Mejora de las normas de la interfaz

Cuando pones una hoja de papel en la impresora, no te lo piensas dos veces: El tamaño del papel se adapta a la impresora, la impresora se adapta al papel. Esto no es una coincidencia, sino el resultado de una norma. Según el Instituto Alemán de Normalización (DIN), unas 34.000 normas componen actualmente el cuerpo normativo alemán. Proporcionan a los fabricantes y a los consumidores reglas importantes, establecen normas para los productos y procesos y crean criterios claros, a menudo incluso a nivel mundial.

Así, las tres partes de las nuevas Normas de Perfil ISO 21920 constituyen un importante bloque de construcción en el concepto de normas internacionales de Especificación Geométrica de Producto (sistema GPS) que se viene desarrollando desde hace casi 25 años. Después de las normas ya publicadas para la especificación de la superficie, la serie de normas DIN EN ISO 25178, las normas de perfiles pertinentes están ahora también disponibles en una versión actualizada con DIN EN ISO 21920. Las normas de perfil anteriores

• ISO 4287:1997-04 "Características".
• ISO 4288:1996-08 "Condiciones de medición".
• ISO 13565-1 a 3 "Componente de carga"
• ISO 1302:2002-02 "Especificaciones de dibujo

se retiran. "Ya no cubren todas las posibilidades de los instrumentos de medición modernos, por ejemplo, porque hasta ahora no ofrecían procedimientos normalizados para los instrumentos de medición ópticos. Además, no siempre se correspondían con la práctica industrial actual y, en algunos casos, presentaban imprecisiones en la definición de algunos algoritmos característicos", explica Heinz-Joachim Kedziora, jefe de desarrollo de metrología de superficies de Mahr. También es responsable a nivel internacional como director de proyecto de la tercera parte de la nueva norma y también ha asumido esta tarea para la primera parte de la norma en el verano de 2021. "La norma DIN EN ISO 12085 ("Motif") se mantendrá; mientras tanto, se ha iniciado la revisión de la norma DIN EN ISO 3274 ("Stylus")".

Actualización y optimización

Por razones históricas, algunas de las normas anteriores tenían números bastante diferentes. Van desde la "ISO 3274:1996-12 Instrumentos de medida" hasta la "ISO 4287:1997-04 Características" y la "ISO 4288:1996-08 Condiciones de medición", por nombrar sólo algunas. A partir de ahora, se resumirán en la nueva norma DIN ISO 21920. Abarca todo el proceso -desde el diseño hasta la producción y el control de calidad- en tres partes. La primera parte (ISO 21920-1) trata de la fabricación y las especificaciones, es decir, de las "entradas de planos". La parte 2 (ISO 21920-2) define los parámetros, y la parte 3 (ISO 21920-3) formula las condiciones de comprobación de estos parámetros al final.

Parte 1: El dibujo asegura las funciones del componente

La parte 1 sustituye a la anterior ISO 1302 y cubre los procesos en torno a las entradas de dibujo que un diseñador especifica para la producción de un componente. El cambio más importante: a partir de ahora, sólo el dibujo es la base de las condiciones con las que se comprueba un componente fabricado. "Incluso si un diseñador desarrolla algo especialmente complicado, la parte 1 define cómo debe especificar la pieza sin añadir texto libre. De este modo, es posible que la especificación garantice por sí sola la función del componente", explica Heinz-Joachim Kedziora. Ejemplo: Por lo tanto, si sólo se especifica el parámetro "Ra", así como un valor, en muchos casos no se garantiza que esta especificación se correlacione con el comportamiento funcional de la pieza. Hay parámetros más complejos y menos complejos. Además, la Parte 1 incluye nuevos términos para los parámetros de superficie:

Importante para todos los usuarios: la nueva norma sólo se aplica a los dibujos nuevos. Los dibujos de fecha más antigua conservan su validez según la norma anterior.

También son nuevos algunos símbolos introducidos para establecer la referencia clara de un dibujo según la norma DIN EN ISO 21920-1:

Parte 2: Se demandan diseñadores

La segunda parte de la nueva ISO 21920 trata de la relación entre los parámetros y las funciones de los componentes. Es la parte más completa y probablemente la más difícil y sustituye a la antigua ISO 4287. "Aquí se describen más de 100 parámetros, que ofrecen a los diseñadores una enorme caja de herramientas. En el futuro, se les pedirá que seleccionen el parámetro correcto de esta parte. La experiencia demuestra que a muchos usuarios les resulta difícil elegir, ya que este tema no es objeto de formación", afirma el jefe de desarrollo.

En el caso de los parámetros calculados a partir de elementos del perfil (= una montaña y un valle en el perfil), solía haber mayores incertidumbres de medición porque los elementos del perfil estaban descritos pero no claramente definidos en detalle, especialmente en los casos límite. Esto se ha mejorado considerablemente. Sin embargo, los fabricantes de tecnología de medición no están obligados a programar todos estos parámetros en un dispositivo o software, ya que algunos de ellos sólo desempeñan un papel a nivel regional.

