BLOQUES PATRÓN. Boletín Técnico. Enero 2010 No. 4

Transcripción

1 Enero 2010 No. 4 Definición del metro La 17ª Conferencia General de Pesas y Medidas en 1983 decidió sobre una nueva definición de la unidad metro como la longitud de la trayectoria recorrida por la luz en el vacío durante un intervalo de 1/ de un segundo. El bloque patrón es la realización práctica de esta unidad y como tal es usado ampliamente a través de la industria. Selección, preparación y ensamble de apilamientos de bloques patrón Selección de bloques patrón a ser combinados para formar el tamaño requerido para el apilamiento. (1) Tome en cuenta las siguientes cosas cuando seleccione bloques patrón. a. Use el mínimo número de bloques siempre que sea posible. b. Seleccione bloques patrón gruesos siempre que sea posible. c. Seleccione el tamaño desde el que tiene el digito menos significativo requerido y entonces trabaje hacia los dígitos más significativos. (2) Limpie los bloques patrón con un agente de limpieza apropiado (3) Verifique las caras de medición para revisar si tienen rebabas usando un plano óptico como sigue: Boletín Técnico BLOQUES PATRÓN d) Presione ligeramente el plano óptico para verificar que las franjas de interferencia desaparecen. Juicio 2: Si las franjas de interferencia desaparecen, no existen ralladuras sobre la cara de medición. Juicio 3: Si algunas franjas de interferencia permanecen localmente mientras el plano es movido suavemente hacia un lado y otro, existe una ralladura sobre la cara de medición. Si las franjas se mueven a lo largo con el plano óptico, hay una ralladura sobre el plano óptico. e) Remueva las rebabas, si hay alguna, de la cara de medición usando una piedra plana abrasiva de grano fino. 1 Elimine cualquier polvo o aceite del bloque patrón y de la piedra Ceraston usando un solvente. 2 Coloque el bloque patrón sobre la Ceraston, de modo que la cara de medición que tiene rebabas, este sobre la superficie abrasiva de la piedra. Mientras aplica presión ligera, mueva el bloque patrón hacia un lado y otro unas diez veces (Fig. 1). Use un bloque de hule para aplicar una presión uniforme a bloques delgados (Figura 3). Figura 2 CERASTON CONTENIDO Figura 1 a. Limpie cada cara de medición b. Coloque suavemente el plano óptico sobre la cara de medición del bloque patrón c. Deslice suavemente el plano óptico hasta que aparezcan franjas de interferencia (Figura 1). Juicio 1: Si no aparecen franjas de interferencia, se asume que hay una rebaba o contaminación grande sobre la cara de medición. Bloques patrón Página 1 Qué implica cumplir con ISO 17025? Página 3 Página 3 Micrómetros para interiores Página 4 Verificaciones intermedias Página 8 Figura 3 Hule CERASTON Mitutoyo Mexicana, S.A. de C.V. Oficinas de servicio: Naucalpan: ingenieria@mitutoyo.com.mx Monterrey: m3scmty@mitutoyo.com.mx Aguascalientes: mitutoyoags@mitutoyo.com.mx Querétaro: mitutoyoqro@mitutoyo.com.mx Tijuana: Mitutoyotj@mitutoyo.com.mx Colaboradores de este número Ing. José Ramón Zeleny Vázquez Ing. Hugo D. Labastida Jiménez Ing. Héctor Ceballos Contreras 1

2 3 Verifique con un plano óptico que la cara de medición no tenga rebabas. Si las rebabas no han sido removidas, repita el paso (2). Si las rebabas son demasiado grandes para ser removidas con una piedra, deseche el bloque patrón. Nota: La superficie abrasiva de una Ceraston debe ser hecha plana lapeandola de tiempo en tiempo. Después de lapear la Ceraston, el polvo de lapeado debe ser completamente removido de la piedra para evitar que la superficie del bloque patrón sea rayada. (4) Aplique una muy pequeña cantidad de aceite a la cara de medición y distribúyala uniformemente sobre la cara. (Limpie la cara hasta que la película de aceite este casi removida). Grasa, Aceite delgado, vaselina etc. Son usados comúnmente. A. Adhiriendo bloques patrón gruesos B. Adhiriendo un bloque patrón grueso a uno delgado C. Adhiriendo bloques patrón delgados Coloque los bloques patrón a 90 en el centro de las caras de medición Traslape un lado de un bloque patrón delgado sobre un lado de un bloque patrón grueso Para evitar que