durometro ATK600

DIVISIÓN ACADÉMICA DE MECÁNICA INDUSTRIAL

INTEGRANTES:

MARTÍNEZ ANDRES CARLOS EDUARDO

DIMAS GUERRERO ARTURO

DURAN LINARES JORGE

FLORES REYES ELDER

LANDA ORIHUELA AXEL

Emiliano Zapata Mor. A 8 de Abril de 2012

RESUMEN

En el siguiente trabajo, se muestra el manual de operación del durómetro ATK-

600, en el cual se encuentran diferentes capítulos, donde se habla desde los

antecedentes históricos, del durómetro, hasta el principio de operación del mismo,

ya que el manual que ofrece el fabricante, muestra a grandes rasgos y

escasamente las características del durómetro, en cambio el manual de operación

muestra paso a paso, la forma de manipular el durómetro el cual es de gran

utilidad , ya que cualquier persona, puede ser uso de este manual.

MANUAL DE OPERACIÓN DURÓMETRO ATK-600 MITUTOYO

ASESOR:

M. C. ENRIQUE CONTRERAS CALDERÓN

M. C. JAIME VÁZQUEZ COLÍN


En el primer capítulo, podemos encontrar los objetivos que se tiene planeados, la

justificación del trabajo y los alcances que se esperan, así como un cronograma

de actividades.

En el segundo capítulo se muestra, los antecedentes de los durómetros, tipos de

durezas, clasificación de los durómetros y los usos y aplicaciones de los

durómetros.

En el tercer capítulo, se muestra el manual de operación, donde se detalla paso a

paso, la forma de operar, el durómetro ATK-600, y sus especificaciones.

En el cuarto capítulo, se muestra la conclusión, los trabajos a futuro y los

resultados obtenidos en las prácticas.

ÍNDICE

CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN

1.1 INTRODUCCIÓN 5

1.2 OBJETIVO 6

1.3 JUSTIFICACIÓN 6

1.4 ALCANCES 6


1.5 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES 7

CAPÍTULO 2. MARCO TEÓRICO

2.1 DUREZA 8

2.2 DURÓMETRO 8

2.3 ANTECEDENTES 9

2.4 CLASIFICACIÓN DE LOS DURÓMETROS. 9

2.5 USOS Y APLICACIONES DEL DURÓMETRO 11

2.6 FUNCIONAMIENTO DEL DURÓMETRO 12

2.7 ESCALAS DE USO INDUSTRIAL ACTUALES 12

2.8 LAS NORMAS ASTM 13

2.9 LAS PRUEBAS DE DUREZA ROCKWELL 14

2.10 PROBADORES DE DUREZA ROCKWELL 16

CAPITULO 3. MANUAL DE OPERACIÓN DEL

DURÓMETRO MITUTOYO

3.1 CARACTERÍSTICAS DURÓMETRO ATK-600 ROCKWELL 17

3.2 ÁREA DE TRABAJO 20

3.2.1 UBICACIÓN DEL EQUIPO 20


3.3 INDICACIONES BÁSICAS DE SEGURIDAD 20

3.4 PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN. 21

CAPITULO 4. CONCLUSIONES, RESULTADOS Y TRABAJOS A FUTURO

4.1 CONCLUSIONES SOBRE EL MANUAL DE OPERACIÓN DEL DURÓMETRO ATK-600. 28

4.2 RESULTADOS DEL DURÓMETRO ATK-600 28

4.3 TRABAJOS A FUTURO 29

BIBLIOGRAFÍA 30

CAPÍTULO 1

INTRODUCCIÓN

1.1 INTRODUCCIÓN


Uno de los propósitos fundamentales en los equipos y maquinarias, que se tiene

en diferentes empresas o en áreas de trabajo, es el contar con el manual de

mantenimiento correcto y el proceso de operación de la maquinaria, que se tiene

que brindar a cada equipo, en su debido tiempo y de forma correcta.

