Los bloques patrón, calas o galgas patrón, bloques patrón longitudinales (BPL) o bloques Johansson -en honor a su inventor- son piezas macizas en forma de paralelepípedo, en las que dos de sus caras paralelas (o caras de medida) presentan un finísimo pulido especular que asegura excepcional paralelismo y planitud, pudiendo materializar una longitud determinada con elevada precisión.
Generalmente se presentan por juegos de un número variable de piezas y gracias al fino acabado de sus caras de medida se pueden adherir entre sí mediante un simple deslizamiento manual, combinándose en la cantidad necesaria para disponer de cualquier valor nominal existente dentro de su campo de utilización, con escalonamientos de hasta 0,5 micras.
Valija-de-Bloques-Patrón
De estas características se desprende que los bloques patrón son los dispositivos de longitud materializada más precisa que existe. Desde que aparecieron en el mercado, a comienzos del siglo XX, y hasta la actualidad, su diseño y construcción ha evolucionado constantemente y hoy están sujetos al cumplimiento de la norma internacional ISO 3650.
Es por eso que los requisitos que deben cumplir los bloques patrón son rigurosos y se basan en su aptitud para ser instrumentos de calibración. Estos requisitos son:
- Exactitud geométrica y dimensional: deben cumplir con las exigencias de longitud, paralelismo y planitud.
- Capacidad de adherencia a otros bloques patrón: determinada por su acabado superficial.
- Estabilidad dimensional a través del tiempo, es decir, no deben “envejecer”.
- Coeficiente de expansión térmica cercano a los metales comunes: esto minimiza los errores de medición frente a variaciones de temperatura
- Resistencia al desgaste y a la corrosión.
Materiales que componen los bloques patrón
Los bloques patrón están construidos generalmente en acero, pero también se presentan en otros materiales de mayor dureza y resistencia, como el metal duro y la cerámica, por lo que el empleo de piezas de uno u otro material dependerá del presupuesto y la aplicación.
La dureza media del acero usado en bloques patrón es de 64 HRc (escala Rockwell) y presenta gran precisión y estabilidad dimensional, así como bajo coeficiente de expansión térmica. No obstante, las piezas requieren una meticulosa limpieza posterior a su uso y deben cuidarse las condiciones de almacenamiento, a fin de protegerlas de la humedad y la corrosión.
Los bloques patrón de metal duro, generalmente carburo de tungsteno o carburo de cromo, presentan el doble de dureza media con respecto a los de acero y por ello son capaces de ofrecer una sólida adherencia y gran resistencia al desgaste.
Hasta el momento, los bloques patrón de cerámica son los más resistentes al desgaste y la corrosión, y presentan las mejores propiedades de adherencia y estabilidad. Son piezas de óxido de zirconio con un tratamiento especial para lograr sus características excepcionales, que llegan a una dureza media de 130 HRc. Además, la ventaja que poseen frente a los bloques metálicos es que no se adhiere ningún tipo de impurezas magnéticas, por ejemplo limaduras de hierro o virutas de acero, lo que introduciría errores en las mediciones y dañaría la pieza.
Grados de precisión y usos
Aún dentro de cada clase de materiales con los que están construidos, los bloques patrón se encuentran disponibles en distintas calidades o grados de precisión (en números o, más antiguamente, en letras), cada grado debidamente clasificado por la norma ISO 3650 y sujeto a las tolerancias estipuladas por la misma. Una vez más, el empleo de tal o cual grado de precisión depende de la aplicación, de acuerdo con los datos de la siguiente tabla.
Grados-bloques-patron
Presentación y acoplamiento de bloques patrón
Como ya se señaló, los bloques patrón se suministran usualmente en juegos presentados en estuches de madera, aunque también pueden adquirirse por unidad. Si bien existen muchos, los juegos más comunes son los de 56 y 112 piezas, que permiten escalonamientos de 1 mm y 0,5 micras respectivamente. La longitud nominal del bloque más pequeño del juego de 56 piezas es de 1 mm y la del bloque más grande es de 200 mm. En el juego de 112 piezas, la longitud nominal del bloque más pequeño es de 0,5 micras y la del más grande es de 100 mm.
Con frecuencia se presenta la situación en que debe materializarse un valor que no responde a ninguno de los bloques individuales, es decir, es más probable que tengamos que materializar, por ejemplo, 12,028 mm que 10 mm exactos. Esta situación se resuelve mediante el proceso conocido como acoplamiento, combinación o montaje de bloques patrón.
En virtud del fino acabado que poseen sus caras de medida, los bloques patrón pueden adherirse por estas caras para formar un acoplamiento capaz de alcanzar la medida que deseamos materializar. Sin embargo, no se trata de agrupar bloques al azar, sino de seguir cuidadosas reglas para lograr la precisión necesaria y proteger los bloques de cualquier daño. Podemos resumir estas reglas en los siguientes pasos:
Unir bloques patrón
1) Agrupar los bloques patrón siguiendo la secuencia I-IV que indica la figura, es decir: cruzarlos en ángulo recto (I), girarlos suavemente en el sentido indicado (II), deslizar uno sobre otro en el sentido indicado para eliminar la película de aire entre ambos (III) hasta lograr una perfecta adherencia (IV).
