2
OPTIMA
GRAFICA COMPARADOR DE CARATULA # 1
GRAFICA COMPARADOR DE CARATULA # 2
TORNILLO MICROMETRICO
X1
X2
X3
X4
X5
X REAL
X OPTIMA
LCS
LCI
P(mm)
XA
XD
XA
XD
XA
XD
XA
XD
XA
XD
0
0
0
0
0
0
0
0
-0,01
-0,01
0
-0,002
0
0,0018
-0,0018
2,5
-0,01
-0,01
-0,01
0
0
0
0
0
0
0
-0,003
0
0,0018
-0,0018
5,1
-0,01
-0,01
-0,01
0
0
0
0
0
0
0
-0,003
0
0,0018
-0,0018
7,7
0
-0,01
0
0
0
0
0
0
0
0
-0,001
0
0,0018
-0,0018
10,3
-0,01
-0,02
-0,01
0
0
0
0
-0,01
0
0
-0,005
0
0,0018
-0,0018
12,9
-0,01
-0,01
-0,01
0
0
0
0
0
0
0
-0,003
0
0,0018
-0,0018
15
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GRAFICA TORNILLO MICROMETRICO # 1
GRAFICA TORNILLO MICROMETRICO # 2
BOCETO DE PIEZAS
PIEZA 2
PIEZA 3
PIEZA # 4
PIEZA # 5
MEDIDAS PIEZA # 5
PIEZA # 6
MEDIDAS DE LA PIEZA # 6