En la fabricació de precisió, la mesura és l'únic àrbitre de la qualitat. Com diu l'antic adagi de l'enginyeria: si no el podeu mesurar, no el podeu fabricar.
Tant si esteu configurant un pla de referència per a aMàquina de mesura de coordenades (CMM)o instal·lar eines d'inspecció en una sala blanca, plaques de superfície de granit i regles de precisió serveixen com a base dimensional absoluta. Tanmateix, a l'hora d'aprovisionar-se de components a nivell internacional, els equips de control de qualitat sovint es troben amb definicions estàndards contradictòries: DIN 876 (Europa/Alemanya), ASME B89.3.7 / GGG-P-463C (EUA) i JIS B 7513 (Japó).
Com es converteixen aquestes especificacions estàndard en toleràncies reals de planitud física? Quins instruments es necessiten per verificar desviacions sub-micres?
Aquí hi ha una guia pràctica de metrologia que compara els estàndards de precisió global, que detalla les tècniques de mesura i que explica com garantir la traçabilitat de la metrologia nacional.
Estàndards globals de precisió: una comparació-costa a-
Tot i que tots els estàndards internacionals tenen com a objectiu definir toleràncies de planitud, rectitud i paral·lelisme per als equips de metrologia de pedra, utilitzen diferents fórmules matemàtiques basades en la longitud de la diagonal de la placa o la superfície total.
| Codi estàndard | Origen / Regió | Classificació de grau de planitud | Fórmula matemàtica clau / Focus |
| DIN 876 | Alemanya / Europa | Grau 000, 00, 0, 1, 2 | Fórmula-basada en la longitud de la diagonal (L en mm) |
| ASME B89.3.7 / GGG-P-463C | Estats Units | Laboratori, Inspecció, Sala d'eines | Toleràncies de micro-polzades imperials basades en diagonal |
| JIS B 7513 | Japó / Àsia | Grau 00, 0, 1, 2 | Similar a l'estructura DIN amb alineació ISO localitzada |
| GB/T 20428 | Xina | Grau 000, 00, 0, 1 | Harmonitzat amb les normes ISO i europees |
Deconstrucció de les toleràncies DIN 876 (planitud sub-micro)
En aplicacions d'ultra-precisió-com ara el muntatge de l'etapa de semiconductors o l'alineació de lents òptiques-DIN 876 es considera àmpliament l'estàndard més rigorós del sector.
La tolerància de planitud total admissible t (en micròmetres, um) a través d'una longitud diagonal d (en metres) es calcula mitjançant multiplicadors de classe específics:
1. DIN 876 Grau 000 (Ultra-precisió/Referència mestra)
Fórmula: t=1 + 10 xd (um)
Aplicació: estàndards de referència de laboratori primaris, guies de coixinets d'aire de sub-micres i plaques de superfície mestres utilitzades als laboratoris de metrologia acreditats per ISO 17025.
2. DIN 876 Grau 00 (calibració d'alta-precisió)
Fórmula: t=2 + 20 xd (um)
Aplicació: bases de CMM, calibratge de calibres d'alta-precisió i etapes d'inspecció òptica.
3. DIN 876 Grau 0 (Inspecció General)
Fórmula: t=4 + 40 xd (um)
Aplicació: control de qualitat de la botiga-inspecció del sòl i configuracions de la sala d'eines de precisió.
| Grau estàndard | Tolerància a la planitud total (t) per a placa de 1000 mm x 1000 mm |
| DIN 876 Grau 000 | ~ 2,4 um |
| DIN 876 Grau 00 | ~ 4,8 um |
| DIN 876 grau 0 | ~ 9,6 um |
Instruments de verificació: com la metrologia moderna detecta les desviacions de sub-microns
Especificar una tolerància sub-micra en un dibuix CAD és senzill; verificar-ho en un llit de granit de 6-metres requereix instrumentació-de classe mundial. Els palpadors mecànics o els indicadors de marcatge estàndard són físicament incapaços de resoldre la geometria a escala nanomètrica.
A UNPARALLELED Group, el nostre laboratori d'inspecció utilitza equips de metrologia d'última generació---per verificar cada component abans de l'enviament:
| Model d'instrument | Fabricant | Resolució de mesura | Aplicació de la metrologia |
| Interferòmetre làser (XL-80) | Renishaw (Regne Unit) | 0,001 um (nanòmetre) | Pas, guiñada, rectitud i posicionament dinàmic |
| Nivell electrònic (BlueLEVEL) | WYLER (Suïssa) | 0,001 mm/m (1 um/m) | Mapeig de planitud angular i topologia de superfície |
| Dial digital i sondes inductives | Mahr (Alemanya) / Mitutoyo (Japó) | Fins a 0,5 um / 0,1 um | Proves de pas localitzats, paral·lelisme i desnivell |
| Comprovador de rugositat superficial | Mitutoyo (Japó) | Ra / Rz en nanòmetres | Avaluació de la textura superficial i de la micro-porositat |
Traçabilitat als estàndards nacionals: la cadena de confiança
Un informe de calibratge no té sentit si el propi equip de mesura no té una traçabilitat verificada. En les compres internacionals, els enginyers han de verificar que l'equip de prova es calibra regularment amb instituts d'estàndards nacionals reconeguts (NIST als EUA, PTB a Alemanya, NPL al Regne Unit o NIM a la Xina).
[!] GARANTIA DE LA INTEGRITAT DE METROLOGIA UNPARALLELED®
Instrumentació 100% calibrada: tots els nivells electrònics WYLER, l'òptica làser Renishaw i les sondes inductives Mahr utilitzades a les nostres instal·lacions porten certificats de calibratge oficials emesos per l'Institut de Metrologia de Jinan i l'Institut de Metrologia de Shandong.
Cadena estàndard traçable: les nostres eines de mesura magistrals són directament traçables a l'Institut Nacional de Metrologia (NIM), garantint una acceptació perfecta per part d'organismes internacionals com PTB (Alemanya), NIST (EUA) i NPL (Regne Unit).
Conformitat amb múltiples-estàndards: cada enviament inclou informes d'inspecció complets certificats segons la vostra norma preferida: DIN 876, ASME B89.3.7, JIS B 7513 o BS 817.
Recomanacions pràctiques per a enginyers de qualitat i aprovisionament
No excedis-especificar: especificar el grau 000 per a un marc de màquina estructural general augmenta els costos de fabricació innecessàriament. Reserva Grau 000 o especificacions personalitzades de sub-micres per a superfícies de guia de coixinets d'aire i plaques de referència de mesura mestra.
Compte de la temperatura ambiental: les lectures de planitud canvien amb els gradients tèrmics. Una superfície superior més càlida que la superfície inferior farà que la placa s'inclini cap amunt. Comproveu sempre que els certificats de calibratge indiquen la temperatura ambient de prova (normalment 20 graus ± 0,5 graus).
Comproveu la qualitat del lligat més enllà de l'acabat superficial: una brillantor alta no equival a una gran planitud. Demaneu mapes de quadrícula de nivell electrònic o gràfics d'avaluació amb interferòmetre làser per confirmar la planitud geomètrica general a tota la diagonal.
Necessites una calibració de metrologia personalitzada o informes d'inspecció estàndard?
UNPARALLELED Group fabrica plaques de superfície de granit de precisió, vores rectes, regles quadrats i components de CMM personalitzats que compleixen amb tots els estàndards globals principals (DIN, ASME, JIS, GB, BS).
[Contacteu amb la nostra oficina d'enginyeria de qualitat] per sol·licitar informes de mostres de proves certificats, càlculs de tolerància personalitzats o consultes d'enginyeria.