bloques patrón delgados se flexionen, primero adhiera un bloque patrón delgado a uno grueso. Gire los bloques patrón mientras aplica una fuerza ligera sobre ellos. Sentira como se van adhiriendo los bloques Deslice el bloque delgado mientras presiona toda el área traslapada para alinear las caras de medición una con otra Entonces adhiera otro bloque patrón delgado sobre el primer bloque patrón delgado Alinie las caras de medición una con otra Finalmente remueva del apilamiento los bloques patrón delgados Aplicar un plano óptico a la superficie del bloque patrón delgado para verificar el estado de adherencia Franjas de interferencia irregulares Limpie la(s) cara(s) de medición expuesta(s) y continué formando el apilamiento, en la misma manera de arriba, hasta completar la medida deseada. Si es requerido el apilamiento puede entonces ser térmicamente estabilizado sobre la superficie de una placa antes de usarlo. Después de usarlos no deje el apilamiento ensamblado más tiempo del necesario, limpie y aplique protección contra la corrosión a los bloques antes de colocarlos dentro de su caja. Calibración de anillos patrón de 6 a 120 mm con máquina que incorpora una holo escala láser con resolución de 0,1 µm y repetibilidad de 0,2 µm SERVICIOS ACREDITADOS 2

3 QUÉ IMPLICA CUMPLIR CON ISO 17025? QUIÉN NECESITA ISO 17025? La acreditación de los laboratorios de calibración y ensayo ha incrementado su importancia a través del tiempo. Originalmente la acreditación se otorgaba a quienes cumplían los requisitos especificados en la Guía 25 de ISO. Actualmente se da a los laboratorios que demuestran cumplir satisfactoriamente los requisitos que se especifican en la norma ISO/IEC 17025: ISO/TS 16949:2009 requiere la definición del alcance de los laboratorios de proveedores de la industria automotriz y el cumplimiento de ISO 17025, sin que sea necesaria la acreditación y el uso de laboratorios acreditados bajo la norma ISO cuando se requieran los servicios de calibración o ensayo a un proveedor externo. También se menciona en una nota que cuando no este disponible un laboratorio calificado para un tipo particular de equipo, el servicio de calibración puede ser realizado por el fabricante del equipo. Los laboratorios de proveedores de la industria automotriz pueden buscar la acreditación bajo ISO como un mecanismo para demostrar cumplimiento al requisito mencionado en el párrafo anterior. Implica mejora de los procedimientos técnicos que tradicionalmente son usados para la certificación bajo ISO/TS Los laboratorios comerciales o independientes que ofrecen servicios de calibración o ensayo a quien contrate sus servicios sólo pueden demostrar su competencia técnica con un alcance bien definido al estar acreditados bajo ISO a través de una entidad de acreditación reconocida y signatario de los acuerdos internacionales de reconocimiento mutuo. Para lograr la acreditación además de cumplir los requisitos administrativos y técnicos especificados en ISO 17025, deben cumplir con los criterios de aplicación de ISO 17025, los requisitos y políticas de la entidad de acreditación; así como las TIPO Laboratorios acreditados (comerciales o independientes) leyes vigentes en áreas de metrología y normalización, utilizar el vocabulario internacional de metrología (VIM), el sistema internacional de unidades y aplicar apropiadamente las técnicas relevantes para calibraciones o ensayos cubiertos por la acreditación. Un requisito importante en ISO es la estimación de la incertidumbre (establecido en 5.4.6). La incertidumbre en los resultados de calibraciones o ensayos debe estimarse e informarse. La acreditación se otorga con una incertidumbre que esta apropiadamente establecida para cada servicio de calibración o ensayo cubierto por la misma. La validación de los métodos no normalizados, la participación en ensayos de aptitud, la repetición de las calibraciones o ensayos y otros mecanismos de aseguramiento de la calidad de las mediciones se requieren a quien solicita la acreditación con ISO Para asegurar la capacidad técnica del laboratorio, una evaluación es realizada al menos