2) A menos que sea sumamente necesario, deberá evitarse el uso de los bloques patrón más delgados, ya que son muy frágiles y pueden deteriorarse con facilidad.
3) Siempre deberá procurarse emplear el menor número posible de bloques patrón (no más de cinco en total) para que la suma de los pequeños errores propios del bloque permanezcan con valor despreciable (< 0,001 mm), aunque deberá respetarse la condición 2. Cuanto más completo sea el juego de bloques patrón, habrá mayores posibilidades de emplear el menor número de bloques.
4) Comenzar por elegir los bloques que determinan los valores más pequeños, por ejemplo, de las milésimas, después los de las centésimas, las décimas, etc.
5) Para su protección, los bloques patrón más delgados del grupo deberán colocarse en el medio y los más grandes en los extremos.
6) Deberá tratarse de lograr un cierto equilibrio de valores entre los bloques patrón más delgados y los más grandes.
Por ejemplo, supongamos que queremos materializar la medida que ejemplificamos anteriormente, es decir, 12,028 mm y contamos con un juego de bloques patrón de 112 piezas.
Comenzando por la cifra que determina los valores más pequeños, podríamos elegir el bloque de 0,008 mm. Sin embargo, la condición 2 enunciada arriba nos aconseja no utilizar bloques tan delgados, por lo tanto, elegiremos la pieza de 1,008 mm. A continuación requerimos la medida de 0,02 mm, pero nuevamente, para satisfacer la condición 2, elegimos el bloque de 1,02 mm. Finalmente, agregamos el bloque de 10 mm para completar el total de (1,008 + 1,02 + 10) mm = 12,028 mm.
Cuidado de los bloques patrón
Como toda pieza de precisión, sumamente delicada y de elevado costo, los bloques patrón requieren un extremo cuidado, tanto en su manipulación como en su almacenamiento, a fin de evitar deterioros y la pérdida de sus propiedades. Para ello, debemos tener en cuenta lo siguiente:
- El ambiente de trabajo deberá estar a 20ºC o a una temperatura lo más cercana posible a ese valor, ya que es a la cual se calibran los bloques patrón. Debe ser un ambiente protegido de atmósferas húmedas, polvorientas o corrosivas, como así también de la luz solar, radiaciones térmicas, campos magnéticos o eléctricos.
- Para el cuidado de los bloques patrón se deberá trabajar siempre sobre superficies blandas (goma, gamuza, etc.) y utilizar guantes o pinzas, evitando usar las manos desprotegidas, que podrían estar sucias o húmedas. Antes del uso, los bloques deberán limpiarse cuidadosamente con solventes apropiados para quitar el lubricante que los protege. Deben manipularse sin tocar sus caras de medida ni tomar varios a la vez en la mano, como tampoco dejarlos permanecer mucho tiempo en la mano para que no se calienten.
- Si se construyen acoplamientos, estos nunca deberán forzarse para encajar en el alojamiento a medir y deberán desmontarse tan pronto como sea posible para evitar que los bloques queden adheridos permanentemente.
- Después del uso, los bloques patrón deberán limpiarse nuevamente, lubricarse y guardarse en su estuche.
Observando estos cuidados, la vida útil de los bloques patrón es muy prolongada. Es habitual que los fabricantes también comercialicen elementos de montaje, accesorios, guantes y kits de limpieza junto con los juegos de bloques patrón.
Si bien los bloques patrón de sección rectangular son los más comunes, algunas firmas también comercializan bloques patrón de sección cuadrada, y tanto uno como otro tipo se encuentran disponibles en medidas métricas y en pulgadas, con un amplio surtido de juegos que responden a las necesidades más exigentes.
Caras-de-un-Bloque-Patrón
34 Comentarios
Miguel Bolívar
Muy interesante, Alguna vez oí mencionar los Bloques Patrón pero nunca había leído una explicación tan interesante y completa. El artículo parece una ficha coleccionable.Saludos.
demaquinasyherramientas
Gracias por el apoyo miguel, Saludos!
carlos
que medida se consigue con 9 calas de 1.1mm a 1.9mm
9 calas de 1,001mm a 1,009mm
9 calas de 1,01mm a 1,009mm
25 calas de 1mm a 25mm
1 cala de 50mm
1 cala de 75mm
1 cala de 100mm
1 cala de 200mm
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Mau Thompson Islas
Muy Buena Informacion Sobre Los Blocks Patron Me Ayudo Mucho En La Escuela
Espero Puedas Ayudarme Con Algunas Otras Cosas(Calibrador Vernier,Micrometro y Posiblemente De El Medidor De Altura)
demaquinasyherramientas
Que bueno que fuimos de utilidad! A seguir navegando entonces!! Saludos!
humberto
Muy buena información,felicidades.
