¿Qué es la tolerancia de calibración?

Especificar las capacidades de un dispositivo y cómo se calibra

Aquí en Metal Cutting Corporation, la tolerancia de calibración es otro aspecto importante del control de calidad y de nuestro Sistema de gestión de calidad (QMS)

Recuerde que en la calibración de instrumentos, un dispositivo de medición se compara con un estándar conocido, aceptado y preciso para correlacionar, ajustar y documentar la precisión del dispositivo que se está calibrando. La tolerancia de calibración es la desviación máxima aceptable entre el estándar conocido y el dispositivo calibrado.

En Metal Cutting, siempre que sea posible, la calibración de los dispositivos que utilizamos para medir piezas se basa en los estándares NIST. Por ejemplo, como hablamos en The Quandaries of Calibration Standards, usamos pines rastreables por NIST para establecer puntos de datos para calibrar nuestros micrómetros láser.

Sin embargo, la tolerancia de calibración es variable y depende no solo del dispositivo que se está calibrando, sino también de lo que se va a medir con ese dispositivo.

La clave para la tolerancia de calibración

¿Qué significa eso? Para ilustrar, veamos los micrómetros láser que usamos en Metal Cutting.

Cada uno tiene un rango en el que funcionará, y cada dispositivo tiene su propia tolerancia. Sin embargo, dado que normalmente medimos en un rango más estrecho, calibramos en el rango más estrecho en el que estamos trabajando en lugar del rango más amplio que un micrómetro es capaz de medir.

Por ejemplo, un dispositivo podría ser capaz de medir diámetros de 0,010" a 0,250" (0,254 mm a 6,35 mm), pero estamos interesados ​​en un rango de 0,020" a 0,100" (0,508 a 2,54 mm). Por lo tanto, usaríamos calibres pin en ese rango más estrecho y usaríamos esa biblioteca para establecer la calibración del dispositivo.

Un fenómeno interesante de la fabricación es que cuanto mayor es el diámetro, más difícil es mantener una tolerancia más estricta. Entonces, por ejemplo, un calibre Clase XXX calibrado con tres decimales para un diámetro de 1,0” (25,4 mm) tendría una tolerancia de ±0,000010” (0,000254 mm); pero para un diámetro de 10".0 (254 mm), la tolerancia del mismo calibre Clase XXX sería de ±0.000050" (0.00127 mm).

Por lo general, el corte de metales funciona con diámetros de 0,004" a 0,067" (0,102–1,702 mm), mientras que nuestros dispositivos son capaces de medir diámetros mucho más grandes. Sin embargo, dado que la tolerancia de calibración también depende de la capacidad del instrumento, si un dispositivo solo puede medir hasta ±0,000020" (0,000508 mm), obviamente debe calibrar dentro de ese rango.

Por lo tanto, la clave para la tolerancia de calibración es asegurarse de especificar tanto lo que el dispositivo es capaz de hacer como el rango en el que está calibrado.

Tolerancia de calibración frente a tolerancia de proceso

Además de la tolerancia de calibración, también tenemos en cuenta la tolerancia a la que cortamos una pieza durante el proceso de producción.

La regla general es que la tolerancia de calibración siempre debe ser más estricta que la tolerancia del proceso, esencialmente aplicando la regla probada y verdadera de 10 a 1.

Entonces, por ejemplo, si la tolerancia que debemos mantener para nuestro proceso es de ±0,001″ (0,0254 mm), entonces usaríamos un micrómetro láser con una tolerancia de calibración de ±0,00010” (0,00254 mm). ¡Y la tolerancia del pin Clase XXX utilizado para calibrar el micrómetro debería haber sido aún más estricta!

Tolerancia de calibración certificada por un tercero

En Metal Cutting, enviamos regularmente nuestros calibres de pines rastreables por NIST a un laboratorio certificado por ISO independiente para su calibración. Esto se hace para garantizar que los pines cumplan con las especificaciones y para maximizar su funcionalidad.

Por ejemplo, enviamos nuestros pines XXX para que se calibren dentro de lo que normalmente mide un calibre XXX, es decir, una tolerancia de calibración de ±0,000020″ (0,000508 mm).

Los laboratorios A2LA con certificación ISO tienen equipos que son mucho mejores que los que están certificando. Si bien Metal Cutting tiene equipos internos muy precisos, no tenemos la capacidad de calibrar a un nivel de, por ejemplo, 0,0000001" (0,00000254 mm).

Además, con ese alto nivel de precisión, también debe tener en cuenta los efectos del coeficiente térmico de expansión, lo que requiere que las mediciones se realicen bajo las mismas condiciones estrictamente controladas de temperatura, humedad, presión de aire y otras condiciones ambientales estrictas.

Por lo tanto, confiamos en casas de calibración de terceros certificadas por ISO para calibrar nuestros medidores de contactos. Esto, a su vez, garantiza que nuestros dispositivos internos estén calibrados con herramientas que tengan las capacidades y tolerancias adecuadas.

Si bien la tolerancia de calibración en ISO 9001:2015 no se especifica, la cláusula 7 de los últimos estándares ISO hace recomendaciones para elegir, mantener y calibrar equipos de medición trazables.

(Una nota al margen:aunque Metal Cutting Corporation en sí misma no es una casa de calibración certificada por ISO, estamos certificados en los estándares ISO 9001:2015 para la gestión de calidad y la mitigación de riesgos).

Evaluación de la tolerancia de calibración

Si bien la tolerancia de calibración a menudo se refiere a las dimensiones, en nuestro mundo también puede referirse al peso. Eso es porque, aunque los clientes de Metal Cutting no piden piezas de un peso discreto, nuestras piezas son tan pequeñas y se producen en cantidades tan grandes que a menudo las contamos por peso.

En lugar de contar individualmente decenas de miles de piezas increíblemente diminutas, utilizamos el peso de 100 o 1000 piezas como referencia para una balanza contadora precisa. Por lo tanto, enviamos rutinariamente nuestros estándares de peso a un laboratorio certificado para su calibración.

Esto nos permite luego usar los pesos internamente para calibrar nuestras básculas para contar piezas. Nuestro equipo interno incluye múltiples básculas de diferentes capacidades y diferentes tolerancias, para nuestro mundo de piezas diminutas que van desde gramos hasta fracciones de miligramo.

Crítico para la fabricación de precisión

Comprender las capacidades y tolerancias del equipo es fundamental para una fabricación de precisión exitosa. Aquí en Metal Cutting Corporation, donde producimos miles de piezas metálicas pequeñas todos los días, nuestros estándares de control de calidad y nuestro firme conocimiento de la tolerancia de calibración nos ayudan a garantizar que entregamos piezas de alta calidad que cumplen con las especificaciones del cliente.