校正標準の難問

基準はシンプルで明白か、そうでないか

計測器のキャリブレーションは、図面仕様の幾何学的パラメーターから精密金属部品の測定と検査に使用される方法まで、すべてに影響を与える品質管理の重要な側面です。

しかし、校正基準に関連するいくつかの課題 (あえて言えば、頭痛の種?) があります。 各種測定・検査ツールに。理論上、キャリブレーションは絶対的なものですが、正確に絶対的ではない理由はたくさんあります。

校正標準に関する共通の仮定でさえ、課題がないわけではありません。たとえば、許容される一時的な間隔はありますが、技術的には、デバイスがキャリブレーションされてから数分後にキャリブレーションが終了する可能性があります。

さらに、校正に使用されたドキュメントのトレーサビリティは、通常、米国国立標準技術研究所 (NIST) によって確立された標準までさかのぼって追跡されます。ただし、単純にある場合もあります。 校正のための NIST 標準はありません。

用語の違い

測定機器はほとんどの場合校正されていますが、仕様内に収まる必要があるため、校正が必要な製造装置の機能面も確かに存在します。ただし、キャリブレーションという用語でさえ いくつかの解釈の対象となります:

• 誰かがキャリブレーションを行っていると言う場合、実際にデバイスを仕様に戻すための何らかのアクションを実行していますか?
• それとも、「キャリブレーション」とは、単にデバイスをチェックして、キャリブレーション基準に従って指定された許容範囲内で機能しているかどうかを確認することを意味しますか?

たとえば、ここメタルカッティングでオーブンを調整するとき、温度が適切に読み取られていることを確認しています。オーブンが正常に動作していない場合は、キャリブレーションが行われていないと見なされ、修理してから温度キャリブレーション手順を再度実行します。

オーブンは校正のために発送することはできませんが、当社が使用するその他の特殊なツールは、仕様に戻す目的で定期的に校正のために発送されます。これには、測定機器ベンダーがデバイスをクリーニングしたり、特定の方法で測定するようにプログラミングしたりすることが含まれる場合があります。このカテゴリの機器では、キャリブレーションは調整というよりも再構築に似ています。

追跡可能な校正基準の欠如

確立された校正基準の基礎となるオブジェクトや概念を想像するのは簡単なこともあります。たとえば、長さ 1.0 インチ (25.4 mm) または直径 0.04 インチ (1 mm) の部品のトレーサブルな NIST 校正標準を簡単に入手できます。

ただし、非常に長い部品や直径が非常に大きいまたは非常に小さい部品の追跡可能な標準を取得することは困難な場合があります。

たとえば、長さ 2 メートルまたは直径 10 ミクロンの標準は、逆の理由で処理が難しすぎます。また、脱イオン水のオーム抵抗などの電気抵抗の校正についてはどうですか?

これらすべてを調整するためのテクニックと方法があります。ただし、扱いやすい長さと直径に合わせて調整するほど単純ではありません。

ここメタル カッティング コーポレーションで特殊金属を扱う作業では、処理のために送られた金属、または顧客に代わって自社で購入および供給する金属に亀裂や空隙がないことを確認するように求められることがよくあります。渦電流試験 (ECT) は、金属部品の亀裂などの表面欠陥を検査するための巧妙な技術を含む、私たちが使用するおなじみの興味深い方法です。

ただし、ECT に関する自明の理の 1 つは、校正に使用できる NIST トレーサブルな標準がないことです。したがって、探傷のために、EDMノッチなどの人工的な欠陥を作成することにより、参照基準が作成されます。これらの参照基準は、周波数、振幅、感度などの ECT パラメータを設定するために使用されます。

許容範囲とその他の依存関係

メーカーはすべて、校正が不変の標準の独立した基準であることを望んでいます。ただし、すべての校正には、保管庫に存在する NIST 標準と、その後サプライ チェーンで測定されるすべてのものとの間に何らかの依存関係が伴います。

したがって、ボールト内のオブジェクトへの参照に依存している A2LA ラボであるか、独立したラボのオブジェクトへの参照であるオブジェクトに依存している製造業者であるかにかかわらず、キャリブレーション システムの実行には常に一連の偶発事象があります。 、およびシステムの公差。

たとえば、積み重ねられた公差の影響を考慮する必要があります。校正のために機器を発送する場合は、次のことを考慮する必要があります。

• 校正されているデバイスの公差
• デバイスのキャリブレーションに使用されるピンの公差を加算
• タスクを実行するラボの許容範囲をプラス

小数点の問題

キャリブレーション標準でよく発生するもう 1 つの問題は、キャリブレーションで小数点以下をいくつ (ゼロをいくつ) 出すべきかということです。ここMetal Cuttingでは、公差が0.000020インチ (0.000508 mm) のクラスXXXピンゲージを使用して、0.00005インチ (0.00127 mm) まで出るハンドマイクロメーターなど、公差がはるかに緩いものを較正します。

もう 1 つの興味深い寸法の問題は、A2LA ラボが NIST トレーサブル機器を使用して公称 1.000000 インチのオブジェクトを 1.000003 インチと測定した場合、1.000003 インチが新しい標準になるということです。つまり、小数点以下 6 桁まで読み取る測定機器を校正するための新しいサイズになります。

さまざまなデバイス、キャリブレーション方法、および公差間の確証

さらに、2 人の異なる人が部品を測定し、それぞれが完全に機能し、指定された公差の範囲内にある校正済みのデバイスを使用しても、測定値に差が生じる可能性があります。おそらく、一方は許容範囲の上限に合わせて調整されたデバイスを使用し、もう一方は下限に合わせて調整されたデバイスを使用しています。

特に、測定値が非常に小さい精密部品では、校正された測定値が一貫した測定値であるかどうかという問題が、別の潜在的な問題になります。ユーザーが同じデバイスで測定しているだけでなく、デバイスが同じ方法を使用して同じ公差で校正されていることを裏付ける必要があります。

校正標準の 3 つの違い

結局のところ、校正標準には実際には 3 つの違いがあると言うかもしれません:

• 長さや直径の合否検査用の NIST トレーサブルな校正済みピンなどの明白な基準
• 標準を定義するオブジェクトがない、温度やその他の特性など、それほど自明ではないもの
• ECT など、校正基準がまったくないもの

ここメタルカッティングでは、毎日何千もの小さな金属部品を製造しています。これらの考慮事項は、品質管理基準を維持し、顧客の仕様を満たす高品質の精密部品を提供できるようにするために不可欠です。