durometro atk600
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DIVISIÓN ACADÉMICA DE MECÁNICA INDUSTRIAL
INTEGRANTES:
MARTÍNEZ ANDRES CARLOS EDUARDO
DIMAS GUERRERO ARTURO
DURAN LINARES JORGE
FLORES REYES ELDER
LANDA ORIHUELA AXEL
Emiliano Zapata Mor. A 8 de Abril de 2012
RESUMEN
En el siguiente trabajo, se muestra el manual de operación del durómetro ATK-
600, en el cual se encuentran diferentes capítulos, donde se habla desde los
antecedentes históricos, del durómetro, hasta el principio de operación del mismo,
ya que el manual que ofrece el fabricante, muestra a grandes rasgos y
escasamente las características del durómetro, en cambio el manual de operación
muestra paso a paso, la forma de manipular el durómetro el cual es de gran
utilidad , ya que cualquier persona, puede ser uso de este manual.
MANUAL DE OPERACIÓN DURÓMETRO ATK-600 MITUTOYO
ASESOR:
M. C. ENRIQUE CONTRERAS CALDERÓN
M. C. JAIME VÁZQUEZ COLÍN
DIVISIÓN ACADÉMICA DE MECÁNICA INDUSTRIAL
En el primer capítulo, podemos encontrar los objetivos que se tiene planeados, la
justificación del trabajo y los alcances que se esperan, así como un cronograma
de actividades.
En el segundo capítulo se muestra, los antecedentes de los durómetros, tipos de
durezas, clasificación de los durómetros y los usos y aplicaciones de los
durómetros.
En el tercer capítulo, se muestra el manual de operación, donde se detalla paso a
paso, la forma de operar, el durómetro ATK-600, y sus especificaciones.
En el cuarto capítulo, se muestra la conclusión, los trabajos a futuro y los
resultados obtenidos en las prácticas.
ÍNDICE
CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN
1.1 INTRODUCCIÓN 5
1.2 OBJETIVO 6
1.3 JUSTIFICACIÓN 6
1.4 ALCANCES 6
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1.5 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES 7
CAPÍTULO 2. MARCO TEÓRICO
2.1 DUREZA 8
2.2 DURÓMETRO 8
2.3 ANTECEDENTES 9
2.4 CLASIFICACIÓN DE LOS DURÓMETROS. 9
2.5 USOS Y APLICACIONES DEL DURÓMETRO 11
2.6 FUNCIONAMIENTO DEL DURÓMETRO 12
2.7 ESCALAS DE USO INDUSTRIAL ACTUALES 12
2.8 LAS NORMAS ASTM 13
2.9 LAS PRUEBAS DE DUREZA ROCKWELL 14
2.10 PROBADORES DE DUREZA ROCKWELL 16
CAPITULO 3. MANUAL DE OPERACIÓN DEL
DURÓMETRO MITUTOYO
3.1 CARACTERÍSTICAS DURÓMETRO ATK-600 ROCKWELL 17
3.2 ÁREA DE TRABAJO 20
3.2.1 UBICACIÓN DEL EQUIPO 20
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3.3 INDICACIONES BÁSICAS DE SEGURIDAD 20
3.4 PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN. 21
CAPITULO 4. CONCLUSIONES, RESULTADOS Y TRABAJOS A FUTURO
4.1 CONCLUSIONES SOBRE EL MANUAL DE OPERACIÓN DEL DURÓMETRO ATK-600. 28
4.2 RESULTADOS DEL DURÓMETRO ATK-600 28
4.3 TRABAJOS A FUTURO 29
BIBLIOGRAFÍA 30
CAPÍTULO 1
INTRODUCCIÓN
1.1 INTRODUCCIÓN
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Uno de los propósitos fundamentales en los equipos y maquinarias, que se tiene
en diferentes empresas o en áreas de trabajo, es el contar con el manual de
mantenimiento correcto y el proceso de operación de la maquinaria, que se tiene
que brindar a cada equipo, en su debido tiempo y de forma correcta.
