Materiais das pontas de medição
- Guia técnico de materiais
- Pontas de medição M2
Materiais para hastes e esferas de pontas de medição CMM
A escolha correta do material da haste e da esfera é essencial para a precisão, durabilidade e confiabilidade das medições. Este guia técnico apresenta as características, propriedades e aplicações ideais de cada material disponível em nosso catálogo.
Materiais de hastes (Styli Shafts)
A haste conecta a esfera ao módulo do apalpador. Sua rigidez, peso e estabilidade térmica afetam diretamente a deflexão durante a medição e, consequentemente, a incerteza do resultado.
Metal duro (carbeto de tungstênio)
Tungsten Carbide, WC-Co
- Esfera mínima compatível: Ø < 1,0 mm
- Módulo de elasticidade: ~600 GPa
- Ambiente recomendado: laboratório climatizado
- Em resumo: esferas Ø < 1,0 mm, temperatura estável, precisão máxima.
- Alta rigidez
- Resistente à deflexão
- Alta densidade
Cerâmica (alumina)
Al₂O₃, óxido de alumínio
- Esfera mínima compatível: Ø ≥ 3,0 mm
- Comprimento recomendado: > 30 mm
- Ambiente recomendado: produção / laboratório
- Em resumo: pontas longas, ambiente de produção, anticolisão.
- Estável termicamente
- Proteção contra colisão
- Leve
Aço inoxidável
Stainless Steel, AISI 303/304, não magnético
- Esfera mínima compatível: Ø ≥ 2,0 mm
- Comprimento máximo recomendado: até 30 mm
- Ambiente recomendado: laboratório climatizado
- Em resumo: uso geral, esferas Ø ≥ 2 mm, econômico.
- Custo-benefício
- Não magnético
- Versátil
Alumínio
Aluminum Alloy, Al 6061-T6
- Coeficiente de dilatação: ~23 × 10⁻⁶ /°C
- Aplicação típica: extensões longas
- Ambiente obrigatório: temperatura controlada (20°C ±0,5°C)
- Em resumo: extensões longas. Temperatura controlada obrigatória.
- Muito leve
- Boa condução térmica
- Baixo peso
Fibra de carbono
Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP)
- Coeficiente de dilatação: ~0 × 10⁻⁶ /°C
- Aplicação típica: extensões > 50 mm
- Ambiente recomendado: produção / laboratório
- Em resumo: pontas muito longas, produção e laboratório, zero drift térmico.
- Extremamente leve
- Quase zero dilatação
- Alta rigidez específica
Titânio
Titanium Alloy, Ti-6Al-4V
- Coeficiente de dilatação: ~8,6 × 10⁻⁶ /°C
- Módulo de elasticidade: ~114 GPa
- Aplicação típica: extensões premium
- Em resumo: extensões longas, alta precisão, leve e rígido.
- Alta rigidez específica
- Leve
- Estável termicamente
Materiais de esferas (Probe Balls)
A esfera é o elemento de contato com a peça. Sua dureza, rugosidade superficial, comportamento magnético e resistência ao desgaste determinam a aplicação ideal e a vida útil da ponta de medição.
A mesma geometria, comportamentos diferentes
O material da esfera muda a dureza, o desgaste, a tendência a acumular material da peça e o comportamento magnético. É por isso que a mesma ponta existe em mais de um material: a escolha depende da peça que vai ser medida.
Cada material está detalhado nos cartões abaixo, com o comparativo das esferas logo em seguida.
Rubi (coríndon, Al₂O₃)
Ruby, Synthetic Corundum
- Dureza Vickers: ~2.000 HV
- Densidade: 3,98 g/cm³
- Rugosidade Ra típica: < 0,025 µm
- Em resumo: uso geral (recomendado); aço, Al, plástico, cerâmica. Evitar em ferro fundido.
- Dureza: Mohs 9
- Não magnético
- Baixa rugosidade
Nitreto de silício (Si₃N₄)
Silicon Nitride, Si₃N₄
- Dureza Vickers: ~1.600 HV
- Densidade: 3,19 g/cm³
- Cor típica: cinza escuro / preto
- Em resumo: ferro fundido, aço fundido, peças ferrosas em geral.
- Baixa aderência
- Resistência ao acúmulo de Fe
- Leve
Zircônia (ZrO₂)
Zirconia, Zirconium Dioxide
- Dureza Vickers: ~1.200 HV
- Densidade: 5,95 g/cm³
- Cor típica: branca / marfim
- Em resumo: alumínio polido, cobre e bronze, plásticos macios.
