Monitoreo óptico durante el afilado

La monitorización óptica desempeña un papel importante en las operaciones de afilado. Incluso durante la etapa de aprendizaje, cuando el afilador aún no es experto, necesita tener una idea clara de qué es una rebaba, qué son los arañazos que dejan los diversos abrasivos en el bisel secundario, cuáles son los arañazos no deseados, cómo debe verse un bisel secundario bien pulido, etc. Una comprensión clara de los aspectos complejos permite avanzar y mejorar la habilidad.

Gracias al control óptico, el afilador puede solucionar una serie de problemas:

1. Verifique que esté obteniendo el ángulo de afilado deseado. Esto es especialmente importante al cambiar los abrasivos si son de diferente grosor y el afilador olvida usar el compensador de grosor del abrasivo.

2. Control del procesamiento del filo, que se realizará mediante la apariencia de la rebaba. Es fundamental verificar visualmente su presencia a lo largo de todo el filo y la ausencia de zonas sin afilar. La apariencia de la rebaba también es importante en este punto; las rebabas finas y flexibles (con lámina) pueden requerir métodos como el afilado por pasos o la eliminación por barrera tecnológica. También es importante verificar visualmente la ausencia total de rebabas en el filo después del desbarbado.

3. Control de la uniformidad de las marcas de afilado y la limpieza de la superficie. Este es un criterio fundamental para determinar la idoneidad del uso de abrasivos específicos en un acero específico y la duración del trabajo con ellos. Es especialmente importante para afilar cuchillos con geometrías de hoja complejas (tanto, curvas, de geometría variable, etc.).

4. Detección de obstrucción de la piedra, cuando los granos de abrasivos más gruesos entran en contacto con el haz blando de abrasivos de grano fino y quedan atascados allí, dejando rayones en la superficie del bisel secundario.

Para la monitorización óptica durante el afilado, se pueden utilizar dispositivos especiales de otros ámbitos de la actividad humana (medicina, reparación de equipos de alta precisión, industria joyera). Estos incluyen lupas y diversos microscopios.

Una lupa es un sistema óptico compuesto por una o más lentes y diseñado para observar objetos pequeños. Sus parámetros principales son el diámetro, el aumento, el campo de visión y la distancia focal. Generalmente, se utilizan lupas con una distancia focal de ~2-20 cm y un aumento de hasta 40x para supervisar el proceso de nitidez.

El grado de aumento, o multiplicidad, es la diferencia de tamaño entre la imagen de un objeto vista a través de la lente y su tamaño real. Cuanto mayor sea el aumento, menor será la distancia focal. Por ejemplo, una lente con una distancia focal de 2,5 cm proporcionará una imagen nítida a 2,5 cm de los ojos: el objeto a esta distancia será tan visible como si lo estuviera mirando a 25 cm. El aumento de dicha lupa será 10x. El aumento se calcula mediante una fórmula especial: MP = 250/FL, donde MP es el aumento y FL es la distancia focal en milímetros. Al comprar una lupa para enfocar, es necesario recordar que la profundidad y la nitidez del objeto mostrado disminuyen al aumentar la potencia de aumento. Es decir, cuanto más aumenta este dispositivo, más difícil es captar la nitidez al sostenerlo en la mano sin usar soportes adicionales. Además, cuanto mayor sea el aumento de la lente de la lupa, menor será su diámetro, lo que significa que se puede cubrir una sección más pequeña del filo de una sola mirada, sin mover la lupa. Y a medida que disminuye el diámetro de la lente, también disminuye su luminosidad. Por lo tanto, las mejores lupas tienen un diámetro relativamente pequeño y requieren iluminación adicional.

El vidrio, el polímero óptico o el plástico acrílico son los materiales utilizados para fabricar las lupas modernas. Una lente de vidrio es bastante ligera, ofrece una imagen nítida y es resistente a daños menores. El polímero óptico es el doble de ligero que el vidrio, pero es bastante caro y propenso a sufrir diversos daños. El plástico acrílico es la opción más económica. Es más ligero que el vidrio y más resistente a la destrucción que el polímero óptico. La desventaja del acrílico es la borrosidad y la falta de nitidez de la imagen, especialmente en los bordes de la lente.

Aunque el aumento siempre es menor que el de un microscopio, ofrece varias ventajas en la monitorización óptica. Entre ellas, se incluyen un campo de visión ampliado, la posibilidad de controlar las fuentes de luz desde ambos lados y la visualización tanto del bisel secundario como del filo desde cualquier ángulo. Además, la lupa permite supervisar rápidamente el proceso de afilado sin necesidad de retirar la cuchilla de las abrazaderas. Gracias a ella, se puede ver el resultado del trabajo con cada abrasivo, la ubicación y el tipo de marcas de afilado, y la consistencia de la eliminación de la rebaba en tiempo real. Su uso permite corregir rápidamente los abrasivos utilizados. Por ejemplo, si una piedra de diamante produce virutas, se puede continuar afilando con piedras de óxido de aluminio con aglomerante cerámico. O bien, si se observa que una zona del bisel secundario no está bien afilada, se puede volver al abrasivo anterior y corregir el defecto. Su rapidez de uso, ligereza y accesibilidad hacen de la lupa una herramienta indispensable para los afiladores.

Un microscopio (del griego μικρός "pequeño" + σκοπέω "mirar") es un instrumento diseñado para obtener imágenes ampliadas, así como para medir objetos o detalles estructurales invisibles a simple vista. Su principal cualidad es la resolución: la capacidad de producir una imagen nítida y separada de dos puntos próximos de un objeto. Esta característica está determinada principalmente por la longitud de onda de los rayos utilizados en microscopía. Puede ser visible, ultravioleta o de rayos X. Los microscopios con rayos visibles se utilizan para afinar. Con mayor frecuencia, se utilizan dispositivos electrónicos conectados a un ordenador (digitales) o instrumentos médicos ópticos. Para afinar, basta con un microscopio de hasta 100x. Los microscopios pueden ser lo más pequeños posible y, al igual que las lupas, pueden utilizarse para una observación rápida. Sin embargo, este tipo de microscopio no tiene mucha potencia y presenta una ventaja significativa sobre una buena lupa .

Un microscopio potente suele ser un dispositivo estacionario, con un peso considerable, que se coloca en un lugar específico. En este caso, el objeto en cuestión se coloca sobre el portaobjetos. Es decir, para usar la mayoría de los microscopios al afilar, es necesario retirar la cuchilla de las abrazaderas. Esto limita significativamente su uso durante la supervisión rápida. Por lo tanto, los afiladores lo utilizan con mayor frecuencia para examinar los resultados de su trabajo. En particular, gracias al microscopio, es posible evaluar la limpieza del bisel secundario logrado después del pulido, así como considerar los puntos difíciles que pueda encontrar el afilador. Por ejemplo, el microscopio permite identificar la naturaleza de una rebaba persistente de lámina y comprender por qué no se pudo eliminar correctamente. Permite observar la marca de afilado, en particular la marca no deseada formada por el abrasivo de acabado, y buscar maneras de eliminarla. Además, este dispositivo puede utilizarse para detectar inclusiones no deseadas en la superficie de la piedra de afilar y tomar medidas para eliminarlas.

La monitorización óptica durante el afilado es uno de los métodos más importantes para comprender todos los procesos que ocurren cuando los abrasivos actúan sobre la superficie del acero. Su uso acelera significativamente el desarrollo de habilidades y destrezas de afilado.