Parte 3: Cómo obtener un resultado válido

La parte 3 define las condiciones según o bajo las cuales se realizan las mediciones. Sustituye a la anterior ISO 4288 y trata el tema de la "Especificación y verificación", es decir, los requisitos de los procedimientos de medición y su correcta aplicación. La parte 3define así el caso por defecto. Esto significa que, si no hay especificaciones explícitas en el dibujo, se aplica lo que está escrito en la norma, es decir, todo lo que no tiene que ser especificado explícitamente.

"Por lo tanto, esta parte no sólo se refiere a las condiciones de medición, sino también a los factores adicionales que hay que tener en cuenta para llegar a un resultado válido. Por tanto, en esta parte no hay reglas sobre cómo medir algo, sino sólo la descripción de un operador de especificación completo", explica Kedziora. La especificación es teóricamente ideal e inequívoca. Según la norma ISO 8015, "el operador de verificación es la implementación física del operador de especificación. Puede tener exactamente las mismas operaciones en el mismo orden (en cuyo caso la incertidumbre procedimental es cero) o puede tener operaciones diferentes o realizar las operaciones en un orden diferente (en cuyo caso la incertidumbre procedimental no es cero)."

Por lo tanto, para la verificación, basta con especificar la incertidumbre, lo que en la práctica no es nada fácil. Como ejemplo, consideremos el uso del filtro gaussiano: Si en el caso estándar la especificación asume una separación de puntos del perfil de 0,5 µm, no está prohibido utilizar una separación de puntos mayor o menor para la verificación; el usuario debe entonces tenerlo en cuenta al estimar la incertidumbre de la medición.

Conclusión: ampliación de las posibilidades de las descripciones de funciones

Para la mayoría de los usuarios, la nueva norma no cambia nada en absoluto. Sólo ofrece posibilidades ampliadas para las descripciones funcionales, por ejemplo en los procesos de fabricación aditiva, donde a veces se requieren nuevas estructuras o nuevos filtros.

A diferencia del pasado, ya no es la pieza la que determina el ajuste del filtro, sino el dibujo asociado. Esto aumenta la fiabilidad de la decisión sobre si la superficie probada cumple los requisitos o no. Ya no es necesario el procedimiento de comprobación de la superficie de una pieza según la norma DIN EN ISO 4288, que requiere mucho tiempo y apenas se observa en la práctica, incluida la evaluación subjetiva de si un perfil es periódico o aperiódico.

En general, se ha hecho gran hincapié en la continuidad de la nueva norma. "La conclusión es que se han eliminado los puntos débiles de la antigua norma, como las definiciones poco prácticas y poco limpias. Cuando la antigua norma ofrecía resultados razonables, esto también se aplica a la nueva norma. Donde la antigua norma era borrosa, la nueva es más nítida", resume el director de desarrollo Kedziora. "Gracias a la continuidad con la que se ha mantenido en la nueva norma de perfiles todo lo que ha demostrado su eficacia en la práctica industrial, los usuarios también pueden seguir midiendo de acuerdo con la norma con sus dispositivos de medición existentes".

Actualmente, el Instituto Alemán de Normalización (DIN) está redactando las normas nacionales DIN EN ISO 21920-1, -2 y -3. Se recomienda encarecidamente que se retiren de la circulación las ediciones DIN EN ISO 21920-1, -2 y -3, que ya se publicaron como borradores en 2020, ya que todavía se produjeron cambios en el debate internacional hasta la versión final de la serie de normas.

Consejo:

Mahr dedica un amplio seminario web a la nueva ISO 21920 bajo el nombre de "Nueva norma de superficies". Se explica de forma clara y detallada lo que la nueva norma tiene para los técnicos de medición y los usuarios. > Ver seminario

Los cambios de un vistazo:

• Pocos términos nuevos
• Nuevo símbolo para la especificación
• La regla de aceptación de la tolerancia por defecto es la regla del valor máximo ("regla de máximo").
• Los valores de las reglas se basan en la especificación (entrada del dibujo) y no en valores estimados del parámetro especificado. Como resultado, la asignación del índice de anidamiento se desplaza ligeramente en función del valor Ra o Rz especificado.
• Si no se especifica nada más, la verificación tiene lugar en el lugar del elemento geométrico especificado en el que deben esperarse los valores máximos; deben incluirse imperfecciones como arañazos o poros.
• No se distingue entre perfiles periódicos y aperiódicos
• Los valores de las características se definen (con algunas excepciones) por la distancia de evaluación.
• Sólo algunos valores característicos, por ejemplo Rz, Rp, Rv, se definen a través de secciones de perfil (el término "longitud de muestreo" ya no se utiliza).
• La especificación del límite de tolerancia sigue inmediatamente después de la designación del valor característico.
• Notación simplificada para la especificación de los límites de tolerancia bilaterales
• Una tercera regla de aceptación de la tolerancia: "Tmed": El valor medio de todos los valores medidos debe estar dentro de los límites de tolerancia especificados.
• Es posible la especificación de métodos ópticos para la adquisición de perfiles, por ejemplo, EP OR(1).