Hoy en día, las mayores pérdidas económicas y materiales de las empresas, es

por la falla constante de los equipos de trabajo, el cual influyen diferentes factores,

entre ellos, se encuentra el error humano, el cual por la ignorancia del equipo y por

la falta de capacitación, se originan varias perdidas tanto materiales como

económicas, por no saber utilizar el equipo a manipular. Otro factor por el cual los

equipos suelen fallar, es por la falta de mantenimiento a la maquinaria, o la mala

aplicación de esta misma, el cual es muy común en las empresas.

Por esta causa el manual de operación de un equipo, es de gran utilidad en las

empresas, ya que nos da a conocer, la forma de utilización, de la maquinaria ya

que, aún, aunque la persona no tenga conocimientos sobre la maquinaria, con el

manual de operación se puede hacer funcionar paso a paso, así mismo con el

manual de mantenimiento, brindando a la maquinaria el mantenimiento correcto y

como debe aplicarse al equipo.

1.2 OBJETIVO

Realizar un manual de operación del durómetro ATK-600, el cual será de gran

utilidad, para el manejo adecuado del mismo, así conocer las especificaciones

generales del equipo.


1.3 JUSTIFICACIÓN

Los manuales de operación son de vital importancia para el manejo correcto de

los equipos y el conocimiento de los mismos. Por ello este manual, tiene como

finalidad dar a conocer las características del durómetro ATK-600.

1.4 ALCANCES

Con el presente documento el usuario conocerá las características físicas,

especificaciones técnicas y requerimientos del Durómetro ATK-600, con el fin de

que pueda hacer uso correcto del equipo. Para ello se han incluido una serie de

pasos e imágenes que guiaran al usuario a tener una mejor visualización y

compresión del equipo.

1.5 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

El siguiente cronograma muestra las actividades que se realizarán en un período

de 16 semanas.

Tabla1.1 cronograma de actividades.


CAPÍTULO 2

MARCO TEÓRICO

MESES

ACTIVIDADES1 2 3 4

SEMANAS1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Explicación del ProyectoSelección del proyecto yreconocimiento del equipo(objetivo, características yficha técnicaPrimera entrega del proyectoPrincipio del funcionamientodel equipoidentificación de piezascriticas y costeo de las mismasSegunda entrega y correcciónde erroresPruebas técnicas con elequipoAnálisis y comparaciónde resultados de pruebasobtenidasRevisión del manual deoperaciónCorrección de erroresdel manual de operaciónPrimera entrega del reportede mantenimientoCorrección del reportede mantenimiento


2.1 DUREZA

La dureza es la oposición que ofrecen los materiales a la penetración, la abrasión,

el rayado, la cortadura, las deformaciones permanentes, etc... También puede

definirse como la cantidad de energía que absorbe un material ante un esfuerzo

antes de romperse o deformarse. Por ejemplo: la madera puede rayarse con

facilidad, esto significa que no tiene mucha dureza, mientras que el vidrio es

mucho más difícil de rayar.

2.2 DURÓMETRO

Un durómetro es un aparato que mide la dureza de los materiales, existiendo

varios procedimientos para efectuar esta medición.

Los más utilizados son los de Rockwell, Brinell, Vickers y Micro Vickers. Se aplica

una fuerza normalizada sobre un elemento penetrador, también normalizado, que

produce una huella sobre el material. En función del grado de profundidad o

tamaño de la huella, obtendremos la dureza.

Dentro de cada uno de estos procedimientos, hay diversas combinaciones de

cargas y penetradores, que se utilizarán dependiendo de la muestra a ensayar.

Estos durómetros son especialmente apreciados en los ámbitos de producción, de

control de calidad y de servicio técnico gracias a su movilidad. Con ello podrá

realizar las comprobaciones con el mínimo esfuerzo y la más alta precisión.

