Kalibratietolerantie begrijpen in kwaliteitscontrole

Specificeren van een apparaat's capaciteiten en hoe het gekalibreerd wordt

Hier bij Metal Cutting Corporation is kalibratietolerantie nog een ander belangrijk aspect van kwaliteitscontrole en ons Kwaliteitsmanagementsysteem (KMS).

Herinner u dat bij instrumentkalibratie een meetinstrument wordt vergeleken met een accurate, geaccepteerde, bekende standaard om de nauwkeurigheid van het te kalibreren instrument te correleren, aan te passen, en te documenteren. Kalibratietolerantie is de maximaal acceptabele afwijking tussen de bekende standaard en het gekalibreerde apparaat.

Bij Metal Cutting is, waar mogelijk, de kalibratie van de apparaten die we gebruiken voor het meten van onderdelen gebaseerd op NIST-standaarden. Bijvoorbeeld, zoals we bespreken in De dilemma's van kalibratie standaarden, gebruiken we NIST-traceerbare pennen om datapunten vast te leggen voor het kalibreren van onze lasermicrometers.

Echter, kalibratietolerantie is variabel, afhankelijk van niet alleen het apparaat dat gekalibreerd wordt, maar ook wat ermee gemeten gaat worden.

De sleutel tot kalibratietolerantie

Wat betekent dat? Om te illustreren, laten we kijken naar de lasermicrometers die we bij Metal Cutting gebruiken.

Elke heeft een bereik waarin het werkt, en elk apparaat heeft zijn eigen tolerantie. Echter, aangezien we meestal meten in een smaller bereik, kalibreren we op het strakkere bereik waar we naar werken in plaats van het bredere bereik dat een micrometer kan meten.

Bijvoorbeeld, een apparaat kan in staat zijn om diameters te meten van 0,010" tot 0,250" (0,254 mm tot 6,35 mm), maar we zijn geïnteresseerd in een bereik van 0,020" tot 0,100" (0,508–2,54 mm). Daarom zouden we penne in dat strakkere bereik gebruiken en die bibliotheek gebruiken om de kalibratie van het apparaat in te stellen.

Een interessant fenomeen in de fabricage is dat hoe groter de diameter, des te moeilijker het is om een strakkere tolerantie te handhaven. Zo heeft bijvoorbeeld een Klasse XXX-mate gekalibreerd op drie decimalen voor een diameter van 1,0" (25,4 mm) een tolerantie van ±0,000010" (0,000254 mm); maar voor een diameter van 10,0" (254 mm) zou de tolerantie van dezelfde Klasse XXX-mate ±0,000050" (0,00127 mm) zijn.

Typisch werkt Metal Cutting met diameters van 0,004" tot 0,067" (0,102–1,702 mm) terwijl onze apparaten in staat zijn om veel grotere diameters te meten. Echter, aangezien kalibratietolerantie ook afhangt van de capaciteit van het instrument, als een apparaat alleen kan meten tot ±0,000020" (0,000508 mm), moet u duidelijk kalibreren binnen dat bereik.

Daarom is de sleutel tot kalibratietolerantie om ervoor te zorgen dat u zowel specificeren wat het apparaat kan doen als het bereik waartoe het gekalibreerd is.

Kalibratietolerantie vs. Processtolerantie

Naast kalibratietolerantie nemen we ook de tolerantie in overweging waartoe we een onderdeel snijden tijdens het productieproces.

De duimregel is dat de kalibratietolerantie altijd strakker moet zijn dan de processtolerantie, essentieel de bewezen 10-tot-1 regel toepassend.

Dus, bijvoorbeeld, als de tolerantie die we voor ons proces moeten handhaven ±0,001" (0,0254 mm) is, dan zouden we een lasermicrometer gebruiken met een kalibratietolerantie van ±0,00010" (0,00254 mm). En de tolerantie van de Klasse XXX-pen die gebruikt wordt om de micrometer te kalibreren, zou nog strakker moeten zijn!

Kalibratietolerantie gecertificeerd door een derde partij

Bij Metal Cutting sturen we onze NIST-traceerbare penne regelmatig naar een onafhankelijk ISO-gecertificeerd laboratorium voor kalibratie. Dit wordt gedaan om ervoor te zorgen dat de penne binnen specificaties zijn en hun functionaliteit te maximaliseren.

Bijvoorbeeld, sturen we onze XXX-pennen uit om te worden gekalibreerd binnen wat een XXX-mate normaal meet — dat wil zeggen, een kalibratietolerantie van ±0,000020" (0,000508 mm).

ISO-gecertificeerde A2LA-laboratoria hebben apparatuur die een orde van grootte beter is dan wat ze certificeren. Hoewel Metal Cutting zeer precisie apparatuur in huis heeft, hebben we niet de mogelijkheden om te kalibreren tot een niveau van, zeg, 0,0000001" (0,00000254 mm).

Daarnaast, met dat hoge niveau van precisie, moet u ook rekening houden met de effecten van de thermische uitdijningscoëfficiënt, wat metingen vereist onder dezelfde strak gecontroleerde temperatuur, vochtigheid, luchtdruk, en andere strenge omgevingsvoorwaarden.

Daarom vertrouwen we op ISO-gecertificeerde derde-partij kalibratiehuizen voor het kalibreren van onze penne. Dit ziet erop toe dat onze in-house apparaten gekalibreerd worden met gereedschappen die de juiste capaciteiten en toleranties hebben.

Terwijl kalibratietolerantie in ISO 9001:2015 niet gespecificeerd is, doet clausule 7 van de nieuwste ISO-standaarden aanbevelingen voor het kiezen, onderhouden, en kalibreren van traceerbare meetapparatuur.

(Een zij-opmerking: Hoewel Metal Cutting Corporation zelf geen ISO-gecertificeerd kalibratiehuis is, zijn we gecertificeerd in de ISO 9001:2015 standaarden voor kwaliteitsmanagement en risicobeperking.)

Duewen op kalibratietolerantie

Terwijl kalibratietolerantie vaak verwijst naar afmetingen, kan het in onze wereld ook verwijzen naar gewicht. Dat is omdat, hoewel Metal Cutting's klanten niet vragen om onderdelen van een discreet gewicht, onze onderdelen zo klein zijn en in dergelijke grote hoeveelheden geproduceerd worden dat we vaak onderdelen tellen door gewicht.

In plaats van individueel tienduizenden ongelooflijk kleine onderdelen te tellen, gebruiken we in plaats daarvan het gewicht van 100 of 1.000 onderdelen als referentie voor een nauwkeurige tellingsweegschaal. Daarom sturen we onze gewichtstandaarden routinematig naar een gecertificeerd lab voor kalibratie.

Dit stelt ons in staat om de gewichten intern te gebruiken om onze schalen te kalibreren voor het tellen van onderdelen. Onze in-house apparatuur omvat meerdere schalen van verschillende capaciteiten en verschillende toleranties, voor onze wereld van kleine onderdelen variërend van grammen tot fracties van een milligram.

Kritiek voor precisiefabricage

Het begrijpen van apparatuurmogelijkheden en toleranties is cruciaal voor succesvolle precisiefabricage. Hier bij Metal Cutting Corporation, waar we duizenden kleine metalen onderdelen per dag produceren, helpen onze kwaliteitscontrolestandaards en ons stevige begrip van kalibratietolerantie ervoor te zorgen dat we hoge-kwaliteit onderdelen leveren die aan klantspecificaties voldoen.