Hoy en día, las mayores pérdidas económicas y materiales de las empresas, es
por la falla constante de los equipos de trabajo, el cual influyen diferentes factores,
entre ellos, se encuentra el error humano, el cual por la ignorancia del equipo y por
la falta de capacitación, se originan varias perdidas tanto materiales como
económicas, por no saber utilizar el equipo a manipular. Otro factor por el cual los
equipos suelen fallar, es por la falta de mantenimiento a la maquinaria, o la mala
aplicación de esta misma, el cual es muy común en las empresas.
Por esta causa el manual de operación de un equipo, es de gran utilidad en las
empresas, ya que nos da a conocer, la forma de utilización, de la maquinaria ya
que, aún, aunque la persona no tenga conocimientos sobre la maquinaria, con el
manual de operación se puede hacer funcionar paso a paso, así mismo con el
manual de mantenimiento, brindando a la maquinaria el mantenimiento correcto y
como debe aplicarse al equipo.
1.2 OBJETIVO
Realizar un manual de operación del durómetro ATK-600, el cual será de gran
utilidad, para el manejo adecuado del mismo, así conocer las especificaciones
generales del equipo.
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1.3 JUSTIFICACIÓN
Los manuales de operación son de vital importancia para el manejo correcto de
los equipos y el conocimiento de los mismos. Por ello este manual, tiene como
finalidad dar a conocer las características del durómetro ATK-600.
1.4 ALCANCES
Con el presente documento el usuario conocerá las características físicas,
especificaciones técnicas y requerimientos del Durómetro ATK-600, con el fin de
que pueda hacer uso correcto del equipo. Para ello se han incluido una serie de
pasos e imágenes que guiaran al usuario a tener una mejor visualización y
compresión del equipo.
1.5 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
El siguiente cronograma muestra las actividades que se realizarán en un período
de 16 semanas.
Tabla1.1 cronograma de actividades.
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CAPÍTULO 2
MARCO TEÓRICO
MESES
ACTIVIDADES1 2 3 4
SEMANAS1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Explicación del ProyectoSelección del proyecto yreconocimiento del equipo(objetivo, características yficha técnicaPrimera entrega del proyectoPrincipio del funcionamientodel equipoidentificación de piezascriticas y costeo de las mismasSegunda entrega y correcciónde erroresPruebas técnicas con elequipoAnálisis y comparaciónde resultados de pruebasobtenidasRevisión del manual deoperaciónCorrección de erroresdel manual de operaciónPrimera entrega del reportede mantenimientoCorrección del reportede mantenimiento
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2.1 DUREZA
La dureza es la oposición que ofrecen los materiales a la penetración, la abrasión,
el rayado, la cortadura, las deformaciones permanentes, etc... También puede
definirse como la cantidad de energía que absorbe un material ante un esfuerzo
antes de romperse o deformarse. Por ejemplo: la madera puede rayarse con
facilidad, esto significa que no tiene mucha dureza, mientras que el vidrio es
mucho más difícil de rayar.
2.2 DURÓMETRO
Un durómetro es un aparato que mide la dureza de los materiales, existiendo
varios procedimientos para efectuar esta medición.
Los más utilizados son los de Rockwell, Brinell, Vickers y Micro Vickers. Se aplica
una fuerza normalizada sobre un elemento penetrador, también normalizado, que
produce una huella sobre el material. En función del grado de profundidad o
tamaño de la huella, obtendremos la dureza.
Dentro de cada uno de estos procedimientos, hay diversas combinaciones de
cargas y penetradores, que se utilizarán dependiendo de la muestra a ensayar.
Estos durómetros son especialmente apreciados en los ámbitos de producción, de
control de calidad y de servicio técnico gracias a su movilidad. Con ello podrá
realizar las comprobaciones con el mínimo esfuerzo y la más alta precisión.
