Planitud (fabricación)

En la fabricación y la ingeniería mecánica , la planitud es una condición geométrica importante para las piezas y herramientas . La planitud es la condición de que una superficie o plano medio derivado tenga todos sus elementos en un mismo plano. ^{[ 1 ]}

El dimensionamiento y la tolerancia geométrica han proporcionado métodos cuantitativos y definidos geométricamente para determinar la planitud operativamente . La desviación de planitud puede definirse en términos del ajuste por mínimos cuadrados a un plano ("planitud estadística") o en el peor de los casos (la distancia entre los dos planos paralelos más cercanos). Puede especificarse para un área determinada o para toda una superficie.

En la fabricación de piezas y conjuntos de precisión, especialmente cuando las piezas deben conectarse a través de una superficie de forma hermética (al aire o a los líquidos) , la planitud es una cualidad fundamental de las superficies fabricadas. Estas superficies suelen mecanizarse o rectificarse para lograr el grado de planitud requerido. La metrología de dichas superficies permite confirmar y garantizar que se ha alcanzado el grado de planitud necesario, lo cual constituye un paso clave en los procesos de fabricación.

Dos piezas que son planas hasta aproximadamente 1 banda de luz de helio (HLB) pueden "retorcerse" juntas, lo que significa que se pegarán entre sí cuando se pongan en contacto. Este fenómeno se usa comúnmente con bloques patrón . 

Sir Joseph Whitworth popularizó el primer método práctico para crear superficies planas precisas durante la década de 1830, ^{[ 2 ]} utilizando azul de ingeniero y técnicas de raspado en tres superficies de prueba , en lo que se conoce como el método de las tres placas de Whitworth. ^{[ 3 ]} Al probar las tres superficies por pares, se garantiza que queden planas. El uso de dos superficies daría como resultado una superficie cóncava y una convexa. Finalmente, se alcanza un punto en el que se observan muchos puntos de contacto dentro de cada pulgada cuadrada, momento en el que las tres superficies son uniformemente planas con una tolerancia muy ajustada. Este método no depende de otras superficies de referencia planas ni de otros instrumentos de precisión, y por lo tanto resuelve el problema inicial de cómo crear la primera superficie plana precisa.

Hasta que introdujo la técnica del raspado, se empleaba el mismo método de tres placas con técnicas de pulido, lo que daba resultados menos precisos. Esto propició un auge en el desarrollo de instrumentos de precisión que utilizaban estas técnicas de generación de superficies planas como base para la construcción de formas precisas.

La norma ISO 12781-1 ^{[ 4 ]} define varias medidas de planitud:

• plano de referencia de mínimos cuadrados
• planos de referencia de zona mínima
• desviación de planitud local
• desviación cuadrática media de planitud

Las medidas bidimensionales anteriores encuentran contrapartes unidimensionales en las medidas de rectitud , ^{[ 5 ]} definidas por la norma ISO 12780 en una sección transversal (la curva plana resultante de la intersección de la superficie de interés y un plano generado por la normal de la superficie):

• línea de referencia de mínimos cuadrados
• líneas de referencia de zona mínima
• desviación de rectitud local
• desviación cuadrática media de la rectitud

• Introducción a la planitud: conceptos básicos de GD&T
• Dos placas de superficie fabricadas por Whitworth.
• ¿Cuál es la tolerancia de planitud correcta para una aplicación de junta? Archivado el 2 de julio de 2014 en Wayback Machine.