Comparatore: cos’è, come funziona, applicazioni e guida alla scelta.

1. Cos’è un comparatore

Un comparatore è uno strumento di precisione ampiamente utilizzato in vari settori industriali per misurazioni di alta precisione. Si tratta di un dispositivo progettato per confrontare le dimensioni di un oggetto con un set di standard noti, consentendo agli operatori di determinare con precisione le differenze dimensionali. Questi strumenti sono fondamentali per garantire la conformità ai requisiti di precisione nei processi di produzione e nelle applicazioni di controllo qualità.

2. Come funziona un comparatore

Lo strumento basa il suo funzionamento sulla lettura dello spostamento di un’asta cilindrica mobile che scorre all’interno di una guida tubolare. L’estremità dell’asta (chiamata tastatore o palpatore) è a contatto con la superficie dell’oggetto sottoposto a misura. Una molla spinge costantemente l’asta verso l’esterno del corpo del comparatore, assicurando così che il tastatore sia perennemente in contatto con l’oggetto di misura. Quando la superficie si sposta nella direzione dell’asse dell’asta (avvicinandosi o allontanandosi), anche quest’ultima si muove. Un sistema di lettura amplifica e visualizza questo spostamento rendendo disponibile la misura.

I comparatori normalmente vengono realizzati con corse utili comprese tra 1 e 100 mm, mentre la risoluzione è normalmente centesimale (0,01 mm), anche se vengono realizzati comparatori di precisione bimillesimali (risoluzione 0,002 mm).

3. Applicazioni del comparatore

I comparatori sono impiegati in una vasta gamma di applicazioni, dalla produzione di componenti meccanici alla metrologia di precisione. Vengono utilizzati per verificare la conformità di parti meccaniche, misurare tolleranze, eseguire controlli di qualità e valutare la precisione di componenti specifici. Le loro applicazioni si estendono a settori come l’aerospaziale, l’automotive, la produzione di strumenti di precisione e molti altri.

4. Tipologie principali di comparatori

A seconda del sistema di lettura, il comparatore può essere classificato:

  • comparatore a quadrante, dove la lettura si esegue grazie ad un quadrante ad orologio;
  • comparatore digitale, dove la lettura si esegue direttamente su un indicatore elettronico digitale.

4.1 Comparatore a quadrante

Minimi spostamenti assiali dell’asta si traducono in grandi movimenti rotazionali dell’indice. I comparatori vengono normalmente realizzati in modo che un giro completo di indice equivale ad uno spostamento assiale di 1 mm, ma nei comparatori di precisione può corrispondere ad uno spostamento di soli 0,2 mm.

Sulla circonferenza del quadrante viene stampata una scala opportunamente graduata. Il quadrante è mobile: può essere ruotato per regolare la scala ad un valore arbitrario rispetto all’indice. Spesso è presente una vite di bloccaggio che impedisce di ruotarlo accidentalmente dopo la regolazione iniziale. In alcuni comparatori, nella cornice del quadrante, vengono inseriti degli indici mobili destinati a indicare minimi e massimi di una tolleranza prestabilita.

Quasi sempre il comparatore ha una corsa utile molto più grande di quella leggibile in un giro completo dell’indice, pertanto è presente un secondo quadrante (più piccolo, all’interno del quadrante principale) destinato a contare i giri di indice. Nei comuni comparatori, un piccolo quadrante è destinato a contare i millimetri di spostamento, mentre nel quadrante più grosso si possono apprezzare i centesimi di mm.

I comparatori a quadrante vengono realizzati con diversi accorgimenti per migliorare precisione e durata:

  • i cinematismi vengono realizzati in acciaio inossidabile;
  • i perni e i supporti vengono lappati per ridurre i giochi;
  • la cremagliera e il pignone subiscono trattamenti d’indurimento superficiale per ridurne l’usura.

4.2 Comparatore digitale

Il comparatore digitale funziona sullo stesso principio del comparatore a quadrante, con la differenza che gli ingranaggi movimentano un piccolo encoder collegato ad un contatore elettronico. Minimi spostamenti dell’asta si traducono così in impulsi elettrici conteggiabili da un indicatore elettronico.

L’evoluzione dell’elettronica ha permesso la realizzazione di indicatori miniaturizzati e dal consumo molto basso, tanto da poter essere facilmente alimentati da una comune batteria a bottone. I display dei comparatori sono normalmente realizzati con una risoluzione di 0,01 mm.