El principio de las mediciones de la dureza de los materiales es siempre el mismo,
sólo que existe una distinción entre el procedimiento estático y dinámico de la
medición de dureza (explicación de ambos procedimientos para realizar la
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medición de la dureza). Con los durómetros para materiales metálicos se pueden
comprobar de un modo rápido y preciso la dureza superficial del acero, hierro
fundido, herramientas de acero, acero noble, aleaciones de aluminio, cobre y
bronce.
2.3 ANTECEDENTES
La prueba de dureza Rockwell fue ideado por el ingeniero metalúrgico Stanley P.
Rockwell en Syracuse, Nueva York, hacia 1919, con el fin de para determinar
rápidamente los efectos del tratamiento térmico del acero teniendo razas. El
ensayo de dureza Brinell, inventado en 1900 en Suecia, fue lento, no útil en acero
totalmente endurecido, y dejó impresiones demasiado grandes como para ser
considerados no destructivo. Rockwell ha colaborado con un instrumento
fabricante para comercializar su invención y desarrollo de máquinas de las
pruebas estandarizadas.
2.4 CLASIFICACIÓN DE LOS DURÓMETROS.
La dureza de los materiales tiene distintas clasificaciones y para cada una de
estas existe un durómetro. Los más comunes se enlistan a continuación:
Durómetro Brinell: Los durómetros Brinell miden la resistencia a la tracción del
material analizado. (Figura 2.1)
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Figura 2.1 Durómetro Brinell.
Durómetro Rockwell: Obtiene la medición de la dureza del material de manera
directa obteniendo una huella pequeña del material, por lo que su procedimiento es
considerado como ensayo no destructivo. (Figura 2.2)
Figura 2.2 Durómetro Rockwell.
Durómetro Vickers: Utilizado para materiales blandos, aunque sus mediciones
coinciden con las de la escala Brinell. (Figura 2.3)
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Figura 2.3 Durómetro Vickers.
2.5 USOS Y APLICACIONES DEL DURÓMETRO
En industrias como la de la construcción y la del metal se trata de medir la dureza
y resistencia de los materiales con los que se ha de construir o del metal que se
está forjando para garantizar que cumplen con determinados estándares de
seguridad y calidad.
El uso más común del durómetro en la industria farmacéutica es la medición de la
resistencia y dureza de pastillas y cápsulas para verificar que puedan resistir el
proceso de producción, empaque, distribución y venta, también para asegurarse
de que la dureza del medicamento permita su desintegración dentro del cuerpo o
que sea fácil de masticar.
2.6 FUNCIONAMIENTO DEL DURÓMETRO
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Para la medición de la dureza de materiales el durómetro funciona de la siguiente
manera:
Una vez que se selecciona el material del cual se quiere conocer la dureza se
normaliza la fuerza que se le ha de aplicar a través de un elemento penetrador,
que también debe estar normalizado. Dependiendo de la profundidad o tamaño de
la huella que se obtenga de esta aplicación de fuerza es como sabremos el grado
de dureza del material.
Así se puede conocer la resistencia al corte de la superficie que tiene el material
analizado y se utilizan diferentes tipos de durómetros, entre los que encontramos
los que se explicaron más arriba.
2.7 ESCALAS DE USO INDUSTRIAL ACTUALES
Dureza Brinell: Emplea como punta una bola de acero templado o carburo
de W. Para materiales duros, es poco exacta pero fácil de aplicar. Poco
precisa con chapas de menos de 6 mm de espesor. Estima resistencia a
tracción.
Dureza Knoop: Mide la dureza en valores de escala absolutas, y se
valoran con la profundidad de señales grabadas sobre un mineral mediante
un utensilio con una punta de diamante al que se le ejerce una fuerza
estándar.
Dureza Rockwell : Se utiliza como punta un cono de diamante (en algunos
casos bola de acero). Es la más extendida, ya que la dureza se obtiene por
medición directa y es apto para todo tipo de materiales. Se suele considerar
un ensayo no destructivo por el pequeño tamaño de la huella.