por un experto en sistemas de gestión de calidad (evaluador líder) y un experto técnico con experiencia en las calibraciones o ensayos que evaluara. La certificación bajo ISO 9000 solo requiere demostrar que el equipo de seguimiento y medición ha sido calibrado con patrones de medición tra- Laboratorios de proveedores de la industria automotriz zables a patrones de medición internacionales o nacionales, indicando que la organización debe realizar estas actividades de manera coherente con los requisitos de seguimiento y medición. Puede ser documentado en el Sistema de Gestión de Calidad el uso de laboratorios acreditados bajo ISO para demostrar la trazabilidad dado que un informe de calibración o ensayo emitido por un laboratorio acreditado bajo ISO es suficiente evidencia de trazabilidad. No se otorga la acreditación si no se demuestra a la entidad de acreditación la trazabilidad de los patrones a un patrón nacional o internacional a través de los acuerdos internacionales de reconocimiento mutuo. Certificación Demostrar que se opera con un sistema de gestión de calidad basado en ISO/TS ó ISO 9000 Laboratorios de la industria en general NORMA ISO ISO/TS ISO 9000 REQUISITOS Sistema de calidad Competencia técnica Usar laboratorios acreditados con ISO Demostrar trazabilidad a unidades SI OBSERVACIONES Cumplimiento de requisitos y políticas de la entidad de acreditación LFMN, RLFMN, SI, VIM, NOM,NMX, ISO, OIML Se debe cumplir con ISO sin acreditación Puede ser a través de laboratorios acreditados con ISO (documentado en SGC) Acreditación Demostrar que se opera con un SGC basado en ISO y demostrar competencia técnica para hacer calibraciones o ensayos A través de la participación en nuestro curso Aplicación de ISO en laboratorios de Calibración conocera más acerca de este tema. Solicite informes capacitación@mitutoyo.com.mx 3

4 PROXIMOS CURSOS INSTITUTO DE METROLOGÍA MITUTOYO Metrología Dimensional 1 (MD1) 08 y 09 Febrero Naucalpan $ 4300 más IVA 22 y 23 Febrero Monterrey 03 y 04 de Marzo Tijuana Metrología Dimensional 2 (MD2) 10, 11 y 12 Febrero Naucalpan $ 6200 más IVA 24, 25 y 26 Febrero Monterrey Calibración de Instrumentos (CIVGP) 15, 16 y 17 Febrero Naucalpan $ 6600 más IVA 17, 18 y 19 de Marzo Monterrey Control Estadístico del Proceso (CEP) 18 y 19 Febrero Naucalpan $ 4300 más IVA Tolerancias Geométricas Norma ASME 22, 23 y 24 Febrero Naucalpan $ 7500 más IVA Y Medición de Tolerancias Geométricas 25 y 26 de Febrero Naucalpan $ 5100 más IVA con CMM Incertidumbre en Metrología 01, 02 y 03 Marzo Naucalpan $ 6200 más IVA Dimensional Análisis de Sistemas de Medición 04 y 05 de Marzo $ 4400 más IVA (MSA) Aplicación de ISO en 08, 09 y 10 Marzo Naucalpan $ 6200 más IVA Laboratorios de Calibración Verificación Geométrica de Producto 10 Marzo Naucalpan $ 2100 más IVA con CMM Medición de Acabado Superficial para 11 Marzo Naucalpan $ 2100 más IVA Verificación Geométrica de Producto Equipo Óptico para Verificación 12 Marzo Naucalpan $ 2100 más IVA Geométrica de Producto Cualquiera de los cursos anteriores en sus instalaciones Fechas de común acuerdo Informes e inscripciones: capacitacion@mitutoyo.com.mx Tel: (0155) Micrómetros para interiores Los micrómetros para interiores pueden encontrarse con dos o tres puntos de contacto los primeros no tienen dispositivo para controlar la fuerza de medición, mientras que los segundos si. Una vista de un micrómetro de interiores con tres puntos de contacto es mostrada en la Figura 1 con la nomenclatura correspondiente. Los micrómetros de interiores con dos puntos de contacto necesitan ser alineados cuidadosamente para lograr mediciones confiables (véase la Figura 4). Punto de contacto Cono Husillo Figura 1 Cilindro exterior Tambor Trinquete 4

