BÁSICO DE
METROLOGIA
INDUSTRIAL
Técnicas de Medição
Medição com Régua,
Paquímetro e Micrômetro
A régua é um dos instrumentos de medição mais
básicos e comuns. Utilizada para medir comprimentos e distâncias de forma
direta, ela é adequada para medições menos críticas onde a precisão extrema não
é necessária. As réguas podem ser de metal, plástico ou madeira, e possuem
marcações em milímetros e centímetros (ou polegadas em sistemas imperiais).
O paquímetro é um instrumento versátil
utilizado para medir dimensões externas, internas e profundidades com maior
precisão do que uma régua. Composto por uma régua fixa e uma escala móvel, o
paquímetro pode ser analógico, digital ou com mostrador. A precisão do
paquímetro geralmente é de 0,02 mm a 0,05 mm, tornando-o adequado para medições
industriais.
O micrômetro é um instrumento de alta precisão
utilizado para medir pequenos comprimentos e espessuras com uma resolução muito
alta. Composto por um arco em forma de C, um fuso roscado e uma escala de
medição, o micrômetro pode ser de leitura direta, digital ou com mostrador.
A precisão do micrômetro pode
chegar a 0,001 mm, sendo essencial para medições que requerem alta exatidão. Procedimentos de Medição Correta
1. Limpeza: Certifique-se de que tanto o
instrumento de medição quanto o objeto a ser medido estejam limpos e livres de
sujeira ou detritos que possam afetar a precisão.
2. Calibração: Verifique se o instrumento
está calibrado corretamente. Instrumentos como paquímetros e micrômetros devem
ser zerados antes do uso.
1. Régua: Coloque a régua diretamente
sobre a superfície do objeto. Alinhe a extremidade da régua com o ponto inicial
da medição e leia a marcação correspondente ao ponto final.
2. Paquímetro: Para medições externas,
abra o paquímetro e posicione as pontas das garras externas ao redor do objeto.
Para medições internas, use as garras internas. Para profundidades, utilize a
haste de profundidade. Leia a medição na escala.
3. Micrômetro: Posicione o objeto entre a
bigorna e o fuso. Gire o tambor até que o objeto esteja firmemente preso, mas
sem excesso de pressão. Leia a medição na escala do tambor e do fuso.
• Régua: Leia a marcação mais próxima do
ponto final da medição. Em réguas métricas, a leitura é feita em milímetros ou
centímetros.
• Paquímetro:
Leia a escala fixa para a
parte inteira da medida e a escala móvel (nônio) para os décimos e centésimos
de milímetro. Nos modelos digitais, a leitura é direta no visor.
• Micrômetro: A leitura é feita na escala
do tambor e do fuso. A escala do fuso fornece a leitura principal, enquanto a
do tambor dá os incrementos menores. Nos micrômetros digitais, a leitura é
direta no display.
Exercícios Práticos de
Medição Linear
• Objetivo: Medir a largura de uma folha
de papel A4.
• Procedimento: Coloque a régua ao longo
da borda mais longa da folha de papel. Anote a medição em milímetros.
• Resultado Esperado: 210 mm.
• Objetivo: Medir o diâmetro externo de
um tubo.
• Procedimento: Abra o paquímetro e
coloque as garras externas ao redor do tubo. Feche o paquímetro até que esteja
em contato firme, mas não apertado. Leia e anote a medição.
• Resultado Esperado: Variável, conforme
o tubo utilizado.
• Objetivo: Medir a espessura de uma
lâmina metálica.
• Procedimento: Coloque a lâmina entre a
bigorna e o fuso do micrômetro. Gire o tambor até que a lâmina esteja
firmemente presa.
Leia a medição na escala do tambor e do fuso, e anote o
valor.
• Resultado Esperado: Variável, conforme
a lâmina utilizada.
• Objetivo: Medir a profundidade de um
furo em um bloco metálico.
• Procedimento: Insira a haste de
profundidade do paquímetro no furo até atingir o fundo. Leia e anote a medição.
• Resultado Esperado: Variável, conforme
o furo utilizado.
• Objetivo: Medir o diâmetro interno de
um anel metálico.
• Procedimento: Use as garras internas do
paquímetro para medir o diâmetro interno do anel. Leia e anote a medição.
• Resultado Esperado: Variável, conforme
o anel utilizado.
Dominar as técnicas de medição linear é essencial para garantir a precisão e a confiabilidade das medições na indústria. A escolha do instrumento adequado, a calibração correta e a interpretação precisa dos resultados são passos cruciais para alcançar medições consistentes e precisas. A prática regular dessas técnicas ajuda a desenvolver habilidades essenciais para a metrologia e o controle de qualidade em diversos setores industriais.
Medição de Ângulos com
Transferidor, Goniómetro e Outros Dispositivos
O transferidor é um dispositivo simples
utilizado para medir e desenhar ângulos. Ele possui uma escala graduada em
graus, geralmente de 0 a 180 ou 360 graus. Para medir um ângulo com um
transferidor:
1. Coloque
o ponto de origem do transferidor no vértice do ângulo.