si pudieran publicar mas información sobre instrumentos de medición eléctricos y potencia. saludos
Ana
Muchas gracias por la información, en verdad es muy útil y sobre todo completa para los novatos que están aprendiendo a usarlos adecuadamente. Saludos
demaquinasyherramientas1
Seguiremos día a día brindando más información! Gracias a todos nuestros lectores!
yuvitza pereira
me gustaría saber algún dato de donde poder comprar un juego bloque patrón acá en Chile, si es posible Antofagasta
de ante manos muchísimas gracias
jc ferrer
Pregunta, cuando haces la unión de dos bloques, cual es el error que se puede presentar al unirlos?, es decir por suciedad en el bloque o cualquier otro elemento que pueda afectar el valor que se esta formando al realizar esa union
Daniel
Los bloques patron se suministran con un certificado de calibración o aptitud de reconocimiento nacional o internacional?
Gracias
Miguel
He leido atraves de revistas de mitutoyo y normas, que los blocks patron grado 00 y 0 son especiales par laboratorio y los grados 1 y 2 son de taller, francamente no son usados grado 1 y 2 para calibrar vernier o micrometros. s alguien opina diferente que mensione atraves de que norma, es decir que la respuesta sea trazable a una referencia y que no salga de decir por experiencia, lo menciono por que si hay alguna actualizacion que la mencionen.
jesus castillo
Donde puedo comprar un estuche de galgas de etalon en mexico.
Algun proveedor de insumos de metrologia.
Nicolás
Quería felicitarlo por el articulo. Tb quería a aprovechar la oportunidad para consultarle q tipo de guantes se utiliza y q aceite para trabajar con Galgas. Yo trabajo con ellas y no encuentro mucha info especifica sobre su correcto uso en la red. Saludos y gracias
mANOLO
Buenos días tengo una duda sobre el tema, ojala me pudiera orientar, de antemano se lo agradezco, la duda es, que pasa con las incertidumbres cuando realizo la combinación de dos o mas bloque patrón por ejemplo, si deseo obtener 15 mm, suponiendo que combino el de 10 mm y 5 mm, se suman algebraicamente las desviaciones de cada bloque, o de que forma se toma la incertidumbre total para los dos bloque combinados??
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Espacio Industria
Estimado Nicolás,
Te recomiendo el lubricante multipropósito M1 de Starrett, empresa lider en medición. Respecto a los guantes indicados pueden ser guantes de latex, aguardamos tu solicitud de cotización.
http://www.espacio-industria.com/lubricante-multiproposito-m1-starrett-m1-215.html
John Freddy Gil
Buen día,
Favor enviar cotizaciones de bloques patron.
«urgente»
«gracias»
Michel Rubi
buen dia!
quiero que me cotice unos bloques patron los venden pero estoy en mexico
juan carlos
quisiera cotizar un juego de Marcas de Bloques Patrón si fuese posible muchas gracias
victor
necesito cotisar un equipo de bloques de patron en chile, seria de gran ayuda si me recomienda algo.
desde ya muchas gracias.
Kevin
Cual es la bibliografia?
demaquinasyherramientas
Estimado Kevin, para las investigaciones nos valemos de múltiples fuentes, entre ellas catálogos de marcas, libros técnicos, etc. Saludos.
judamoga1
Cordial Saludo.
Necesito que me cotice los bloques patrón.
muchas gracias
Jhon Ramirez
Amigos q tal me podrían colaborar por favor con la siguiente inquietud q me ha surgido. Como es el proceso de medición de bloques patrón?
Luis Durstewitz
porque razón en el libro de Metrologia de Ramón Zeleny comenta que de preferencia no se utilicen bloques de 5.0mm y sus múltiplos?
George Lagos
Necesito un bloque patron de 7mm y de 38mm.- Tiene algun proveedor en Chile.-
Carlos
Excelente artículo, enhorabuena.
Leo
Muy buena información, me ayudó mucho en una investigación que nos encargaron en la escuela.
demaquinasyherramientas6
Leo, qué bueno! Si te hace falta más material, lee siempre DeMáquinas que hay de todo! Y si no lo encontrás, lo hacemos. Saludos, y a seguir estudiando!
Florencio
Buenos días
Tengo un patrón de interiores de .250″ +.010″
¿Que significa el +.010″?
ignacio
todo muy bien explicado sobre los bloques patron, sin embargo en la explicacion hacen mencion de «Micras», un termino mal utilizado si no haces referencia a la unidad de la magnitud que estes usando.
Es decir 0.001mm = una milesima de milimetro, o bien un micrometro. 10-3
ahora bien una «micra» si no haces mencion a la unidad de magnitud Longitud (metro)
seria 0.000001 = 10-6.
Karla Gallegos
Cuál es el nombre dela autor?
demaquinasyherramientas
DeMaquinasyHerramientas.com
Texas Technology Tools SAS
Buenas tardes
Quisiera saber si ustedes venden estos bloque patrón, y si es así me regalen información y contacto.
Muchas gracias.