El principio de las mediciones de la dureza de los materiales es siempre el mismo,

sólo que existe una distinción entre el procedimiento estático y dinámico de la

medición de dureza (explicación de ambos procedimientos para realizar la


medición de la dureza). Con los durómetros para materiales metálicos se pueden

comprobar de un modo rápido y preciso la dureza superficial del acero, hierro

fundido, herramientas de acero, acero noble, aleaciones de aluminio, cobre y

bronce.

2.3 ANTECEDENTES

La prueba de dureza Rockwell fue ideado por el ingeniero metalúrgico Stanley P.

Rockwell en Syracuse, Nueva York, hacia 1919, con el fin de para determinar

rápidamente los efectos del tratamiento térmico del acero teniendo razas. El

ensayo de dureza Brinell, inventado en 1900 en Suecia, fue lento, no útil en acero

totalmente endurecido, y dejó impresiones demasiado grandes como para ser

considerados no destructivo. Rockwell ha colaborado con un instrumento

fabricante para comercializar su invención y desarrollo de máquinas de las

pruebas estandarizadas.

2.4 CLASIFICACIÓN DE LOS DURÓMETROS.

La dureza de los materiales tiene distintas clasificaciones y para cada una de

estas existe un durómetro. Los más comunes se enlistan a continuación:

Durómetro Brinell: Los durómetros Brinell miden la resistencia a la tracción del

material analizado. (Figura 2.1)


Figura 2.1 Durómetro Brinell.

Durómetro Rockwell: Obtiene la medición de la dureza del material de manera

directa obteniendo una huella pequeña del material, por lo que su procedimiento es

considerado como ensayo no destructivo. (Figura 2.2)

Figura 2.2 Durómetro Rockwell.

Durómetro Vickers: Utilizado para materiales blandos, aunque sus mediciones

coinciden con las de la escala Brinell. (Figura 2.3)


Figura 2.3 Durómetro Vickers.

2.5 USOS Y APLICACIONES DEL DURÓMETRO

En industrias como la de la construcción y la del metal se trata de medir la dureza

y resistencia de los materiales con los que se ha de construir o del metal que se

está forjando para garantizar que cumplen con determinados estándares de

seguridad y calidad.

El uso más común del durómetro en la industria farmacéutica es la medición de la

resistencia y dureza de pastillas y cápsulas para verificar que puedan resistir el

proceso de producción, empaque, distribución y venta, también para asegurarse

de que la dureza del medicamento permita su desintegración dentro del cuerpo o

que sea fácil de masticar.

2.6 FUNCIONAMIENTO DEL DURÓMETRO


Para la medición de la dureza de materiales el durómetro funciona de la siguiente

manera:

Una vez que se selecciona el material del cual se quiere conocer la dureza se

normaliza la fuerza que se le ha de aplicar a través de un elemento penetrador,

que también debe estar normalizado. Dependiendo de la profundidad o tamaño de

la huella que se obtenga de esta aplicación de fuerza es como sabremos el grado

de dureza del material.

Así se puede conocer la resistencia al corte de la superficie que tiene el material

analizado y se utilizan diferentes tipos de durómetros, entre los que encontramos

los que se explicaron más arriba.

2.7 ESCALAS DE USO INDUSTRIAL ACTUALES

Dureza Brinell: Emplea como punta una bola de acero templado o carburo

de W. Para materiales duros, es poco exacta pero fácil de aplicar. Poco

precisa con chapas de menos de 6 mm de espesor. Estima resistencia a

tracción.

Dureza Knoop: Mide la dureza en valores de escala absolutas, y se

valoran con la profundidad de señales grabadas sobre un mineral mediante

un utensilio con una punta de diamante al que se le ejerce una fuerza

estándar.

Dureza Rockwell : Se utiliza como punta un cono de diamante (en algunos

casos bola de acero). Es la más extendida, ya que la dureza se obtiene por

medición directa y es apto para todo tipo de materiales. Se suele considerar

un ensayo no destructivo por el pequeño tamaño de la huella.