5 Nuevos servicios de calibración de patrones de rugosidad y medición de rugosidad acreditados El laboratorio de calibración de Mitutoyo Mexicana, S.A. de C.V. ha instalado un equipo de medición de rugosidad para proporcionar a sus clientes usuarios servicio de calibración de patrones de rugosidad, así como, servicio de medición de rugosidad, ambos acreditados. De acuerdo con los requerimientos actuales de los sistemas de gestión de calidad, todos los equipos y patrones de medición, deben ser calibrados periódicamente y antes de usarlos cuando son nuevos. En muchos casos, los equipos de medición de rugosidad son calibrados de acuerdo con lo anterior, sin embargo, no ocurre lo mismo con los patrones. Los patrones de rugosidad son utilizados para determinar si, en un momento dado, es necesario ajustar la ganancia de los equipos, para verificaciones periódicas de los mismos y para la calibración de los rugosímetros. El servicio, ya esta disponible con ACREDITACIÓN a los patrones nacionales de longitud correspondientes. SERVICIO DE MEDICIÓN Mitutoyo Mexicana, S.A. de C.V. a través de su departamento de ingeniería de servicio tiene disponible servicio de medición de piezas, para lo cual cuenta con variedad de equipo, tal como Máquinas de Medición por Coordenadas (CMM), equipo de medición por visión (QV, QS, QI), máquina de medición de redondez y otras características geométricas, equipo de medición de contorno (perfil), máquinas de medición de dureza, equipo de medición de rugosidad, comparadores ópticos y microscopios, lo cual permite una gran variedad de opciones para resolver eficientemente cualquier tipo de medición dimensional. Se requiere dibujo o modelo CAD o instrucciones detalladas de, que es lo que se desea medir para obtener una cotización y acordar tiempo de entrega. Este servicio se ofrece con trazabilidad a patrones nacionales de longitud. Se entrega reporte de medición. Incluye 20% de descuento en refacciones y en servicio de reparación durante la vigencia del contrato Prioridad en programación Sin gastos de viaje dentro de un radio de 50 km desde nuestros centros de servicio PAQUETES DE CALIBRACIÓN 3 equipos 10% 6 equipos 15% Más de 6 equipos 20% Uso de software de inspección original de Mitutoyo Condiciones sujetas a cambio sin previo aviso 5

6 Productos con puntas especiales (Holtest/Borematic) Micrómetros para medición de interiores con puntas especiales pueden estar disponibles para aplicaciones especiales. Dependiendo de las circunstancias estos micrómetros normalmente requieren de un anillo de fijado para asegurar la exactitud. Tipo de elemento Perfil de la pieza (ejemplo) Perfil de la punta de contacto (ejemplo) Observaciones R radio de la punta que puede medir el diámretro mínimo (Diferente para cada tamaño) W = 1 ó más Ranura cuadrada Ranura redonda Nervado Ød Ød Ød R radio de la puntaque puede medir el diámretro mínimo W = 1 ó más (Diferente para cada tamaño) Radio 0.5 ó más W = 0.5 ó más (Diferente para R radio de la puntaque puede cada tamaño) medir el diámretro mínimo Permiten la medición de variadas formas de ranuras y nervados interiores El diámetro mínimo de ranura que puede medirse es aproximadamente 16 mm (difiere dependiendo del perfil de la pieza). La dimensión l debe ser como sigue Para W = menos de 2 mm l = menos de 2 mm Para W = 2 mm ó más l = 2 mm como valor estándar el cual puede ser modificado de acuerdo a las circunstancias El número de nervaduras o aserrados esta limitado a un múltiplo de 3 Detalles del perfil de la pieza deben ser bien conocidos Si la aplicación necesita un intervalo de medición diferente al de un micrómetro estándar para interiores un anillo adicional para fijado es requerido 45 ó más Sierra Ød R = 0.3 ó más Agujero roscado Permite la medición del diámetro de paso de una rosca interna Las roscas internas que pueden medirse están restringidas de acuerdo al tipo, dimensión nominal y paso de la rosca Figura 2 NOMBRE DEL CURSO M3SC Naucalpan M3SC Monterrey M3SC Tijuana COSTO CMM SOFTWARE VISION SOFTWARE FORM SOFTWARE GEOPAK-WIN V 3.0 Enero Enero Febrero $ más IVA SCANPAK Enero 21 Enero 28 Febrero 05 $ más IVA CAT100 PS Enero 22 Enero 29 Febrero 08 $ más IVA QVPAK V 7.0 Febrero Febrero Febrero $ más IVA QSPAK V 7.0 Febrero Febrero Febrero $ más IVA FORMPAK-1000 Marzo Marzo $ más IVA ROUNDPAK V 5.0 Marzo Marzo $ más IVA SURFPAK Marzo 05 Marzo 12 $ más IVA 6

