O que é tolerância de calibração?

Especificando os recursos de um dispositivo e como ele é calibrado

Aqui na Metal Cutting Corporation, a tolerância de calibração é outro aspecto importante do controle de qualidade e do nosso Sistema de Gestão da Qualidade (SGQ)

Lembre-se de que na calibração de instrumentos, um dispositivo de medição é comparado com um padrão conhecido, aceito e preciso para correlacionar, ajustar e documentar a precisão do dispositivo que está sendo calibrado. A tolerância de calibração é o desvio máximo aceitável entre o padrão conhecido e o dispositivo calibrado.

Na Metal Cutting, sempre que possível, a calibração dos dispositivos que utilizamos para medição de peças é baseada nos padrões NIST. Por exemplo, como falamos em The Quandaries of Calibration Standards, usamos pinos rastreáveis ​​pelo NIST para estabelecer pontos de dados para calibrar nossos micrômetros a laser.

No entanto, a tolerância de calibração é variável, dependendo não apenas do dispositivo que está sendo calibrado, mas também do que será medido com esse dispositivo.

A chave para a tolerância de calibração

O que isso significa? Para ilustrar, vejamos os micrômetros a laser que usamos na Metal Cutting.

Cada um tem um intervalo no qual funcionará e cada dispositivo em si tem sua própria tolerância. No entanto, como normalmente medimos em uma faixa mais estreita, calibramos na faixa mais estreita em que estamos trabalhando, em vez da faixa mais ampla que um micrômetro é capaz de medir.

Por exemplo, um dispositivo pode ser capaz de medir diâmetros de 0,010” a 0,250” (0,254 mm a 6,35 mm), mas estamos interessados ​​em uma faixa de 0,020” a 0,100” (0,508–2,54 mm). Portanto, usaríamos medidores de pinos nessa faixa mais estreita e usaríamos essa biblioteca para definir a calibração do dispositivo.

Um fenômeno interessante de fabricação é que quanto maior o diâmetro, mais difícil é manter uma tolerância mais apertada. Assim, por exemplo, um medidor Classe XXX calibrado com três casas decimais para um diâmetro de 1,0” (25,4 mm) teria uma tolerância de ±0,000010” (0,000254 mm); mas para um diâmetro de 10”.0 (254 mm), a tolerância do mesmo medidor de Classe XXX seria ±0,000050” (0,00127 mm).

Normalmente, o Metal Cutting trabalha com diâmetros de 0,004” a 0,067” (0,102–1,702 mm), enquanto nossos dispositivos são capazes de medir diâmetros muito maiores. No entanto, como a tolerância de calibração também depende da capacidade do instrumento, se um dispositivo pode medir apenas ±0,000020” (0,000508 mm), obviamente você deve calibrar dentro dessa faixa.

Portanto, a chave para a tolerância de calibração é certificar-se de especificar o que o dispositivo é capaz de fazer e o intervalo para o qual ele é calibrado.

Tolerância de calibração vs. Tolerância de processo

Além da tolerância de calibração, também levamos em consideração a tolerância para a qual estamos cortando uma peça durante o processo de produção.

A regra geral é que a tolerância de calibração deve ser sempre mais apertada do que a tolerância do processo, aplicando essencialmente a regra de 10 para 1 testada e verdadeira.

Assim, por exemplo, se a tolerância que precisamos manter para o nosso processo for ±0,001″ (0,0254 mm), então usaríamos um micrômetro a laser com uma tolerância de calibração de ±0,00010” (0,00254 mm). E a tolerância do pino Classe XXX usado para calibrar o micrômetro precisaria ser ainda mais apertada!

Tolerância de calibração certificada por terceiros

Na Metal Cutting, enviamos regularmente nossos medidores de pinos rastreáveis ​​pelo NIST para um laboratório independente certificado pela ISO para calibração. Isso é feito para garantir que os pinos estejam dentro das especificações e para maximizar sua funcionalidade.

Por exemplo, enviamos nossos pinos XXX para serem calibrados dentro do que um medidor XXX normalmente mede - ou seja, uma tolerância de calibração de ±0,000020″ (0,000508 mm).

Os laboratórios A2LA certificados pela ISO possuem equipamentos que são uma ordem de grandeza melhores do que os que estão certificando. Embora a Metal Cutting tenha equipamentos internos muito precisos, não temos recursos para calibrar para um nível de, digamos, 0,0000001” (0,00000254 mm).

Além disso, com esse alto nível de precisão, você também deve levar em conta os efeitos do coeficiente de expansão térmica, exigindo que as medições sejam feitas sob a mesma temperatura, umidade, pressão do ar e outras condições ambientais rigorosas.

Portanto, contamos com casas de calibração de terceiros certificadas pela ISO para calibrar nossos medidores de pinos. Isso, por sua vez, garante que nossos dispositivos internos sejam calibrados usando ferramentas que tenham os recursos e tolerâncias adequados.

Embora a tolerância de calibração na ISO 9001:2015 não seja especificada, a cláusula 7 das normas ISO mais recentes faz recomendações para escolher, manter e calibrar equipamentos de medição rastreáveis.

(Uma observação lateral:embora a Metal Cutting Corporation em si não seja uma casa de calibração certificada pela ISO, somos certificados nos padrões ISO 9001:2015 para gerenciamento de qualidade e mitigação de riscos.)

Avaliando a tolerância de calibração

Enquanto a tolerância de calibração geralmente se refere às dimensões, em nosso mundo também pode se referir ao peso. Isso porque, embora os clientes da Metal Cutting não solicitem peças de peso discreto, nossas peças são tão pequenas e produzidas em quantidades tão grandes que muitas vezes contamos as peças por peso.

Em vez de contar individualmente dezenas de milhares de peças incrivelmente pequenas, usamos o peso de 100 ou 1.000 peças como referência para uma balança de contagem precisa. Portanto, enviamos rotineiramente nossos padrões de peso para um laboratório certificado para calibração.

Isso nos permite usar os pesos internamente para calibrar nossas balanças para contar peças. Nosso equipamento interno inclui várias balanças de diferentes capacidades e diferentes tolerâncias, para nosso mundo de peças minúsculas que variam de gramas a frações de miligrama.

Crítico para a fabricação de precisão

Compreender as capacidades e tolerâncias do equipamento é fundamental para a fabricação de precisão bem-sucedida. Aqui na Metal Cutting Corporation, onde produzimos milhares de pequenas peças de metal todos os dias, nossos padrões de controle de qualidade e nossa firme compreensão da tolerância de calibração nos ajudam a garantir o fornecimento de peças de alta qualidade que atendem às especificações do cliente.