ISO 4287 — Rugosidad superficial: parámetros de perfil

La ISO 4287 (Especificación geométrica de productos. Calidad superficial: método del perfil — Términos, definiciones y parámetros del estado superficial) fue durante más de dos décadas la norma que definió los parámetros de rugosidad por perfil: la Ra (rugosidad media aritmética), la Rz (altura máxima media del perfil), la Rt (altura total) y el resto de indicadores que pueblan los planos de mecanizado.

En 2021 fue sustituida por la ISO 21920-2 dentro de la reorganización del cuerpo normativo GPS de superficie, pero su huella es enorme: prácticamente todos los planos industriales en circulación citan todavía "Ra según ISO 4287", y los rugosímetros de taller siguen reportando sus parámetros. Entender qué define —y qué cambió con la sustitución— es parte del oficio de cualquier responsable de calidad.

La norma definía, para el método del perfil (palpado 2D de la superficie con un rugosímetro de contacto):

• Los perfiles sobre los que se evalúa: perfil primario (P), perfil de rugosidad (R, tras filtrar la ondulación con el filtro λc) y perfil de ondulación (W).
• Los parámetros de amplitud: Ra, Rq (media cuadrática), Rz, Rt, Rp (altura máxima de pico), Rv (profundidad máxima de valle), Rsk (asimetría), Rku (curtosis).
• Los parámetros de espaciado e híbridos: RSm (anchura media de los elementos del perfil), RΔq.
• La curva de tasa de material (curva de Abbott-Firestone) y los parámetros Rmr, base de la familia Rk para superficies con función de deslizamiento.

Las condiciones de medición (longitudes de evaluación, filtros, número de longitudes base) las fijaba su norma hermana ISO 4288.

Puntos que todo plano y todo taller deben tener claros:

1. Ra no lo es todo: dos superficies con la misma Ra pueden comportarse de forma opuesta (una con valles profundos, otra con picos). Para funciones de sellado, fatiga o deslizamiento se complementa con Rz, Rsk o la familia Rk.
2. El filtro importa: la Ra depende del cut-off λc elegido (0,8 mm por defecto en la mayoría de acabados de mecanizado). Comparar valores medidos con filtros distintos no es válido.
3. Dirección de palpado: se mide perpendicular a las huellas de mecanizado salvo indicación contraria.
4. Relación proceso-acabado: orientativamente, el torneado y fresado en acabado alcanzan Ra 0,8–3,2 µm; el rectificado, Ra 0,2–0,8 µm; y procesos como el electropulido o el lapeado bajan de Ra 0,1 µm.

La rugosidad es requisito de aceptación en la práctica totalidad de piezas funcionales: asientos de rodamiento y retén, superficies de sellado, guías, pistas de deslizamiento o superficies en contacto con producto en alimentación y farma. Su verificación con rugosímetro calibrado forma parte del control estándar en cualquier sala de metrología; los talleres con laboratorio dimensional completo —Izadi Mecanizados, por ejemplo, lo integra con sus tres máquinas de medición por coordenadas en sala climatizada— incluyen los valores de rugosidad en el informe dimensional de cada pieza crítica.

Nuestro artículo Rugosidad superficial Ra desarrolla los valores típicos por proceso y cómo especificarla sin encarecer la pieza.

Anulada y sustituida: desde diciembre de 2021, la ISO 21920-2:2021 (con las partes 1 y 3) reemplaza a la ISO 4287 e ISO 4288. El nuevo cuerpo normativo redefine parámetros (la Rz pasa a calcularse por defecto sobre la longitud de evaluación completa, aparecen nuevos valores por defecto de longitudes y filtros) y unifica la notación en planos. En la práctica industrial la transición es lenta: los planos siguen citando ISO 4287 y ambos lenguajes convivirán años. Ante un plano nuevo, la regla es verificar qué norma cita el cajetín y configurar el rugosímetro en consecuencia.

La norma sustituta se adquiere en iso.org (ISO 21920-2:2021); la versión española es la UNE-EN ISO 21920-2, disponible en UNE. El texto histórico de la ISO 4287:1997 sigue siendo consultable como norma anulada.

Preguntas frecuentes

¿La ISO 4287 sigue vigente?

No: fue anulada en 2021 y sustituida por la ISO 21920-2. Pero la inmensa mayoría de planos industriales en circulación todavía la citan, así que en la práctica convive con la nueva norma y los rugosímetros siguen reportando sus parámetros.

¿Qué cambia entre ISO 4287 e ISO 21920-2?

La 21920-2 redefine valores por defecto (longitudes de evaluación, filtros) y el cálculo de algunos parámetros: la Rz, por ejemplo, pasa a evaluarse por defecto sobre la longitud completa en lugar de promediar cinco longitudes base. Una misma superficie puede dar valores ligeramente distintos según la norma configurada en el equipo.

¿Qué Ra puede conseguir cada proceso de mecanizado?

Orientativamente: fresado y torneado de acabado, Ra 0,8–3,2 µm; mandrinado fino, Ra 0,4–1,6 µm; rectificado, Ra 0,2–0,8 µm; lapeado, bruñido y electropulido, por debajo de Ra 0,1–0,2 µm. Especificar más fino de lo funcional encarece la pieza de forma exponencial.