Un cilindro que falla tras el grabado porque el revestimiento base no fue verificado representa un coste hundido en cada etapa: tiempo de máquina, material y programación.
Lo mismo ocurre en etapas anteriores con los sustratos. Una rugosidad superficial fuera de especificación en los materiales entrantes introduce una variabilidad que se agrava durante la producción y que rara vez se diagnostica correctamente en el origen. Para cuando se manifiesta como inestabilidad de impresión o fallo de adhesión, el daño ya está hecho.
La solución es sencilla. Mida la rugosidad superficial Ra y Rz correctamente, en el punto adecuado del proceso, con equipos lo suficientemente precisos como para detectar lo que realmente importa.
Por qué el Ra por sí solo no es suficiente
La mayoría de los entornos de producción utilizan el Ra por defecto. Es familiar, se especifica ampliamente y es fácil de informar. El problema es que el Ra se diseñó para promediar, y el promedio oculta los valores atípicos.
Un revestimiento de níquel con un único poro profundo y aislado en un perfil que, por lo demás, es liso, puede producir un valor de Ra aceptable. El Rz lo detectará; el Ra, no. Esa distinción es menor en una superficie de poca importancia, pero en un cilindro a punto de pasar al grabado por láser, es la diferencia entre un buen trabajo y uno desechado.
Por qué el Rz se gana su lugar
El Rz divide la longitud de medición en cinco secciones y promedia la altura de pico a valle en cada una de ellas. Al centrarse en el peor evento de cada sección en lugar de en el perfil general, es mucho más sensible a los defectos aislados. Las anomalías superficiales que el Ra suaviza, el Rz las saca a la luz.
Para una superficie mecanizada típica, el Rz suele ser entre cuatro y siete veces el valor de Ra. Una relación significativamente fuera de ese rango es una señal que vale la pena investigar antes de pasar a la siguiente etapa de producción. Detectar esto durante la medición ahorrará tiempo y dinero a la empresa.
El problema de la conversión
Los ratios de conversión entre Ra y Rz circulan ampliamente, citándose normalmente entre 4:1 y 7:1. Esta variación existe porque el ratio depende del proceso de fabricación específico y de las características superficiales del componente. Aplicar un ratio genérico a una especificación crítica no es fiable. Si la aplicación exige precisión, mida ambos directamente.
Qué más le está indicando la superficie
El Ra y el Rz juntos ofrecen una base sólida, pero no proporcionan la imagen completa. El Rsk (asimetría) indica si en la superficie predominan los picos o los valles. Una superficie con asimetría negativa retiene más material en sus valles, lo cual es fundamental para la adhesión del revestimiento y la consistencia en la transferencia de tinta. El Rku (curtosis) mide la agudeza de esos picos. Un valor de curtosis alto indica una superficie abrasiva que causará un desgaste inicial rápido en cualquier componente de contacto.
Una superficie que supere las comprobaciones de rugosidad superficial Ra y Rz pero muestre valores de Rsk deficientes seguirá teniendo un rendimiento inferior en su aplicación. No es inusual medir estos parámetros; son la diferencia entre una superficie que parece aceptable sobre el papel y una que rinde de forma constante en producción.
El problema del buril
La perfilometría de contacto todavía se utiliza ampliamente. Con una precisión de unos 5 micrómetros, es adecuada para especificaciones heredadas. Para las tolerancias modernas más estrictas, a menudo resulta insuficiente. Fundamentalmente, para cualquier superficie donde el marcado sea una preocupación, el contacto físico es un riesgo en sí mismo.
Los microscopios de escaneado óptico 3D, como el AniCAM HD™ Plus, miden los mismos parámetros de rugosidad superficial sin contacto, con precisiones de +/- 1 micra. El escaneado captura la superficie completa en lugar de una sola línea de trazado. Ra, Rz, RPc, Rsk y Rku en una sola pasada.
Sin desgaste del buril, sin variabilidad del operario y sin marcado de la superficie. Seis veces más preciso. Más rápido. Disponible para visualizar en 3D real. Y los datos son comparables de inmediato entre diferentes momentos, operarios y centros.
El argumento del ROI a largo plazo
La medición rutinaria de la rugosidad superficial en la etapa de producción adecuada no es un gasto general de calidad; es la intervención más económica disponible. Los problemas detectados durante la medición cuestan tiempo; los problemas detectados en producción cuestan tiempo, material, reprogramación y la confianza del cliente. A lo largo de un año de producción, el coste de un solo fallo evitable en un cilindro o el rechazo de un sustrato supera con creces la inversión en un equipo de medición adecuado.
El Ra es el parámetro más utilizado en los mercados norteamericanos. El Rz es el estándar preferido a nivel internacional y en las cadenas de suministro europeas. Para las operaciones que trabajan en ambos ámbitos, medir e informar de ambos elimina la ambigüedad en las especificaciones y simplifica las conversaciones con los proveedores.
El software de rugosidad superficial Ra-Rz de Troika utiliza el escaneado óptico 3D para medir Ra, Rz, RPc, Rsk y Rku en una sola pasada, con una precisión de 1 micrómetro. Los ajustes de los filtros son regulables de 1 a 100 µm según los requisitos de la muestra. Se puede seleccionar cualquier punto del escaneado para obtener valores de medición instantáneos, con resultados individuales y promedios para una comparación directa.
Si no puede medirlo, no puede controlarlo. Solicite una demo para ver qué le están indicando realmente sus superficies.
