Planitud en GD&T: guía detallada

El dimensionado y tolerado geométrico es un sistema normalizado. Ayuda a transmitir las tolerancias de ingeniería y la intención del diseño mediante los planos de ingeniería. El símbolo de planitud también es un aspecto clave para controlar las tolerancias de las superficies planas.

El siguiente artículo ofrece un análisis detallado de la planitud en GD&T que le ayudará a aplicarla en sus componentes. Así que, sigamos leyendo.

¿Qué es la planitud?

La planitud en GD&T es un tipo de herramienta de tolerado de ingeniería que ayuda a controlar el tamaño del diseño. La tolerancia de planitud se elige para aquellas superficies cuya planitud debe mantenerse dentro de ciertos límites para que el componente funcione correctamente. Es una medida para controlar la forma de la superficie.

Planitud frente a otras características de GD&T

La planitud se puede comparar con otras características de GD&T de la siguiente manera:

Planitud frente a rectitud

La planitud es una característica tridimensional que controla la superficie, mientras que la rectitud es una característica bidimensional que controla una sola línea de la superficie. La planitud tiene su zona de tolerancia, definida por dos planos paralelos entre sí. La rectitud tiene su zona de tolerancia definida por líneas paralelas entre sí.

Planitud frente a paralelismo

La planitud y el paralelismo a veces se confunden. El paralelismo necesita una superficie o un eje con el que relacionarse; no puede funcionar sin un dato de referencia. En cambio, la planitud no requiere un dato de referencia y puede aplicarse a una superficie que no sea paralela a otra. Por lo tanto, no se necesita un punto de referencia.

Planitud frente a acabado superficial

La planitud y el acabado superficial controlan ambos las variaciones de la superficie. Sin embargo, el acabado superficial realiza este control de forma precisa. La planitud, por su parte, muestra la diferencia entre la trayectoria y la altura máxima.

Planitud frente a tolerado convencional

La planitud es un tipo de tolerancia que gestiona la uniformidad de la superficie, mientras que el tolerado convencional determina la desviación respecto al diseño.

¿Cómo indicar la planitud en un plano?

La tolerancia de planitud de GD&T en un plano se indica mediante un marco de control de características. El primer bloque contiene el símbolo de la característica geométrica de planitud, que tiene forma de paralelogramo.

Como la zona de tolerancia de la planitud es más amplia, el símbolo no es necesario en el segundo bloque, ya que es la zona predeterminada para este tipo de tolerancia. El segundo bloque contiene los modificadores de material y los valores de tolerancia según sea necesario.

La planitud no necesita un dato de referencia y la flecha de la línea de referencia señala la superficie que está bajo control. A veces, puede apuntar hacia la cota de tamaño, lo que indica que el plano medio está bajo el control de la planitud.

¿Qué es la planitud en condición de máximo material?

La planitud en condición de máximo material es una indicación válida que se aplica a una característica de tamaño, como la anchura. En lugar de controlar la planitud de la superficie, se aplica desde el plano medio. Los diseñadores utilizan esta indicación para controlar el tamaño, que es más estricto que el de la forma de entrada.

La zona de tolerancia restringe las innumerables características en las medidas dadas. Tal disposición no está en vigor cuando la indicación de planitud con MMC se suma al tamaño de la tolerancia mediante la tolerancia geométrica.

Medición de la tolerancia

La medición final de la tolerancia se puede comprobar con distintos métodos, que son los siguientes:

Superficies planas individuales

La medición de la planitud requiere una placa de superficie, una sonda o calibres de altura. No se puede medir simplemente colocando la pieza sobre la placa.

El calibre de altura se utiliza para medir la planitud y para las características de referencia mantenidas en paralelo. Las máquinas CMM avanzadas se utilizan para inspeccionar la planitud. Pueden crear planos virtuales que se asemejan a la superficie que se va a comprobar y medir.

Toda el área se recorre con la altura del calibre, y se añaden elementos positivos y negativos para calcular la varianza total. Esta varianza debe ser menor que el valor de la tolerancia de planitud.

