Bloques patron.

BLOQUES PATRON.

Los bloques patrón son una herramienta de inspección que, con una altísima precisión (y delicadeza) nos permiten saber medidas exactas; al usarlo en negativo con máquinas o herramientas de medición, podemos calibrarlas.

Que son los bloques patron?

Los bloques patrón son herramientas de forma rectangular maciza, capaces de materializar una longitud de terminada con una altisima precisión. Estas piezas presentan un pulido que garantiza un excelente paralelismo y plenitud.
Los instrumentos son también llamados bloques Johansson, ya que su inventor fue Carl Edward Johansson, quien en 1888 trabajo como inspector. La necesidad de un nuevo diseño de herramientas para inspección, tuvo la idea de construir bloques rectangulares con medidas fijas. Con el tiempo estos bloques fueron denominados bloques patrón.

Importante: No se usan para medir directamente (un espacio, una apertura, una luz entre piezas), sino que se usa en un ambiente controlado, limpio y para medir herramientas, que luego medirán espacios, aperturas o luz entre piezas.

Para que sirven los bloques patrón?

Como mencionamos en el párrafo anterior, los bloques patrón sirven para materializar una longitud y usarlo como su nombre lo indica como patrón. Esto permite:

• Conocer y permitir corregir errores de maquinas o herramientas de medición.
• Calibrar las maquinas de medición en función de los bloques patrón.

Juego y escalas de bloques patron

Si bien un juego de bloques patrón posee escalas y distintas piezas para todos los usos, cuando una medida no es posible de obtener, entonces la solución es unir bloques patrón para sumar sus dimensiones y poder así medir.

Nota: Algunas industrias de maquinaria pesada fabrican sus propios bloques patrón, debido al tamaño de sus piezas y a que necesitan una escala mayor.

Requisitos que deben cumplir los bloques patron.

Desde su creación hasta hoy los bloques patrón fueron evolucionando, cumpliendo con diferentes requisitos de calidad. Hoy en día las características de estas herramientas cumplen con las normas ISO 3650. Los requisitos para cumplir con esta norma son:

• Exactitud dimensional y geométrica. Debe cumplir con requisitos de longitud, paralelismo y planitud.
• Capacidad de adherencia con otros bloques patrón. Esta cualidad la brinda el acabado superficial.
• Estabilidad dimensional a lo largo del tiempo.
• Resistencia al desgaste.
• Tener un coeficiente de expansión térmica parecido al de los metales.
• Ser resistentes a la corrision.

Tipos de bloques patrón.

Existen distintos tipos de bloques patrón en función del material con el cual están fabricados.

• Bloques patrón de acero: Tienen una gran precisión y estabilidad dimensional. En cuanto a su coeficiente de expansión térmica es bajo. Deben protegerse de la humedad y la corrosión y deben limpiarse adecuadamente luego de su uso.
• Bloques patrón de metal duro: Están fabricados generalmente con carburo de tungsteno o plomo. Ofrecen una muy buena adherencia y son muy resistentes el desgaste.
• Bloques patrón de cerámica: Son los que mayor resistencia al desgaste y propiedades de adherencia y estabilidad tienen. Están fabricadas con oxido de circonio. Tiene la ventaja de que no se adhieren impurezas magnéticas como si puede pasar en las otras piezas lo que hace que se dañen.

Como usar un bloque patron.

Los bloques patrón vienen en conjunto de muchas piezas en cajas donde dichos bloques van creciendo de a 1 mm o 0,5 micras dependiendo la cantidad de piezas que contenga.
Sucede que muchas veces queremos realizar una medición y no coincide exactamente con la longitud de un bloque individual, con lo que se debe realizar un proceso de acoplamiento de bloques patrón para conseguir la medición exacta.
Los bloques patrón tienen la capacidad de adherirse entre si por medio de sus caras. De esta forma se van uniendo unos a otros hasta llegar a la medida que se desea materializar.

La forma indicada de unir bloques patron es como la imagen arriba lo muestra; unirlos perpendicularmente, girarlos hasta que sus lados a unir queden paralelos, luego subir/bajar para centrarlos, y finalmente tendremos la imagen IV, un bloque patrón más grande.
  
Cuidado de los bloques patron
Se debe tener un especial cuidado cada vez que se utiliza un bloque patrón. Para esto se deben tener en cuenta los siguientes puntos:

• TEMPERATURA:Trabajar en un ambiente de trabajo con temperaturas cercanas a los 20 °C; no cambios bruscos de temperatura, tampoco frios o calores intensos porque pueden dilatar/contraer.
• MESA DE TRABAJO:Trabajar sobre superficies blandas, siempre utilizando guantes o pinzas, evitando manipularlos con las manos al descubierto. Esto es por grasa de las manos y por posibles mínimos golpes.
• ASEO GENERAL:Luego de ser utilizados los bloques patrón deben limpiarse y lubricarse antes de guardarse; esto es por la grasa de las manos que puede cambiar la medición.

¿Qué herramientas podemos calibrar con bloques patrón?

Cualquier instrumento de medición de espacio que tenga movilidad (no es el caso de una cinta métrica o instrumentos que no lo miden directamente sino digitalmente o con luz), se puede calibrar con un juego de bloques patrón.

• Calibre
• Micrómetro
• Reloj comparador

Materiales que componen los bloques patrón.

Los bloques patrón están construidos generalmente en acero, pero también se presentan en otros materiales de mayor dureza y resistencia, como el metal duro y la cerámica, por lo que el empleo de piezas de uno u otro material dependerá del presupuesto y la aplicación.
La dureza media del acero usado en bloques patrón es de 64 HRc (escala Rockwell) y presenta gran precisión y estabilidad dimensional, así como bajo coeficiente de expansión térmica. No obstante, las piezas requieren una meticulosa limpieza posterior a su uso y deben cuidarse las condiciones de almacenamiento, a fin de protegerlas de la humedad y la corrosión.
Los bloques patrón de metal duro, generalmente carburo de tungsteno o carburo de cromo, presentan el doble de dureza media con respecto a los de acero y por ello son capaces de ofrecer una sólida adherencia y gran resistencia al desgaste.
Hasta el momento, los bloques patrón de cerámica son los más resistentes al desgaste y la corrosión, y presentan las mejores propiedades de adherencia y estabilidad. Son piezas de óxido de zirconio con un tratamiento especial para lograr sus características excepcionales, que llegan a una dureza media de 130 HRc. Además, la ventaja que poseen frente a los bloques metálicos es que no se adhiere ningún tipo de impurezas magnéticas, por ejemplo limaduras de hierro o virutas de acero, lo que introduciría errores en las mediciones y dañaría la pieza.
   
Grados de precisión y usos.
Aún dentro de cada clase de materiales con los que están construidos, los bloques patrón se encuentran disponibles en distintas calidades o grados de precisión (en números o, más antiguamente, en letras), cada grado debidamente clasificado por la norma ISO 3650 y sujeto a las tolerancias estipuladas por la misma. Una vez más, el empleo de tal o cual grado de precisión depende de la aplicación, de acuerdo con los datos de la siguiente tabla.

Grados-bloques-patron