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Materiales

La elección del material de la punta y del vástago del palpador es crucial.

Renishaw proporciona una extensa gama de materiales de palpadores optimizados para adaptarse a las distintas tareas medición.

Material de las bolas

Rubí

Bola de rubí

Es el material estándar del sector y el más adecuado para bolas de palpadores en una amplia mayoría de aplicaciones de medición, además, el rubí es uno de los materiales más resistentes conocidos. El rubí sintético se compone de un 99% de óxido de aluminio cristalizado (o "bolas") a 2.000 ºC mediante el proceso de Verneuil.

A continuación, se corta el aluminio cristalizado y se mecaniza gradualmente hasta obtener una forma altamente esférica. Las bolas de rubí tienen una superficie extraordinariamente suave, con una alta resistencia a la compresión y a la corrosión mecánica.

Hay muy pocas aplicaciones en las que el rubí no sea el material elegido para la bolas, no obstante, para dos de ellas se recomienda fabricar las bolas con otros materiales.

La primera, es para aplicaciones industriales de escaneado en aluminio. Puesto que los materiales se atraen, puede producirse un fenómeno conocido como 'desgaste por adhesión', en el que se acumula el aluminio de la superficie en la bola. Para este tipo de aplicaciones es mejor utilizar bolas de nitruro de silicio.

La segunda, para aplicaciones industriales de escaneado en hierro fundido. El contacto entre los dos materiales puede originar un ‘desgaste abrasivo’ de la superficie de la bola de rubí. Para este tipo de aplicaciones, se recomiendan las bolas de óxido de zirconio.

Nitruro de silicio

Bola de nitruro de silicio

El nitruro de silicio posee muchas propiedades similares al rubí. Es una cerámica muy dura y resistente al desgaste que puede mecanizarse para obtener esferas de muy alta precisión. También puede pulirse hasta lograr un acabado de superficie extraordinariamente suave.

El nitruro de silicio no es atraído por el aluminio y, por lo tanto, no presenta el desgaste por adhesión que tiene el rubí en aplicaciones similares. Sin embargo, el nitruro de silicio presenta unas características de desgaste por abrasión considerables al escanear superficies de acero, por lo que se recomienda limitar su aplicación al aluminio.

Óxido de zirconio

Bola de óxido de circonio

El óxido de zirconio es un material cerámico especialmente resistente con unas características de dureza que se aproximan a las del rubí. Las propiedades de su superficie lo convierten en el material idóneo para aplicaciones de escaneado intenso en componentes de hierro fundido.

Material de los vástagos

Acero

Material del palpador de acero

Los vástagos de palpadores de acero inoxidable antimagnético se utilizan generalmente para palpadores con diámetros de bola/punta de 2 mm o más, con longitudes de hasta 30 mm. Dentro de esta gama, los vástagos de acero de una pieza proporcionan una rigidez óptima con relación al peso y permiten una distancia adecuada entre la bola y el vástago sin comprometer la rigidez al colocar una junta entre el vástago y el cuerpo roscado.

Carburo de tungsteno

Vástago de carburo de tungsteno

Los vástagos de carburo de tungsteno son los más adecuados para maximizar la rigidez en los diámetros de vástago pequeños necesarios para diámetros de bolas de 1 mm o menos, o sobre longitudes hasta 50 mm. A partir de estas medidas, el peso puede suponer un problema, y se puede perder rigidez debido a la deflexión del vástago en la junta del cuerpo.

Cerámica

Vástago de cerámica

Para diámetros de bolas que superen los 3 mm y longitudes que sobrepasen los 30 mm, los vástagos de cerámica proporcionan una rigidez comparable al acero, aunque su peso es considerablemente más ligero que el carburo de tungsteno. Los palpadores con vástago de cerámica pueden suponer, además, una protección adicional contra choques de la sonda, ya que se rompen en pedazos en caso de colisión.

Fibra de carbono

Vástago de fibra de carbono

Los palpadores de fibra de carbono pesan alrededor del 20% menos que los de carburo de tungsteno, lo que hace de la fibra de carbono un material apropiado para los palpadores largos. Su estabilidad térmica es también una ventaja, principalmente con palpadores muy largos, por lo que este material es adecuado para entornos de producción.

Aluminio

Material del vástago de aluminio

Muy ligero, por tanto, en principio es idóneo para extensiones, pero sólo en entornos estables con aire acondicionado, debido a su expansión térmica.

Titanio

Material del vástago de titanio

El titanio es térmicamente estable comparado con el aluminio, posee una buena resistencia a la flexión y también es muy ligero. Estas características lo hacen apropiado para extensiones largas