- Menos abrasiva
- Não risca superfícies macias
- Branca / marfim
Vidro / cristal (SiO₂)
Borosilicate / Soda-Lime Glass
- Aplicação principal: calibração / referência
- Dureza Vickers: ~600 HV
- Cor típica: translúcida / azul
- Em resumo: calibração de apalpadores, esfera de referência.
- Calibração
- Precisa / referência
- Translúcida
Aço inoxidável (esfera)
Stainless Steel Ball, AISI 440C
- Dureza Vickers: ~700 HV
- Densidade: 7,75 g/cm³
- Comportamento magnético: levemente magnético
- Em resumo: alumínio, latão, plástico. Evitar em peças ferrosas.
- Econômica
- Durável
- Pode magnetizar
Metal duro (esfera)
Tungsten Carbide Ball, WC-Co
- Dureza Vickers: ~1.800 HV
- Densidade: 14,9 g/cm³
- Cor típica: cinza metálico escuro
- Em resumo: superfícies abrasivas, cerâmicas técnicas, peças retificadas duras.
- Extrema dureza
- Resistente ao desgaste
- Superfícies abrasivas
Comparativo das esferas
Comparativo técnico resumido dos materiais de esferas disponíveis para auxiliar na seleção da ponta ideal para cada aplicação.
- Rubi (Al₂O₃): dureza ~2.000 HV, densidade 3,98 g/cm³, não magnético. Aplicação principal: uso geral (aço, Al, plástico). Evitar em: ferro fundido.
- Nitreto de silício (Si₃N₄): dureza ~1.600 HV, densidade 3,19 g/cm³, não magnético. Aplicação principal: ferro fundido, aço fundido.
- Zircônia (ZrO₂): dureza ~1.200 HV, densidade 5,95 g/cm³, não magnética. Aplicação principal: Al polido, cobre, plásticos macios. Evitar em: superfícies abrasivas.
- Vidro / SiO₂: dureza ~600 HV, densidade 2,50 g/cm³, não magnético. Aplicação principal: calibração, esfera de referência. Evitar em: uso em produção.
- Aço inox (AISI 440C): dureza ~700 HV, densidade 7,75 g/cm³, levemente magnético. Aplicação principal: Al, latão, plástico rígido. Evitar em: peças ferrosas.
- Metal duro (WC): dureza ~1.800 HV, densidade 14,9 g/cm³, não magnético. Aplicação principal: superfícies abrasivas, cerâmica. Evitar em: pontas longas (pesado).
Atenção ao peso
Esferas de metal duro (14,9 g/cm³) e zircônia (5,95 g/cm³) são significativamente mais pesadas que rubi (3,98 g/cm³) e nitreto de silício (3,19 g/cm³). Em pontas longas, o peso da esfera contribui para a deflexão da haste: considere associar esferas mais leves a hastes em fibra de carbono ou titânio.
Como escolher o material certo
Para a haste, considere:
- Comprimento necessário: < 30 mm, metal duro ou aço inox; 30–100 mm, cerâmica ou titânio; > 100 mm, fibra de carbono.
- Diâmetro da esfera: esferas Ø < 1,0 mm exigem haste de metal duro pela alta rigidez.
- Ambiente de uso: produção sem controle de temperatura, cerâmica ou fibra de carbono.
- Peso total: para configurações com múltiplas pontas ou cabeçotes rotativos, prefira materiais leves (fibra de carbono, titânio, cerâmica).
Para a esfera, considere:
- Material da peça: ferro fundido, Si₃N₄; alumínio polido, zircônia; uso geral, rubi.
- Superfície abrasiva: metal duro para desgastes extremos.
- Calibração: esfera de vidro para referências de qualificação.
- Peças ferrosas + campo magnético: evite esferas de aço inox; prefira rubi ou Si₃N₄.
Dúvida na escolha?
Nossa equipe técnica realiza a especificação da ponta de medição gratuitamente: basta informar o material da peça, a geometria a medir, o diâmetro mínimo de furo ou raio de saída, e o apalpador utilizado. Fale conosco pelo e-mail ou telefone abaixo.
Precisa de auxílio técnico na especificação?
Nossa equipe de especialistas em metrologia dimensional está pronta para recomendar a ponta de medição ideal para a sua aplicação.
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