2. Alinhe
um dos lados do ângulo com a linha zero do transferidor.
3. Leia
o valor do ângulo onde o outro lado intersecta a escala graduada.
O goniómetro é um instrumento mais preciso
utilizado para medir ângulos em peças mecânicas e ferramentas. Ele pode ser
ajustado para medir ângulos internos e externos. Para usar um goniómetro:
1. Posicione
o goniómetro de modo que a base fique alinhada com uma das superfícies do
ângulo.
2. Ajuste
a parte móvel do goniómetro para que se alinhe com a outra superfície do
ângulo.
3. Leia
o valor do ângulo na escala graduada.
Além dos dispositivos mecânicos, existem
dispositivos eletrônicos para medição de ângulos, como inclinômetros e
medidores de ângulo digital. Esses dispositivos fornecem leituras diretas e
precisas em um visor digital.
Eles são especialmente úteis para medições em
locais de difícil acesso ou para ângulos complexos.
Medição de Formas
Geométricas
A medição de formas geométricas envolve a
determinação das dimensões e proporções de figuras como círculos, quadrados,
retângulos e triângulos. Ferramentas como réguas, paquímetros e micrômetros são
utilizadas para medir os lados, diâmetros e espessuras dessas formas com
precisão.
• Régua: Utilizada para medir as
dimensões lineares de formas geométricas básicas.
• Paquímetro: Usado para medir diâmetros
externos e internos, além de profundidades e espessuras.
• Micrômetro: Aplicado na medição de
espessuras e diâmetros com alta precisão.
Para formas geométricas mais complexas, como elipses, parabolóides e superfícies curvas, são utilizados dispositivos mais avançados, como projetores de perfil e máquinas de medição por coordenadas (CMM). Esses equipamentos permitem a medição precisa de contornos e superfícies tridimensionais.
Métodos de Medição de
Concentricidade e Paralelismo
A concentricidade refere-se à coincidência de centros de círculos ou cilindros. Medir a concentricidade é crucial em
peças
rotativas, como eixos e mancais, para garantir um funcionamento suave e reduzir
o desgaste. Os métodos incluem:
1. Relógio Comparador: Montado em um
suporte fixo, o relógio comparador mede a variação radial enquanto a peça gira
em um torno ou dispositivo de rotação.
2. Máquinas de Medição por Coordenadas (CMM):
Utilizadas para medir a concentricidade com alta precisão, capturando múltiplos
pontos na superfície da peça e comparando os centros das geometrias.
O paralelismo é a condição em que duas
superfícies ou linhas permanecem equidistantes ao longo de sua extensão. A
medição de paralelismo é essencial em componentes como guias de máquinas e
superfícies de apoio. Os métodos incluem:
1. Relógio Comparador: Posicionado entre
as superfícies, o relógio comparador mede a variação de distância ao longo da
extensão das superfícies.
2. Nível de Bolha e Bloco Padrão:
Utilizados para verificar o paralelismo em superfícies planas, onde o nível de
bolha é colocado sobre blocos padrão para garantir a precisão.
1. Preparação da Peça: Limpe a peça e o
instrumento de medição para evitar influências de partículas ou sujeira.
2. Configuração do Instrumento: Calibre o
instrumento de medição de acordo com as especificações do fabricante.
3. Execução da Medição: Realize a medição
de acordo com o método escolhido, garantindo que o instrumento esteja
corretamente alinhado e que as leituras sejam feitas com precisão.
4. Análise dos Resultados: Compare as
leituras obtidas com as tolerâncias especificadas para determinar a
conformidade da peça.
• Objetivo: Medir o ângulo de uma peça
metálica.
• Procedimento: Posicione o transferidor
no vértice do ângulo e alinhe um dos lados com a linha zero. Leia o valor do
ângulo na escala graduada.
• Resultado Esperado: Variável conforme a
peça utilizada.
Exercício 2: Medição
de Concentricidade com Relógio Comparador Objetivo: Verificar a concentricidade de um eixo.
• Procedimento: Monte o eixo em um torno
e posicione o relógio comparador na superfície. Gire o eixo e observe a
variação na leitura do relógio.
• Resultado Esperado: Mínima variação
indica boa concentricidade.
• Objetivo: Medir o paralelismo entre duas superfícies de um bloco
metálico.
• Procedimento: Posicione o relógio
comparador entre as superfícies e deslize-o ao longo das extensões. Leia e
anote as variações na distância.
• Resultado Esperado: Pequena variação
indica bom paralelismo.
Dominar as técnicas de medição angular e de forma é essencial para garantir a precisão e a qualidade dos produtos na indústria. A escolha dos instrumentos adequados e a execução correta dos procedimentos de medição são fundamentais para obter resultados confiáveis. A prática contínua dessas técnicas ajuda a desenvolver habilidades críticas para a metrologia e o controle de qualidade, promovendo a eficiência e a inovação nos processos industriais.