Rockwell superficial : Existe una variante del ensayo, llamada Rockwell
superficial, para la caracterización de piezas muy delgadas, como cuchillas
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de afeitar o capas de materiales que han recibido algún tratamiento de
endurecimiento superficial.
Dureza Rosiwal: Mide en escalas absoluta de durezas, se expresa como la
resistencia a la abrasión medias en pruebas de laboratorio y tomando como
base el corindón con un valor de 1000.
Dureza Shore: Emplea un escleroscopio. Se deja caer un indentador en la
superficie del material y se ve el rebote. Es adimensional, pero consta de
varias escalas. A mayor rebote -> mayor dureza. Aplicable para control de
calidad superficial. Es un método elástico, no de penetración como los
otros.
Dureza Vickers: Emplea como penetrador un diamante con forma de
pirámide cuadrangular. Para materiales blandos, los valores Vickers
coinciden con los de la escala Brinell. Mejora del ensayo Brinell para
efectuar ensayos de dureza con chapas de hasta 2 mm de espesor.
Dureza Webster: Emplea máquinas manuales en la medición, siendo apto
para piezas de difícil manejo como perfiles largos extruidos. El valor
obtenido se suele convertir a valores Rockwell.
2.8 LAS NORMAS ASTM
• E18-07 de dureza Rockwell y Rockwell superficial dureza de los materiales
metálicos
EN-ISO
• 6508-1 dureza Rockwell y Rockwell superficial dureza de los materiales
metálicos
El peso muerto tradicional frente a la fuerza de retroalimentación
2.9 LAS PRUEBAS DE DUREZA ROCKWELL
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Rockwell: La dureza Rockwell o ensayo de dureza Rockwell es un método para
determinar la dureza, es decir, la resistencia de un material a ser penetrado. El
ensayo de dureza Rockwell constituye el método más usado para medir la dureza
debido a que es muy simple de llevar a cabo y no requiere conocimientos
especiales. Se pueden utilizar diferentes escalas que provienen de la utilización de
distintas combinaciones de penetradores y cargas, lo cual permite ensayar
prácticamente cualquier metal o aleación. Hay dos tipos de penetradores: unas
bolas esféricas de acero endurecido (templado y pulido) de 1/16, 1/8, ¼ y ½ pulg,
y un penetrador cónico de diamante con un ángulo de 120º +/- 30' y vértice
redondeado formando un casquete esférico de radio 0,20 mm (Brale), el cual se
utiliza para los materiales más duros.
En la siguiente tabla se muestra las aplicaciones, tipo de carga, el tipo de
penetrador y el símbolo de dureza.
Tabla 2.1 Aplicaciones de dureza
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Escalas de dureza Rockwell superficial Es una variante del Ensayo
Rockwell cuyo fin es únicamente analizar la superficie de los materiales. Por
ejemplo, para analizar la superficie de un acero que ha sido tratado por
carburación y medir así su dureza. Su técnica es básicamente reducir el esfuerzo
aplicado para sólo penetrar en la superficie. Para este ensayo se utiliza una
precarga menor de 3 kg, seguida de una carga mayor de 15, 30 ó 45 kg. Estas
escalas se identifican mediante número (15, 30 ó 45) y una letra (N, T, W o Y) en
función del penetrador.
La siguiente tabla muestra características de la escala de dureza Rockwell
superficial.
Tabla 2.2 Escalas de dureza Rockwell
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2.10 PROBADORES DE DUREZA ROCKWELL
Las escalas Rockwell superficiales utilizan cargas más bajas y son meras
impresiones sobre materiales frágiles y muy delgados. La escala 45 N utiliza una
carga de 45 kg en un diamante en forma de cono penetrador Brale, y se puede
utilizar en densa cerámica. La escala 15 T emplea una carga de 15 kg en un 1/16-
pulgada de diámetro bola de acero endurecido, y puede ser utilizado en la hoja
metálica.