Rockwell superficial : Existe una variante del ensayo, llamada Rockwell

superficial, para la caracterización de piezas muy delgadas, como cuchillas


de afeitar o capas de materiales que han recibido algún tratamiento de

endurecimiento superficial.

Dureza Rosiwal: Mide en escalas absoluta de durezas, se expresa como la

resistencia a la abrasión medias en pruebas de laboratorio y tomando como

base el corindón con un valor de 1000.

Dureza Shore: Emplea un escleroscopio. Se deja caer un indentador en la

superficie del material y se ve el rebote. Es adimensional, pero consta de

varias escalas. A mayor rebote -> mayor dureza. Aplicable para control de

calidad superficial. Es un método elástico, no de penetración como los

otros.

Dureza Vickers: Emplea como penetrador un diamante con forma de

pirámide cuadrangular. Para materiales blandos, los valores Vickers

coinciden con los de la escala Brinell. Mejora del ensayo Brinell para

efectuar ensayos de dureza con chapas de hasta 2 mm de espesor.

Dureza Webster: Emplea máquinas manuales en la medición, siendo apto

para piezas de difícil manejo como perfiles largos extruidos. El valor

obtenido se suele convertir a valores Rockwell.

2.8 LAS NORMAS ASTM

• E18-07 de dureza Rockwell y Rockwell superficial dureza de los materiales

metálicos

EN-ISO

• 6508-1 dureza Rockwell y Rockwell superficial dureza de los materiales

metálicos

El peso muerto tradicional frente a la fuerza de retroalimentación

2.9 LAS PRUEBAS DE DUREZA ROCKWELL


Rockwell: La dureza Rockwell o ensayo de dureza Rockwell es un método para

determinar la dureza, es decir, la resistencia de un material a ser penetrado. El

ensayo de dureza Rockwell constituye el método más usado para medir la dureza

debido a que es muy simple de llevar a cabo y no requiere conocimientos

especiales. Se pueden utilizar diferentes escalas que provienen de la utilización de

distintas combinaciones de penetradores y cargas, lo cual permite ensayar

prácticamente cualquier metal o aleación. Hay dos tipos de penetradores: unas

bolas esféricas de acero endurecido (templado y pulido) de 1/16, 1/8, ¼ y ½ pulg,

y un penetrador cónico de diamante con un ángulo de 120º +/- 30' y vértice

redondeado formando un casquete esférico de radio 0,20 mm (Brale), el cual se

utiliza para los materiales más duros.

En la siguiente tabla se muestra las aplicaciones, tipo de carga, el tipo de

penetrador y el símbolo de dureza.

Tabla 2.1 Aplicaciones de dureza


Escalas de dureza Rockwell superficial Es una variante del Ensayo

Rockwell cuyo fin es únicamente analizar la superficie de los materiales. Por

ejemplo, para analizar la superficie de un acero que ha sido tratado por

carburación y medir así su dureza. Su técnica es básicamente reducir el esfuerzo

aplicado para sólo penetrar en la superficie. Para este ensayo se utiliza una

precarga menor de 3 kg, seguida de una carga mayor de 15, 30 ó 45 kg. Estas

escalas se identifican mediante número (15, 30 ó 45) y una letra (N, T, W o Y) en

función del penetrador.

La siguiente tabla muestra características de la escala de dureza Rockwell

superficial.

Tabla 2.2 Escalas de dureza Rockwell


2.10 PROBADORES DE DUREZA ROCKWELL

Las escalas Rockwell superficiales utilizan cargas más bajas y son meras

impresiones sobre materiales frágiles y muy delgados. La escala 45 N utiliza una

carga de 45 kg en un diamante en forma de cono penetrador Brale, y se puede

utilizar en densa cerámica. La escala 15 T emplea una carga de 15 kg en un 1/16-

pulgada de diámetro bola de acero endurecido, y puede ser utilizado en la hoja

metálica.

