Qu'est-ce que la tolérance d'étalonnage ?

Spécifier les capacités d'un appareil et comment il est calibré

Chez Metal Cutting Corporation, la tolérance d'étalonnage est un autre aspect important du contrôle qualité et de notre système de gestion de la qualité (QMS)

Rappelez-vous que lors de l'étalonnage d'un instrument, un appareil de mesure est comparé à une norme précise, acceptée et connue afin de corréler, d'ajuster et de documenter la précision de l'appareil à étalonner. La tolérance d'étalonnage est l'écart maximal acceptable entre l'étalon connu et l'appareil étalonné.

Chez Metal Cutting, dans la mesure du possible, l'étalonnage des appareils que nous utilisons pour mesurer les pièces est basé sur les normes NIST. Par exemple, comme nous en parlons dans The Quandaries of Calibration Standards, nous utilisons des broches traçables NIST pour établir des points de données pour calibrer nos micromètres laser.

Cependant, la tolérance d'étalonnage est variable, dépendant non seulement de l'appareil qui est étalonné, mais aussi de ce qui va être mesuré avec cet appareil.

La clé de la tolérance d'étalonnage

Qu'est-ce que cela signifie? Pour illustrer, regardons les micromètres laser que nous utilisons chez Metal Cutting.

Chacun a une plage dans laquelle il fonctionnera, et chaque appareil lui-même a sa propre tolérance. Cependant, comme nous mesurons généralement dans une plage plus étroite, nous étalonnons dans la plage la plus étroite sur laquelle nous travaillons plutôt que dans la plage plus large qu'un micromètre est capable de mesurer.

Par exemple, un appareil peut être capable de mesurer des diamètres de 0,010" à 0,250" (0,254 mm à 6,35 mm), mais nous sommes intéressés par une plage de 0,020" à 0,100" (0,508–2,54 mm). Par conséquent, nous utiliserions des jauges à broches dans cette plage plus étroite et utiliserions cette bibliothèque pour définir l'étalonnage de l'appareil.

Un phénomène intéressant de fabrication est que plus le diamètre est grand, plus il est difficile de maintenir une tolérance plus serrée. Ainsi, par exemple, une jauge de classe XXX étalonnée à trois décimales pour un diamètre de 1,0" (25,4 mm) aurait une tolérance de ±0,000010" (0,000254 mm); mais pour un diamètre de 10" (254 mm), la tolérance du même calibre de classe XXX serait de ±0,000050" (0,00127 mm).

En règle générale, la coupe de métal fonctionne vers des diamètres de 0,004" à 0,067" (0,102–1,702 mm) tandis que nos appareils sont capables de mesurer des diamètres beaucoup plus grands. Cependant, étant donné que la tolérance d'étalonnage dépend également de la capacité de l'instrument, si un appareil ne peut mesurer que ±0,000020" (0,000508 mm), vous devez évidemment étalonner dans cette plage.

Par conséquent, la clé de la tolérance d'étalonnage est de s'assurer que vous spécifiez à la fois ce que l'appareil est capable de faire et la plage sur laquelle il est calibré.

Tolérance d'étalonnage par rapport à la tolérance de processus

En plus de la tolérance d'étalonnage, nous prenons également en considération la tolérance à laquelle nous coupons une pièce pendant le processus de production.

La règle d'or est que la tolérance d'étalonnage doit toujours être plus étroite que la tolérance de processus, en appliquant essentiellement la règle éprouvée de 10 pour 1.

Ainsi, par exemple, si la tolérance que nous devons maintenir pour notre processus est de ± 0,001 "(0,0254 mm), nous utiliserons un micromètre laser avec une tolérance d'étalonnage de ± 0,00010" (0,00254 mm). Et la tolérance de la broche de classe XXX utilisée pour calibrer le micromètre aurait dû être encore plus serrée !

Tolérance d'étalonnage certifiée par un tiers

Chez Metal Cutting, nous envoyons régulièrement nos piges traçables NIST à un laboratoire indépendant certifié ISO pour étalonnage. Ceci est fait pour s'assurer que les broches sont conformes aux spécifications et pour maximiser leur fonctionnalité.

Par exemple, nous envoyons nos broches XXX pour qu'elles soient calibrées dans la limite de ce qu'une jauge XXX mesure normalement, c'est-à-dire une tolérance de calibrage de ±0,000020″ (0,000508 mm).

Les laboratoires A2LA certifiés ISO disposent d'un équipement qui est d'un ordre de grandeur supérieur à ce qu'ils certifient. Bien que Metal Cutting dispose d'équipements très précis en interne, nous n'avons pas les capacités de calibrer à un niveau de, disons, 0,0000001" (0,00000254 mm).

De plus, avec ce haut niveau de précision, vous devez également tenir compte des effets du coefficient de dilatation thermique, ce qui nécessite que les mesures soient effectuées dans les mêmes conditions de température, d'humidité, de pression atmosphérique étroitement contrôlées et d'autres conditions environnementales strictes.

Par conséquent, nous nous appuyons sur des maisons d'étalonnage tierces certifiées ISO pour l'étalonnage de nos piges. Cela garantit à son tour que nos appareils internes sont calibrés à l'aide d'outils qui ont les capacités et les tolérances appropriées.

Bien que la tolérance d'étalonnage dans ISO 9001 :2015 ne soit pas spécifiée, la clause 7 des dernières normes ISO fait des recommandations pour le choix, l'entretien et l'étalonnage d'un équipement de mesure traçable.

(Remarque :bien que Metal Cutting Corporation ne soit pas une société d'étalonnage certifiée ISO, nous sommes certifiés selon les normes ISO 9001:2015 pour la gestion de la qualité et l'atténuation des risques.)

Évaluer la tolérance d'étalonnage

Alors que la tolérance d'étalonnage fait souvent référence aux dimensions, dans notre monde, elle peut également faire référence au poids. En effet, bien que les clients de Metal Cutting ne demandent pas de pièces d'un poids discret, nos pièces sont si petites et produites en si grandes quantités que nous comptons souvent les pièces en poids.

Plutôt que de compter individuellement des dizaines de milliers de pièces incroyablement minuscules, nous utilisons plutôt le poids de 100 ou 1 000 pièces comme référence pour une balance de comptage précise. Par conséquent, nous envoyons régulièrement nos étalons de poids à un laboratoire certifié pour étalonnage.

Cela nous permet ensuite d'utiliser les poids en interne pour calibrer nos balances pour compter les pièces. Notre équipement interne comprend plusieurs balances de différentes capacités et différentes tolérances, pour notre monde de petites pièces allant du gramme à la fraction de milligramme.

Essentiel à la fabrication de précision

Comprendre les capacités et les tolérances de l'équipement est essentiel au succès de la fabrication de précision. Chez Metal Cutting Corporation, où nous produisons chaque jour des milliers de petites pièces métalliques, nos normes de contrôle de la qualité et notre solide maîtrise des tolérances d'étalonnage nous aident à garantir la livraison de pièces de haute qualité conformes aux spécifications du client.