7 Como leer la escala Tambor Cilindro exterior Graduación Errores de desalineación mm (1) Cilindro exterior 35 mm (2) Tambor mm Lectura mm Figura 3 La lectura es tomada de manera similar a la de un micrómetro de exteriores excepto que las longitudes sobre el cilindro están invertidas y cuando el tambor gira en dirección horaria la lectura se incrementa. A la lectura sobre el cilindro se le suma la lectura en el tambor como es indicado en la Figura 3. Puntos Bessel y Airy Cuando una barra patrón de longitud o micrómetro para interiores es colocado horizontalmente soportado tan simple como es posible en dos puntos, se flexiona bajo su propio peso en una forma que depende del espaciado de esos puntos. Hay dos distancias entre los puntos que controlan su deformación en formas útiles como es mostrado abajo. Figura 6 Puntos Bessel (a ~0.554l) El cambio en longitud de una barra o micrómetro debido a flexión puede ser minimizado espaciando los dos soportes simétricamente como es mostrado arriba. Estos puntos son conocidos como los puntos Bessel y pueden ser útiles cuando se usa un micrómetro para interiores largo. Figura 7 Puntos Airy (a ~0.577l) Diámetro interior a ser medido Longitud medida con un desplazamiento axial X Desplazamiento en dirección axial Error en medición Diámetro interior a ser medido Longitud medida con un desplazamiento radial X Desplazamiento en dirección radial Error en medición Los extremos de una barra, (o micrómetro) pueden ser colocados exactamente horizontales espaciando los dos soportes simétricamente como es mostrado arriba. Estos puntos son conocidos como los puntos Airy y son comúnmente usados para asegurar que los extremos de una barra de longitud son paralelos uno con otro, de modo que la longitud esta bien definida. Si un micrómetro para interiores está desalineado en la dirección axial o radial una distancia X, cuando una medición es tomada, como en las Figuras 4 y 5, entonces, esa medición estará en error como es mostrado en la gráfica de abajo (construida con la formula dada arriba). El error es positivo para desalineación axial y negativo para desalineación radial. Error (positivo para desalineación axial y negativo para desalineación radial) (mm) Figura 4 Desalineación (desplazamiento) de un extremo del micrómetro (mm) Figura 5 Bore Gages Los bore gages de Mitutoyo para medición de agujeros pequeños (figura 8) cuentan con elementos con una curvatura grande de modo que pueden ser fácilmente posicionados para medir el diámetro real (en la dirección a-a') de un agujero. El diámetro real es el valor mínimo visto sobre el cilindro y tambor o sobre la carátula del instrumento mientras se gira el bore gage como es indicado por la flecha. Para agujeros grandes la placa guía movida con resorte sobre un bore gage Mitutoyo automáticamente asegura alineación radial de modo que solo movimiento de giro axial es necesario para encontrar la lectura mínima (diámetro real) Figura 8 Pieza Placa guía Tope Punta de contacto 7

8 VERIFICACIONES INTERMEDIAS Los programas de calibración periódica de instrumentos y equipos de medición son ampliamente conocidos en muchas compañías con sistemas de calidad bien establecidos, sin embargo, el concepto de verificaciones intermedias no lo es. El propósito de la calibración periódica es, asegurar la exactitud de los equipos de medición cada determinado tiempo, por ejemplo, cuando se empieza a usar un instrumento o equipo nuevo y después cada año. La calibración en muchos casos, es realizada por un laboratorio externo, aunque algunas compañías tienen bien establecidos procedimientos de calibración interna. Muchas veces, los informes de calibración indican que los errores de indicación están dentro de valores aceptables para el uso al que se destina, sin embargo, ocasionalmente algún instrumento o equipo de medición arroja resultados inaceptables. Cuando esto sucede, la pregunta es desde cuando ese instrumento o equipo de medición esta fuera de los límites aceptables? Unos pocos días antes de que se calibrara o unos pocos días después de la calibración anterior? El tiempo como se ve, puede variar desde muy pocos días hasta casi todos los días del periodo de calibración