Los valores típicos acero muy duro por ejemplo, una hoja de cuchillo 55 - 62

HRC hachas, cinceles, etc. HRC 40 – 45, varias otras escalas, incluida la amplia

escala de A-, se utilizan para aplicaciones especializadas. Existen escalas

especiales para la medición de las muestras de casos y endurecidos.


CAPITULO 3

MANUAL DE OPERACIÓN DEL DURÓMETRO MITUTOYO

3.1 CARACTERÍSTICAS DURÓMETRO ATK-600 ROCKWELL

• Un penetrador de diamante y un penetrador de bola de acero de 1/16 pulg

de diámetro se proveen como accesorios estándares.

• El ATK-600 se diseñó para mediciones de dureza Rockwell.

• La dureza medida se muestra en la pantalla.

• La selección de la carga de medición se puede hacer fácilmente con la

perilla de selección.

Dentro de cada uno de estos características, hay diversas combinaciones

de cargas y penetradores, que se utilizarán dependiendo de la muestra a

ensayar.

Figura 3.1 Durómetro ATK-600


FICHA TÉCNICA DEL DURÓMETRO ATK-600

El durómetro cuenta con las siguientes especificaciones técnicas que se muestran

en la siguiente tabla

Tabla 3.1 ficha técnica del equipo


PARTES DEL DURÓMETRO

En la siguiente imagen se muestran las partes de operación del durómetro ATK-

600.

.

Figura 3.2 Durómetro ATK-600


3.2 ÁREA DE TRABAJO

Para trabajar con el equipo siempre utilice las medidas de seguridad y tome en

cuenta las siguientes recomendaciones:

1. Procure que el área de trabajo sea una superficie plana y que no existan

relieves que afecten su funcionamiento.

2. De preferencia utilice una mesa de granito cuando instale su durómetro.

3. Nunca opere el equipo en lugares con temperaturas extremas o donde

exista mucha humedad o en superficies mojadas.

3.2.1 UBICACIÓN DEL EQUIPO

Los instrumentos de ensayo de dureza son equipos delicados. Necesitan ser

instalados en una mesa sólida, en un ambiente libre de vibración. Después de la

instalación, los probadores de dureza no pueden ser trasladados a otra área sin

tomar debida precauciones.

3.3 INDICACIONES BÁSICAS DE SEGURIDAD

Siempre utilice el durómetro en condiciones óptimas de operación.

Revise que las fuentes de alimentación de energía eléctrica se encuentren

en buen estado.

Asegúrese que el cable de alimentación del equipo no se encuentre dañado

y que no exista riesgo o condiciones inseguras de trabajo. (fig.3.3)


Figura 3.3 Cable de alimentación del durómetro

3.4 PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN.

Nota: Para operar el durómetro tenga siempre a la mano el kit de operación que

viene incluido en el equipo

Figura 3.4 Kit de operación del Durómetro.


1. Retire la funda protectora que cubre al equipo y lo resguarda de posibles

daños externos.

2. Asegúrese de que el lugar de trabajo sea un lugar plano y que no exista

desnivel.

3. Calibre el durómetro con la burbuja que viene incluida en el kit de

operación, como se muestra en la figura de abajo.

4. Conecte el equipo a la fuente de alimentación de energía.

5. Colóquese en posición frontal al equipo.

6. Presione el botón de encendido, que se encuentra en la posición superior

derecha.


7. Coloque la punta del penetrador que vaya a utilizar de acuerdo a la dureza

de material que vaya a medir. Puede ser penetrador de bola o bien

penetrador de punta de diamante.

8. Para medir seleccione el rango de dureza y elija la opción high oprimiendo

select para posicionarse en el rango más alto se presionan las teclas de

arriba-abajo.

9. Presione select para seleccionar el rango menor y determine el valor del

rango y con las flechas arriba-abajo determine el valor de este.


10. Presione select para cambiar a la posición offset la cual se utiliza para dar

una tolerancia al valor menor y mayor antes mencionados, en este caso se

queda en cero.

