Micrometro esterno: cos’è, a cosa serve e come usarlo?

Un micrometro è uno strumento che misura le dimensioni di un target serrandolo con una vite micrometrica. Alcuni modelli riescono anche a eseguire misurazioni in unità di 1 μm, ovvero un milionesimo di millimetro. A differenza dei calibri manuali, i micrometri seguono il principio di Abbe, che consente loro di eseguire misurazioni più accurate.

In genere, il termine “micrometro” si riferisce ai micrometri per esterni. Esistono anche altri tipi di micrometri a seconda delle diverse applicazioni di misurazione. Ad esempio, micrometri, per interno, micrometri per diametro interno di un foro, micrometri per tubi e micrometri di profondità. L’intervallo misurabile si differenzia per passi di 25 mm – ad es. da 0 a 25 mm e da 25 a 50 mm – a seconda delle dimensioni del telaio, per cui è necessario utilizzare un micrometro che corrisponda al target. Ultimamente, sono diventati molto popolari i micrometri digitali.

Cosa sono i micrometri?

Il micrometro è uno strumento nato per la misurazione dimensionale di particolari meccanici caratterizzati da precisioni elevate. Come il calibro ed alcuni altri strumenti da banco, è considerato indispensabile per l’operatore di bordo macchina, o in lavorazioni meccaniche di precisione come quelle del motore di un’automobile. A differenza del calibro però, la sua particolare costruzione meccanica garantisce misurazioni molto precise, con risoluzioni fino a 1 micron.

Esistono essenzialmente due famiglie di micrometri: una per misurazioni di dimensioni esterne ed una per quelle interne. Il micrometro per esterni è uno strumento di misura lineare, costituito da un telaio ad arco su cui si trovano un’incudine fissa a sinistra ed uno stelo mobile a destra, composto da un tamburo graduato al cui interno è posizionata la vite micrometrica: ruotando il tamburo, viene fatta avanzare la vite, che rappresenta il cuore dello strumento. Nei micrometri per interni, la vite micrometrica agisce invece in spinta su un cono, liscio o “filettato”, che determina la fuoriuscita dei 3 contatti di misura.

All’interno delle due famiglie troviamo modelli con lettura analogica o digitale, con superfici di contatto di vari tipi (piane, tonde, ribassate, a disco, con inserti), che li rendono strumenti versatili per svariate geometrie di pezzi. Nella versione per interni, diverse caratteristiche costruttive determinano la possibilità di poter misurare sia fori ciechi che passanti. Alcuni dei principali settori di applicazione sono l’automotive, l’aeronautica, la meccanica di precisione. Gli strumenti vengono utilizzati sia in ambiente di produzione che in sala metrologica o laboratorio.

Come scegliere un micrometro? Com’è fatto?

Nella scelta di un micrometro, qui le offerte Beta, fondamentalmente il primo parametro da considerare è legato alla necessità di effettuare una misurazione caratterizzata da un’elevata precisione. Questo determina la scelta della risoluzione dello strumento in base alle tolleranze costruttive richieste a disegno del particolare da controllare. Altri parametri di cui tener conto sono: il campo di misura, la valutazione della geometria del pezzo da misurare ed il tipo di lettura, analogica o digitale, che si vuole avere. Quest’ultima scelta è legata anche ad un’eventuale gestione dei dati rilevati, oltre che alla praticità e facilità di lettura.

Inventato da Palmer, questo strumento di misura è stato uno fra i più utilizzati in qualsiasi attività metalmeccanica. Il fattore di successo è costituito dalla vite. Il micrometro per esterni è composto da questi elementi:
– INCUDINE: superficie di riferimento, deve essere sempre pulita e quando non viene utilizzata, deve restare leggermente separata dall’asta, per consentire l’evaporazione dell’umidità evitando la corrosione
– ASTA DI MISURA: può essere di due tipi. Girevole che è il modello standard, oppure fissa
– TAMBURO A FRIZIONE O NOTTOLINO DI ARRESTO: tra le prime innovazioni al modello di Palmer fu, di importanza rilevante, quella di inserire un nottolino a molla per limitare la forza di chiusura a un livello ragionevolmente basso e costante. Questo miglioramento fu uno tra i primi di una lunga serie di fasi di sviluppo
 
Questa tipologia di strumenti sono manuali, per cui la precisione dipende dall’abilità dell’operatore; per questo motivo nei micrometri meccanici in dotazione c’è una chiave che permette di regolare il meccanismo di arresto che agisce sul filetto. In questo modo è possibile aumentare o diminuire la forza di misura in base all’operatore.

Come si effettua la misura con un micrometro?

Prima della misurazione, pulire le superfici dell’incudine e dell’asta di misurazione con un panno pulito. Questo serve a rimuovere lo sporco e la polvere dalle superfici, per consentire misurazioni accurate.
Tenere la piastra resistente al calore del micrometro sull’arco con il pollice e l’indice della mano sinistra e stringere il tamburo tra il pollice e l’indice della mano destra.
Afferrare il target tra l’incudine e l’asta di misurazione, ruotare il dente di arresto finché scorre, quindi leggere il valore.
Leggere il valore della scala principale sulla controbussola e la scala sul tamburo. Utilizzare la riga sul bordo destro della controbussola per leggere il valore in unità di 0,5 mm. Si può poi utilizzare la scala su cui la linea centrale del tamburo (scala) si allinea fino a leggere il valore in unità di 0,01 mm.

Per calibrare un micrometro, utilizzare un blocchetto di riscontro o un calibro dedicato. Per poter eseguire misurazioni accurate, la superficie dell’incudine deve essere sempre piana. Dopo diverse misurazioni, la superficie potrebbe non essere più piana a causa dell’usura e dell’accumulo di sporcizia. Pertanto, utilizzare periodicamente una parte nota come vetro interferometrico per planarità per verificare se la superficie è piana secondo gli anelli di Newton visualizzati.
Quando si misura un target metallico e si esegue la calibrazione con un blocchetto di riscontro, prestare attenzione alla dilatazione termica. Quando possibile, evitare di tenere il metallo con le mani nude oppure utilizzare guanti che non trasmettono calore e che sono studiati per lavori di precisione.
L’intervallo di calibrazione dei micrometri è compreso tra 3 mesi e 1 anno.

Micrometro digitale

La necessità di leggere i risultati della misura direttamente in cifre risale a molti anni fa, ma, come si è potuto vedere, avere una lettura immediata e precisa è difficile nei micrometri con scala graduata. Brown e Sharpe scelsero una vite da 40 filetti per pollice come asta di misura pertanto una rotazione completa dell’asta di misura corrispondeva a 0,025 pollici. Per cui per effettuare la lettura bisognava effettuare alcuni calcoli, pure semplici, ma che comportavano errori di lettura soprattutto per la velocità con cui venivano eseguiti. L’antenato del micrometro digitale fu brevettato da Brown e Sharpe negli anni ’10. La versione attuale del micrometro digitale, dovette aspettare molto tempo con l’avvento della microelettronica.