establecido para ese instrumento o equipo. Al estar fuera de los límites especificados, se entiende que las piezas medidas con ese instrumento o equipo, pueden haber sido mal clasificadas, es decir, piezas malas aceptadas como buenas. Si las piezas han sido enviadas al cliente la situación se complica, ya que habría que notificarle la situación detectada y volver a medir las piezas para determinar si realmente están dentro de especificación o no. Si el cliente se da cuenta de la situación al tener problemas de ensamble el problema es mayor. Una alternativa, es reducir los periodos de calibración para prevenir el riesgo de una situación como la descrita, sin embargo, el costo puede ser alto. Otra opción es implementar un programa de verificaciones intermedias. Esto es, establecer un procedimiento para verificar que los instrumentos o equipos se mantienen dentro de límites especificados de error de indicación entre periodos de calibración. La verificación periódica podría considerarse como una calibración reducida, por ejemplo, en el número de puntos calibrados, debe ser interna y no llevada a cabo por un laboratorio externo. Un informe de calibración no es requerido, pero si debe haber registro de la verificación realizada. Es conveniente que los resultados obtenidos sean graficados, para observar el comportamiento a través del tiempo entre periodos de calibración. Si una situación fuera de los límites especificados es detectada, una calibración completa debe ser llevada a cabo. Procediendo según el resultado obtenido, por ejemplo, seguir utilizándolo, ajustarlo, repararlo o sustituirlo por uno nuevo. 8 Como requerimiento para laboratorios de calibración, las verificaciones intermedias son indicadas, por ejemplo, en y de ISO Otro caso es la ISO sobre evaluación del desempeño de Máquinas de Medición por Coordenadas (CMM), en que también, son recomendadas las verificaciones intermedias. Sin importar si se trata de un instrumento sencillo tal como un calibrador o un equipo complejo, un programa adecuado de verificaciones intermedias asegura el mantenimiento de la exactitud de las mediciones realizadas con ellos. Un adecuado programa de verificaciones intermedias y calibraciones, permite ajustar de manera más confiable los periodos de calibración para cada equipo de medición. El establecimiento de la periodicidad de las verificaciones intermedias, depende del tipo de instrumento o equipo de medición, la exactitud requerida en las mediciones, la frecuencia de uso y la tendencia al desgaste o desajuste. Pudiendo establecerse de manera trimestral, mensual o hasta semanal. La verificación intermedia debe poder ser realizada en corto tiempo de manera que no afecte las operaciones de medición. Un ejemplo muy simple, sería el de un micrómetro al que se le verifica el ajuste del cero y luego el error de indicación con un solo bloque patrón, con una medida nominal cercana al valor más frecuentemente medido con este micrómetro. La calibración requiere el uso de 10 bloques patrón distribuidos adecuadamente dentro del intervalo de medición del tornillo micrométrico. Curso de Tolerancias Geométricas (GD&T) basado en la nueva norma ASME Y Después de 15 años la norma ASME sobre dimensionado y tolerado fue actualizada incluyendo diversas mejoras entre las que destacan la diferenciación de los modificadores de la condición de material cuando es aplicada a la tolerancia o a los datos llamando a esto ultimo frontera de máximo o mínimo material. Se introducen algunos símbolos nuevos incluyendo el de perfil desigualmente dispuesto y la aplicación de una zona de tolerancia no uniforme. Se usa el concepto de grados de libertad con relación al establecimiento de marcos de referencia dato. Se permite la aplicación de marcos de referencia dato personalizados y datos movibles. Se introduce el concepto de sistema coordenado con relación al marco de referencia dato. Se permite usar más segmentos en los marcos de control de elemento compuestos. Todo el material fue reacomodado en 9 secciones en vez de las 6 de la versión anterior. Para saber más: capacitación@mitutoyo.com.mx