Gli indicatori possono disporre di numerose funzioni:

  • visualizzazione sia di letture metriche, che inglesi;
  • azzeramento della lettura in un punto arbitrario;
  • settaggio arbitrario di una quota;
  • inversione del verso di lettura;
  • settaggio e allarme quando la misura è fuori tolleranza;
  • collegamento seriale con un PC, per poter (tramite apposito software) automatizzare le misure.

Se distinguiamo invece i comparatori in base alla precisione, possiamo distinguere tra:

4.3 Comparatore Centesimale

I comparatori centesimali sono progettati per offrire una risoluzione di misurazione di 0,01 mm. Questi strumenti sono ideali per applicazioni che richiedono una precisione elevata, ma non necessariamente la massima risoluzione disponibile. Sono ampiamente utilizzati in contesti in cui la precisione è essenziale, come nel controllo qualità di componenti industriali e nella produzione di parti meccaniche.

4.4 Comparatore Millesimale

I comparatori millesimali sono caratterizzati da una risoluzione estremamente elevata di 0,002 mm. Questi strumenti sono fondamentali quando è necessaria una misurazione di precisione al livello di millelesimi di millimetro. Trovano impiego in settori in cui la massima precisione è essenziale, come ad esempio nella produzione di componenti per dispositivi medici, strumenti di precisione e applicazioni aerospaziali.

5. Caratteristiche di un buon comparatore

Un buon comparatore deve possedere diverse caratteristiche chiave per garantire risultati affidabili. La stabilità meccanica, la precisione ottica, la facilità d’uso e la durata sono elementi fondamentali. Inoltre, la capacità di adattarsi a diverse condizioni ambientali e la flessibilità nell’applicazione sono aspetti cruciali per la versatilità di uno strumento di questo genere.

6. Principali produttori di comparatori

Nel panorama dei produttori di comparatori, diversi marchi spiccano per l’eccellenza nella produzione di strumenti di misura di alta precisione. Ecco alcune brevi descrizioni di alcuni dei principali produttori, inclusi Borletti e Neoteck:

6.1 Mitutoyo

Mitutoyo è una casa giapponese rinomata per la produzione di strumenti di misura di precisione. La loro gamma di comparatori offre una vasta scelta tra modelli ottici e meccanici, caratterizzati da elevate prestazioni e affidabilità. Mitutoyo è leader nel settore della metrologia e offre soluzioni innovative per soddisfare le esigenze più avanzate.

6.2 Zeiss

Carl Zeiss è un’azienda tedesca con una lunga tradizione nella produzione di strumenti ottici e di precisione. I comparatori Zeiss sono noti per la loro qualità ottica superiore e la precisione costruttiva. L’azienda è una pietra miliare nella fornitura di strumenti avanzati per la metrologia industriale.

6.3 TESA

TESA, con sede in Svizzera, è specializzata nella produzione di strumenti di misura di alta qualità. I comparatori TESA sono apprezzati per la loro precisione e robustezza. L’azienda sviluppa costantemente nuove soluzioni tecnologiche per soddisfare le esigenze del mercato.

6.4 Starrett

L’azienda statunitense Starrett è nota per la produzione di una vasta gamma di strumenti di misura, compresi i comparatori. I comparatori Starrett sono riconosciuti per la loro costruzione robusta e la precisione nelle misurazioni. L’azienda ha una lunga storia di innovazione nel campo della metrologia.

6.5 Brown & Sharpe

Brown & Sharpe è un produttore statunitense con una reputazione consolidata nella produzione di strumenti di precisione. I comparatori Brown & Sharpe offrono elevate prestazioni e sono spesso scelti per applicazioni che richiedono misure estremamente accurate e affidabili.

6.6 Borletti

Borletti è un’azienda italiana con una presenza significativa nel settore della metrologia. I comparatori Borletti sono noti per la loro precisione e la qualità costruttiva. L’azienda si distingue per l’attenzione ai dettagli e la capacità di fornire soluzioni su misura per le esigenze specifiche dei clienti.

6.7 Neoteck

Neoteck è un produttore emergente noto per la produzione di strumenti di misura elettronici di alta precisione. I comparatori Neoteck sono spesso apprezzati per la loro affidabilità e versatilità. L’azienda si concentra sull’innovazione tecnologica per offrire soluzioni avanzate nel campo della metrologia digitale.

  • Comparatori

    Comparatore Centesimale Borletti SC40

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