Los valores típicos acero muy duro por ejemplo, una hoja de cuchillo 55 - 62
HRC hachas, cinceles, etc. HRC 40 – 45, varias otras escalas, incluida la amplia
escala de A-, se utilizan para aplicaciones especializadas. Existen escalas
especiales para la medición de las muestras de casos y endurecidos.
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CAPITULO 3
MANUAL DE OPERACIÓN DEL DURÓMETRO MITUTOYO
3.1 CARACTERÍSTICAS DURÓMETRO ATK-600 ROCKWELL
• Un penetrador de diamante y un penetrador de bola de acero de 1/16 pulg
de diámetro se proveen como accesorios estándares.
• El ATK-600 se diseñó para mediciones de dureza Rockwell.
• La dureza medida se muestra en la pantalla.
• La selección de la carga de medición se puede hacer fácilmente con la
perilla de selección.
Dentro de cada uno de estos características, hay diversas combinaciones
de cargas y penetradores, que se utilizarán dependiendo de la muestra a
ensayar.
Figura 3.1 Durómetro ATK-600
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FICHA TÉCNICA DEL DURÓMETRO ATK-600
El durómetro cuenta con las siguientes especificaciones técnicas que se muestran
en la siguiente tabla
Tabla 3.1 ficha técnica del equipo
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PARTES DEL DURÓMETRO
En la siguiente imagen se muestran las partes de operación del durómetro ATK-
600.
.
Figura 3.2 Durómetro ATK-600
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3.2 ÁREA DE TRABAJO
Para trabajar con el equipo siempre utilice las medidas de seguridad y tome en
cuenta las siguientes recomendaciones:
1. Procure que el área de trabajo sea una superficie plana y que no existan
relieves que afecten su funcionamiento.
2. De preferencia utilice una mesa de granito cuando instale su durómetro.
3. Nunca opere el equipo en lugares con temperaturas extremas o donde
exista mucha humedad o en superficies mojadas.
3.2.1 UBICACIÓN DEL EQUIPO
Los instrumentos de ensayo de dureza son equipos delicados. Necesitan ser
instalados en una mesa sólida, en un ambiente libre de vibración. Después de la
instalación, los probadores de dureza no pueden ser trasladados a otra área sin
tomar debida precauciones.
3.3 INDICACIONES BÁSICAS DE SEGURIDAD
Siempre utilice el durómetro en condiciones óptimas de operación.
Revise que las fuentes de alimentación de energía eléctrica se encuentren
en buen estado.
Asegúrese que el cable de alimentación del equipo no se encuentre dañado
y que no exista riesgo o condiciones inseguras de trabajo. (fig.3.3)
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Figura 3.3 Cable de alimentación del durómetro
3.4 PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN.
Nota: Para operar el durómetro tenga siempre a la mano el kit de operación que
viene incluido en el equipo
Figura 3.4 Kit de operación del Durómetro.
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1. Retire la funda protectora que cubre al equipo y lo resguarda de posibles
daños externos.
2. Asegúrese de que el lugar de trabajo sea un lugar plano y que no exista
desnivel.
3. Calibre el durómetro con la burbuja que viene incluida en el kit de
operación, como se muestra en la figura de abajo.
4. Conecte el equipo a la fuente de alimentación de energía.
5. Colóquese en posición frontal al equipo.
6. Presione el botón de encendido, que se encuentra en la posición superior
derecha.
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7. Coloque la punta del penetrador que vaya a utilizar de acuerdo a la dureza
de material que vaya a medir. Puede ser penetrador de bola o bien
penetrador de punta de diamante.
8. Para medir seleccione el rango de dureza y elija la opción high oprimiendo
select para posicionarse en el rango más alto se presionan las teclas de
arriba-abajo.
9. Presione select para seleccionar el rango menor y determine el valor del
rango y con las flechas arriba-abajo determine el valor de este.
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10. Presione select para cambiar a la posición offset la cual se utiliza para dar
una tolerancia al valor menor y mayor antes mencionados, en este caso se
queda en cero.