Una placa de superficie verifica la planitud apoyando la cara sobre la placa de superficie mediante un calibre de altura. Los calibres de altura y los componentes se desplazan de forma que se cubra toda la anchura y la longitud de la superficie. La variación se calcula para la superficie total.

Elemento de tamaño (planitud en MMC)

Al medir la planitud, básicamente se realiza la medición del plano medio derivado. Existen dos métodos para medirla.

Este método utiliza dos calibres de altura, colocados uno frente al otro. El calibre de altura se emplea en las superficies inferior y superior y mide el espesor local. Después se desplaza a lo largo de la superficie para comprobar si toda la superficie está dentro de la tolerancia de tamaño o no.

El segundo método utiliza un calibre que tiene una cavidad que encaja con la placa en el límite de condición virtual. Es el límite total disponible para la tolerancia. Para ser aprobada, la placa debe encajar en el calibre.

La CMM realiza las mediciones y requiere cubrir la misma placa, que se coloca de forma que la sonda alcance las dos superficies. Luego se marcan los puntos y se mide el espesor local de estos puntos. Si el espesor está dentro de los límites de tamaño, se calcula el punto medio.

La planitud se calcula restando la tolerancia local máxima de la placa. Si la variación de planitud del plano medio es menor que la tolerancia de planitud permitida, se aprueba la trayectoria.

Ventajas de utilizar la tolerancia de planitud

Existen diversas ventajas de utilizar la tolerancia de planitud, y algunas de ellas son las siguientes:

• La tolerancia de planitud garantiza que las piezas encajen entre sí, lo que reduce las posibilidades de desalineación. Muchas aplicaciones sensibles, como la automoción y la aeroespacial, requieren este tipo de tolerancia de planitud.
• La tolerancia de planitud ayuda a minimizar el esfuerzo, el desgaste y la fricción, especialmente cuando se elige para los componentes móviles.
• Cuando se controla la planitud en un componente, aumenta la calidad general de los componentes y contribuye a la consistencia en el rendimiento.
• La necesidad de un posprocesamiento excesivo se elimina al disponer de control de planitud, lo que reduce el desperdicio de material y de energía.

¿Dónde se puede aplicar la planitud?

La tolerancia de planitud es elegida por diversas industrias en las que la precisión de los componentes es crucial. La industria automovilística, la electrónica y la aeroespacial son sectores en los que el ensamblaje adecuado y la baja fricción son una preocupación en los componentes. Algunas de las aplicaciones en las que se aplica la planitud son las siguientes:

• Juntas
• Bridas
• Piezas ópticas
• Componentes de acoplamiento

Importancia práctica de la planitud en la fabricación

La importancia de la fabricación de planitud no puede pasarse por alto; desempeña un papel crucial a la hora de determinar si el componente funcionará o no. La siguiente sección arroja más luz sobre este tema.

Control de calidad y consistencia

La planitud mantiene la consistencia en toda la tirada de producción, lo que garantiza que los componentes cumplan las normas. Es uno de los requisitos cruciales en la producción en serie. El uso de sistemas de medición como la CMM también ayuda a medir la planitud, lo que garantiza que se produzcan componentes de alta calidad en cada lote.

Implicaciones en los costes

Un control adecuado de la planitud también elimina la necesidad de un posprocesamiento como el rectificado, que provoca una gran cantidad de desperdicio de material. Cuando los componentes cumplen las normas de planitud, se mejora la eficiencia de producción y también se reduce la necesidad de gastos adicionales.

Impacto en la funcionalidad

Las superficies planas ofrecen funcionalidad en diversas aplicaciones. Algunos componentes mecánicos, como las juntas, cuando se fabrican con una planitud adecuada, reducen la fricción entre los componentes móviles y previenen el esfuerzo.

Conclusión

La importancia de la planitud en GD&T desempeña un papel vital no solo en la mejora de la estética de los componentes, sino también en su funcionalidad. Los componentes se pueden ensamblar adecuadamente, se ahorra el coste del posprocesamiento y se logra durabilidad.

Si busca componentes de alta precisión en cuanto a tolerancia de planitud, en DEK podemos atenderle.