Evitar conflictos: cómo las tolerancias múltiples impactan en coste y calidad

Evitar una guerra de culpas por tolerancias de piezas

Las tolerancias son uno de los fundamentos del aprovisionamiento de piezas pequeñas que impactan en la optimización para fabricabilidad. Especificar tolerancias requiere equilibrar coste y necesidad de precisión.

Distinguir entre tolerancias críticas y no críticas evita el coste de sobrediseñar tus piezas.

Eso significa que cuando una pieza tiene diferentes atributos que requieren tolerancias — como diámetro y radio — debes considerar cuál es la dimensión más crítica.

Sin embargo, esto plantea otro problema: ¿qué pasa cuando la misma pieza tiene múltiples tolerancias que conflictan entre sí?

¿Qué son tolerancias conflictivas?

El término tolerancias conflictivas puede usarse para cualquier tolerancia múltiple especificada que simplemente no tenga sentido junta.

Por ejemplo, un plano para un componente electrónico podría mostrar dos tolerancias conflictivas en el paso del componente: la primera está enmarcada y usa la tolerancia general del plano para tres decimales, ± 5 μm (0,0002"); inmediatamente debajo está un paso acumulativo (cuatro pasos simples) con tolerancia de ± 50 μm (0,002").

Los riesgos de las tolerancias conflictivas

Los mecanizados odian este tipo de tolerancia conflictiva porque obliga al fabricante a elegir entre requisitos contradictorios.

Si las tolerancias se programan en una máquina, puede causar choques de herramientas y dañar significativamente características de posicionamiento delicadas. Y eso puede requerir reparaciones caras o sustitución de piezas, y resultar en retrasos de producción, plazos incumplidos y costes más altos.

Además, con ensamblajes más complejos, los efectos de dimensiones conflictivas pueden multiplicarse, resultando en acumulación de tolerancias y variaciones inaceptables en el diseño previsto.

Cuando las tolerancias múltiples requieren corrección

Cuando las tolerancias múltiples entran en conflicto así, a menudo es por dimensionamiento incompleto o simple error humano.

Afortunadamente, un técnico alerta y conocedor puede detectar discrepancias y sabe volver al cliente u otra fuente para más información — para determinar la intención y corregir las especificaciones y resolver cualquier conflicto.

El problema de tolerancias tanto laxas como ajustadas

Otro tipo de tolerancias conflictivas es en realidad muy común: cuando una sola pieza tiene una tolerancia laxa, fácil de cumplir, junto con una tolerancia ajustada en otra dimensión.

Por ejemplo, podrías tener tolerancia laxa de ± 0,01" (0,254 mm) para longitud junto con tolerancia muy ajustada de ± 0,001" (0,0254 mm) en perpendicularidad, haciendo la pieza más difícil de producir.

¿Puedes lograr tolerancia ajustada en una dimensión y otra menos costosa y laxa en otra? La realidad es que quizás no puedas lograr ambas, como se especifican, en una sola pieza.

Eso es porque la regla general es: la tolerancia más ajustada es la que debe guiar la producción — determinando el tipo de máquina y herramientas, y finalmente impulsando el coste de la pieza.

Así que debes ver la pieza en su totalidad y considerar todas las tolerancias para obtener una imagen real de proceso y coste.

Por ejemplo, un radio de esquina muy grande puede reducir el diámetro, porque la pieza necesita tamborearse mucho tiempo para lograr el radio. Esto requeriría tolerancia más ajustada y eliminaría el beneficio de coste de especificar un diámetro exterior general más laxo.

Cuando las tolerancias múltiples requieren compromiso

Frecuentemente, estas tolerancias conflictivas requieren aceptar un compromiso. Por ejemplo:

• Podrías necesitar especificar tolerancia de longitud más ajustada para mantener perpendicularidad ajustada.
• Con radio y diámetro, podrías necesitar comprometer el diámetro para lograr una dimensión más crítica (radio final mínimo).

Con nuestro ejemplo anterior de longitud laxa y perpendicularidad ajustada, podrías necesitar elegir:

• ¿Realmente la perpendicularidad necesita ser tan ajustada?

O

• ¿TODAS las tolerancias — incluida la longitud — necesitan ser más ajustadas para lograr la perpendicularidad requerida?

Ajustar tolerancias múltiples para optimizar

Recuerda, elegir las tolerancias adecuadas ayuda a asegurar rendimiento correcto de la pieza, facilidad de ensamblaje y, en última instancia, calidad del producto. Cuando las tolerancias múltiples entran en conflicto, el reto es corregir o comprometer para evitar problemas que te costarán tiempo, dinero y calidad.

La buena noticia es que ajustar una tolerancia (o varias) ligeramente puede ayudarte a asegurar tu dimensión más crítica para cumplir tu objetivo final.

Identificando la tolerancia más desafiante y determinando la mejor forma de lograrla, obtienes una imagen clara del proceso necesario y cuál será el coste.

Además, un socio de fabricación conocedor puede ayudarte a tomar decisiones informadas y entender los compromisos que a menudo deben ocurrir cuando tienes una pieza con múltiples tolerancias.