11. Presione select para cambiar a la opción identer y seleccione el tipo de

penetrador que desea utilizar con las flechas arriba-abajo.

12. Seleccione DIA para la penetradora punta de diamante, o la opción BALL

para seleccionar el penetrador de bola según sus necesidades.

13. Presione select para ir a la opción method. Aquí seleccione el tipo de

dureza ya sea rock well superficial para cargas menores o solamente rock

well para cargas mayores.

14. Con la perilla de selección que se encuentra en la parte inferior de la

pantalla del durómetro seleccione el tipo de dureza R o S según sea el

caso, gire la perilla en la dirección que desee.

15. Seleccione la carga necesaria con la perilla de selección de carga que se

encuentra en la parte lateral derecha.


16. Coloque el material a medir en la plataforma del equipo.

17. Con el volante comience a girar en sentido horario para subir la plataforma

hasta topar con la punta, tenga cuidado de no excederse con la fuerza. Si


esto llega a pasar en la pantalla del durómetro se encenderá la opción

OVER que indica que la fuerza aplicada fue necesaria en este caso gire en

sentido contrario la perilla para bajar la plataforma y evitar daños al equipo.

18. Continúe girando lentamente hasta que las luces del botón PRE-FORCE

queden todas encendidas, entonces deje de girar.

19. Enseguida presione START que se encuentra ubicado en la parte inferior

frontal justo abajo del volante.

20. Espere a que el durómetro muestre el resultado de dureza.


21. Si el material se encuentra dentro del rango seleccionado encenderá la

opción OK.

22. Por el contrario si el material se encuentra fuera del rango seleccionado se

encenderá la opción NG.

CAPITULO 4


CONCLUSIONES, RESULTADOS Y TRABAJOS A FUTURO

4.1 CONCLUSIONES SOBRE EL MANUAL DE OPERACIÓN DEL DURÓMETRO ATK-600.

En el presente proyecto, se cumplió con el objetivo ya que se realizó

satisfactoriamente el manual de operación del durómetro ATK-600, uno de ellos

fueron las especificaciones del equipo, el cual garantiza un correcto manejo del

durómetro y la función de cada uno de sus componentes, dando a conocer el

funcionamiento del durómetro ATK-600, su operación y el tipo de mantenimiento

que se tiene que se tiene que realizar al equipo, cumpliendo de manera

satisfactoria los objetivos antes ya mencionados.

4.2 RESULTADOS DEL DURÓMETRO ATK-600

Durante la realización de este proyecto se obtuvo un conocimiento general del

durómetro atk-600, se comenzó por conocer las partes de este equipo, el voltaje y

la alimentación necesaria para que funcione. También conocimos los diferentes

tipos de durómetros que existen en el mercado; según el tipo de dureza que

miden, analógicos y digitales, asi como las escalas de medición.


4.3 TRABAJOS A FUTURO

Durante la elaboración del presente manual se encontraron varias anomalías en el equipo y mejoras que se pueden realizar:

1°- Comprar nuevos patrones de medición ya que los existentes se encuentran muy marcados por el uso.

2°- Mayor mantenimiento al kit de operación.

3°- Colocar el durómetro en un lugar correcto, ya que se encuentra en una superficie no apta para su utilización, lo recomendable es que se coloque sobre una mesa de granito. De no ser posible esto, colocarlo en una superficie plana y estable.

4°- Instalar el durómetro en un área específica y exclusiva.

5°- Hacer limpieza al equipo y alejarlo del polvo.

6°- Evitar la humedad.


BIBLIOGRAFÍA

http://www.quiminet.com/articulos/el-durometro-definicion-caracteristicas-y-funcionamiento-2558457.htm

http://www.twilight.mx/Medidores-de-Dureza-Durometros.html?gclid=CKTE4vSgybECFQP0nAodCR8AWQ

http://www.pce-iberica.es/instrumentos-de-medida/metros/durometros.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Dureza_Rockwell

durometro ATK600

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