11. Presione select para cambiar a la opción identer y seleccione el tipo de
penetrador que desea utilizar con las flechas arriba-abajo.
12. Seleccione DIA para la penetradora punta de diamante, o la opción BALL
para seleccionar el penetrador de bola según sus necesidades.
13. Presione select para ir a la opción method. Aquí seleccione el tipo de
dureza ya sea rock well superficial para cargas menores o solamente rock
well para cargas mayores.
14. Con la perilla de selección que se encuentra en la parte inferior de la
pantalla del durómetro seleccione el tipo de dureza R o S según sea el
caso, gire la perilla en la dirección que desee.
15. Seleccione la carga necesaria con la perilla de selección de carga que se
encuentra en la parte lateral derecha.
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16. Coloque el material a medir en la plataforma del equipo.
17. Con el volante comience a girar en sentido horario para subir la plataforma
hasta topar con la punta, tenga cuidado de no excederse con la fuerza. Si
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esto llega a pasar en la pantalla del durómetro se encenderá la opción
OVER que indica que la fuerza aplicada fue necesaria en este caso gire en
sentido contrario la perilla para bajar la plataforma y evitar daños al equipo.
18. Continúe girando lentamente hasta que las luces del botón PRE-FORCE
queden todas encendidas, entonces deje de girar.
19. Enseguida presione START que se encuentra ubicado en la parte inferior
frontal justo abajo del volante.
20. Espere a que el durómetro muestre el resultado de dureza.
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21. Si el material se encuentra dentro del rango seleccionado encenderá la
opción OK.
22. Por el contrario si el material se encuentra fuera del rango seleccionado se
encenderá la opción NG.
CAPITULO 4
DIVISIÓN ACADÉMICA DE MECÁNICA INDUSTRIAL
CONCLUSIONES, RESULTADOS Y TRABAJOS A FUTURO
4.1 CONCLUSIONES SOBRE EL MANUAL DE OPERACIÓN DEL DURÓMETRO ATK-600.
En el presente proyecto, se cumplió con el objetivo ya que se realizó
satisfactoriamente el manual de operación del durómetro ATK-600, uno de ellos
fueron las especificaciones del equipo, el cual garantiza un correcto manejo del
durómetro y la función de cada uno de sus componentes, dando a conocer el
funcionamiento del durómetro ATK-600, su operación y el tipo de mantenimiento
que se tiene que se tiene que realizar al equipo, cumpliendo de manera
satisfactoria los objetivos antes ya mencionados.
4.2 RESULTADOS DEL DURÓMETRO ATK-600
Durante la realización de este proyecto se obtuvo un conocimiento general del
durómetro atk-600, se comenzó por conocer las partes de este equipo, el voltaje y
la alimentación necesaria para que funcione. También conocimos los diferentes
tipos de durómetros que existen en el mercado; según el tipo de dureza que
miden, analógicos y digitales, asi como las escalas de medición.
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4.3 TRABAJOS A FUTURO
Durante la elaboración del presente manual se encontraron varias anomalías en el equipo y mejoras que se pueden realizar:
1°- Comprar nuevos patrones de medición ya que los existentes se encuentran muy marcados por el uso.
2°- Mayor mantenimiento al kit de operación.
3°- Colocar el durómetro en un lugar correcto, ya que se encuentra en una superficie no apta para su utilización, lo recomendable es que se coloque sobre una mesa de granito. De no ser posible esto, colocarlo en una superficie plana y estable.
4°- Instalar el durómetro en un área específica y exclusiva.
5°- Hacer limpieza al equipo y alejarlo del polvo.
6°- Evitar la humedad.
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BIBLIOGRAFÍA
http://www.quiminet.com/articulos/el-durometro-definicion-caracteristicas-y-funcionamiento-2558457.htm
http://www.twilight.mx/Medidores-de-Dureza-Durometros.html?gclid=CKTE4vSgybECFQP0nAodCR8AWQ
http://www.pce-iberica.es/instrumentos-de-medida/metros/durometros.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Dureza_Rockwell