Entre em praticamente qualquer laboratório de metrologia, departamento de controle de qualidade ou instalação de fabricação de precisão e você encontrará um equipamento que raramente chama a atenção, mas sustenta todo o resto na sala: a placa de superfície de granito. Não possui partes móveis, display digital e software -, mas muitas vezes é o único ponto de referência com o qual todas as outras medições na sala são verificadas.
O ponto de referência atrás do ponto de referência
Uma máquina de medição por coordenadas (CMM) pode relatar precisão posicional em mícrons, mas esse número só significa algo se a própria máquina estiver apoiada em uma superfície que seja genuinamente plana e estável. O mesmo se aplica a sistemas de medição de imagens bidimensionais, instrumentos de medição de contorno e equipamentos de inspeção óptica automatizada (AOI). Todos esses sistemas assumem um dado estável - um ponto zero-físico que não se desloca, curva ou vibra.
Este é o trabalho doplaca de superfície de granito. Seu nivelamento não é algo agradável-de{2}}ter; é a base que determina se todas as medições subsequentes feitas em cima dela são confiáveis.
Por que granito especificamente
As placas de superfície têm sido historicamente feitas de ferro fundido e também de granito, mas o granito tornou-se a escolha dominante nos laboratórios de metrologia modernos por algumas razões concretas:
Retenção superior de planicidade-de longo prazo. As placas de superfície de ferro fundido podem desenvolver deformação de alívio de tensão-ao longo dos anos de uso, à medida que as tensões internas de usinagem são gradualmente liberadas. O granito, sendo um material cristalino formado naturalmente em vez de um metal fundido e usinado, não carrega o mesmo perfil de tensão interna e mantém sua planicidade calibrada por muito mais tempo.
Não-magnético e não{1}}condutor. Isso é importante diretamente para equipamentos como interferômetros a laser, medidores de nível eletrônicos e sensores de deslocamento indutivo, que podem ser afetados por material magnético ou condutor próximo.
Resistência à corrosão e deriva térmica. O granito não enferruja e o seu coeficiente de expansão térmica é muito inferior ao do metal, o que significa que mantém as suas dimensões calibradas de forma mais consistente ao longo de um dia de trabalho com flutuações normais de temperatura.
Amortecimento de vibração-de alta frequência. A estrutura de grãos cristalinos do granito absorve a vibração de forma mais eficaz do que uma fundição de metal homogênea, o que é particularmente relevante para sistemas AOI e equipamentos de medição óptica sensíveis à micro{2}}vibração durante a captura de imagem.
Além da placa de superfície: a família mais ampla de ferramentas de medição de granito
As placas de superfície são a aplicação mais{0}conhecida, mas as ferramentas de metrologia de granito vão além. Réguas quadradas de granito, réguas retas, blocos V- e paralelas são amplamente utilizadas para montagem de equipamentos, verificação de alinhamento e verificações de calibração em linhas de fabricação de precisão. Essas ferramentas têm uma finalidade semelhante à placa de superfície em escala menor -, fornecendo geometria de referência estável e verificável na qual um técnico pode confiar ao montar ou alinhar uma máquina.
Para aplicações que exigem a planicidade mais alta possível, - placas de superfície destinadas a servir como referência de calibração primária da própria instalação, - as especificações de planicidade podem atingir tolerâncias de nível-nanométricas. Esse nível de desempenho depende muito da densidade e da estabilidade da matéria-prima e da habilidade do processo de acabamento, que na-fabricação metrológica de ponta ainda é substancialmente uma tarefa de acabamento-manual, em vez de totalmente automatizada.
O que procurar ao especificar uma placa de superfície
Os compradores que avaliam placas de superfície de granito para CMM, AOI ou uso em inspeção geral devem olhar além do material de base e perguntar sobre:
Rastreabilidade da calibração - se o certificado de planicidade da placa remonta a um instituto de metrologia nacional ou regional credenciado.
Especificação de grau - placas de superfície são normalmente classificadas (por exemplo, Grau 000, Grau 00, Grau 0, Grau AA) de acordo com padrões estabelecidos, como DIN 876, e o grau exigido deve corresponder às demandas de precisão do equipamento colocado sobre elas.
Densidade e transparência de fornecimento - como acontece com as bases de granito em geral, os fornecedores devem ser capazes de fornecer valores de densidade verificáveis, em vez de confiar na semelhança visual com o granito preto genuíno de alta-densidade.
Uma placa de superfície é, de certa forma, o equipamento mais silencioso em qualquer laboratório de metrologia. Ele não anuncia seu desempenho da mesma forma que um instrumento digital. Mas cada medição feita acima é tão confiável quanto a própria placa - e é exatamente por isso que operações sérias de controle de qualidade tratam sua seleção e calibração com o mesmo rigor que os instrumentos que ela suporta.