Con el propósito de contar con una referencia para la evaluación del desempeño de láser trackers (LT) se diseñó, construyó y calibró en el CENAM un patrón de nidos de fibra de carbono. La longitud calibrada entre nidos en los extremos del patrón es de 2940.153 mm, ver figura 1 (a). Los nidos del patrón cuentan con magnetos que permiten fijar el palpador o SMR (Spherical Mounted Retroreflector) del LT para que éste sea evaluado en su desempeño de acuerdo a normas nacionales e internacionales como ASME B89.4.19 e ISO 10360-10.

El diseño de este patrón requirió una simulación por elemento finito para estimar sus posibles cambios en longitud, tanto en el tiempo como por su orientación espacial, ver figura 1 (b).La construcción se realizó utilizando un LT para posicionar y una fresadora para barrenar sobre el patrón los agujeros donde se colocarían los soportes de los nidos, ver figura 1(c). La calibración de la distancia entre los nidos en los extremos del patrón involucró tres técnicas diferentes: dos de ellas utilizan el propio LT bajo evaluación, en la primera se utiliza el interferómetro del LT calibrado en longitud de onda, y la segunda usa una técnica reversible que elimina los errores sistemáticos del LT. La última valida a las dos primeras y para ello utiliza una máquina de coordenadas que mide el patrón con la técnica de traslape desarrollada en CENAM (de ahí la inclusión de varios nidos a lo largo del patrón).

Figura 1. a) Patrón de nidos de fibra de carbono de longitud igual a 2940.153 mm entre los nidos de los extremos. b) Simulación por elemento finito para estimación de deformaciones del patrón por su orientación espacial. c) Barrenado para soportes de nidos sobre los largueros tubulares del patrón utilizando una fresadora y un láser tracker para lograr precisión en la ubicación de los barrenos.

Con este proyecto el CENAM, como laboratorio nacional de metrología, ofrece trazabilidad a este tipo de tecnologías emergentes; se coloca a la cabeza en su caracterización, métodos de verificación y calibración; e innova en el desarrollo de patrones para  ponerlos al servicio de la industria mexicana.

El desarrollo del patrón fue realizado por Ivan Espinosa Nulutagua y Octavio Icasio Hernández quienes fueron premiados en un concurso para metrólogos jóvenes dentro del Sistema Interamericano de Metrología (SIM) con apoyo económico y su participación con el artículo titulado “Design, construction, and calibration of a step gauge of nests for performance evaluation of Laser Trackers” en la conferencia organizada por el National Conference of Standards Laboratories International (NCSLI).

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Octavio Icasio

oicasio@cenam.mx

Dirección de Metrología Dimensional