Conceitos de
Rugosidade e Textura de Superfície
A rugosidade refere-se às pequenas
irregularidades presentes na superfície de um material. Essas irregularidades
são decorrentes do processo de fabricação, como usinagem, moagem, polimento ou
fundição. A rugosidade de uma superfície influencia significativamente o
desempenho de componentes mecânicos, afetando propriedades como atrito,
desgaste e adesão.
A textura de superfície é um termo mais
abrangente que inclui a rugosidade, ondulação e outras características de uma
superfície. Enquanto a rugosidade se refere às irregularidades menores, a
ondulação envolve irregularidades maiores e mais espaçadas. A textura de
superfície global influencia a interação entre peças e pode ser crítica para a
funcionalidade de componentes que se movem em contato uns com os outros.
Equipamentos de
Medição de Rugosidade
O rugosímetro é o principal equipamento
utilizado para medir a rugosidade de superfícies. Existem diferentes tipos de
rugosímetros, mas todos funcionam de maneira semelhante: uma ponta de medição é
movida sobre a superfície, registrando as variações de altura. Essas variações
são então analisadas para calcular parâmetros de rugosidade.
1. Rugosímetro Portátil: Compacto e fácil
de usar, adequado para medições em campo e em locais de difícil acesso.
2. Rugosímetro de Bancada: Mais preciso e
robusto, utilizado em laboratórios de metrologia e ambientes controlados.
3. Rugosímetro Óptico: Utiliza técnicas de
interferometria ou laser para medir a rugosidade sem contato físico com a
superfície, ideal para superfícies delicadas ou de difícil acesso.
Parâmetros de
Rugosidade
Ra é o parâmetro mais comum de rugosidade e
representa a média aritmética das variações de altura em relação à linha média
da superfície. É uma medida simples e amplamente utilizada para descrever a
rugosidade geral.
Rz é a média das alturas das cinco picos mais
altos e dos cinco vales mais profundos em uma amostra de superfície. Esse
parâmetro oferece uma visão mais detalhada das irregularidades extremas da
superfície.
• Rt (Altura Total das Rugosidades): A
diferença entre o pico mais alto e o vale mais profundo em um trecho de
medição.
• Rq (Raiz Quadrada Média): A raiz
quadrada da média dos quadrados das variações de altura, oferecendo uma medida
que dá mais peso a picos e vales extremos.
• Rp (Altura do Pico Máximo): A altura do
pico mais alto em relação à linha média.
• Rv (Profundidade do Vale Máximo): A
profundidade do vale mais profundo em relação à linha média.
Procedimentos de
Medição e Interpretação de Resultados
1. Limpeza: Certifique-se de que a
superfície a ser medida esteja limpa e livre de detritos ou contaminantes que
possam afetar a medição.
2. Calibração: Calibre o rugosímetro de
acordo com as especificações do fabricante para garantir medições precisas.
1. Posicionamento: Coloque a ponta de
medição do rugosímetro em contato com a superfície. Certifique-se de que o
dispositivo esteja corretamente alinhado e estável.
2. Medição: Inicie a medição, permitindo
que a ponta se mova sobre a superfície e registre as variações de altura.
3. Registro de Dados: O rugosímetro
registrará os dados de altura ao longo do percurso de medição.
1. Análise dos Parâmetros: Após a medição,
o rugosímetro calculará os parâmetros de rugosidade. Analise os valores de Ra,
Rz e outros parâmetros relevantes para entender as características da
superfície.
2. Comparação com Especificações: Compare
os resultados obtidos com as especificações de rugosidade exigidas para o
componente ou aplicação específica. Certifique-se de que os valores estejam
dentro dos limites aceitáveis.
3. Relatório de Resultados: Documente os resultados da medição, incluindo os valores dos parâmetros de rugosidade, as condições de medição e quaisquer observações relevantes. Esse relatório é essencial para o controle de
qualidade e rastreabilidade.
1. Indústria Automotiva: A rugosidade das
superfícies de componentes como pistões e cilindros influencia o atrito e o
desgaste, impactando diretamente a eficiência e a vida útil do motor.
2. Indústria Aeronáutica: Superfícies
aerodinâmicas de aeronaves devem ter rugosidade mínima para reduzir o arrasto e
melhorar a eficiência de combustível.
3. Fabricação de Ferramentas: Ferramentas
de corte e matrizes de estampagem exigem superfícies altamente precisas para
garantir um desempenho ótimo e uma vida útil prolongada.
A medição de rugosidade e superfícies é essencial para garantir a qualidade e o desempenho de componentes em diversas indústrias. O uso de rugosímetros e a análise de parâmetros de rugosidade, como Ra e Rz, fornecem informações críticas sobre as características das superfícies, permitindo o controle preciso dos processos de fabricação. A adoção de procedimentos adequados de medição e interpretação de resultados assegura que as superfícies atendam às especificações exigidas, contribuindo para a eficiência e a confiabilidade dos produtos finais.
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