כיצד לבחור את בלוק המדידה הנכון לכיול מדויק

בלוקי מדידה (הנקראים לעתים קרובות בלוקי Jo) משמשים כסטנדרט הפיזי העיקרי למטרולוגיה ממדית ברחבי העולם. כל כיול מיקרומטר, איפוס מד גובה, ו...מכונת מדידת קואורדינטותביקורת צירים (CMM) עוקבת אחר שושלת הממדים שלה עד לערימה סוחטת של בלוקי מדידה שאומתו מול אינטרפרומטרים בלייזר.

בחירת חומר או דרגת דיוק שגויים גורמת לשגיאות תרמיות עדינות, כשלים בסחיטה ובלאי מיותר. סט כיול בדרגה K המיועד למעבדת בקרת סביבה יתכלה במהירות אם יותקן על רצפת ייצור שומנית, בעוד שסט פלדה חסכוני המשמש להגדרת השוואה בעלת דיוק גבוה גורמת לאי ודאות בלתי מקובלת.

הבנת דירוגי דיוק, פיזיקת חומרים ודינמיקת סחיטה מבטיחה שמערך האיכות שלכם ישמור על שרשרת רציפה של עקיבות מטרולוגית.

1. בחירת דרגת הדיוק הנכונה (ISO 3650 / ASME B89.1.9)

תקנים בינלאומיים מסווגים קוביות מדידה לארבע דרגות עיקריות בהתבסס על סטיית אורך וסבולות שטוחות:

+-------------------+- ...

דרגה K (דרגת כיול)

לבלוקים מסוג K יש את סבילות האורך והמקבילות הצפופות ביותר, אך הם אינם משמשים למדידות יומיומיות כלליות. תפקידם היחיד הוא לכייל בלוקי מדידה עובדים (דרגה 0 או 1). מעבדות המפעילות ערכות מסוג K דורשות אינטרפרומטרים איכותיים או משווים מכניים כדי ללכוד שינויים של מיקרו-אינצ'ים.

כיתה 0 וכיתה 1

דרגה 0 משמשת כתקן ייחוס עבודה בחדרי בדיקה מבוקרי אקלים לכיול מיקרומטרים, טבעות כוונון וחיישנים אלקטרוניים. בלוקים דרגה 1 מטפלים בבדיקה מדויקת כללית ברצפת הייצור שבה תנודות הטמפרטורה נשארות בטווח מתון.

2. בחירת חומרים: פלדה לעומת קרביד לעומת קרמיקה

בחירת החומר המתאים דורשת איזון בין תאימות להתפשטות תרמית, עמידות בפני שחיקה ועמידות בפני קורוזיה.

+--------------------------+------------------------+-----------------------+----------------------+ | מאפייני החומר | פלדה (סגסוגת) | טונגסטן קרביד | קרמיקה (זירקוניה) | +---------------------------+------------------------+------------------------+-------------------------+ | מקדם התפשטות תרמית | ~11.5 x 10^-6 /°C | ~4.2 עד 5.0 x 10^-6 /°C| ~9.5 עד 10.0 x 10^-6 /°C| | קשיות / אורך חיים | קו בסיס (בינוני) | גבוה במיוחד (~10x) | מעולה (~15x) | | עמידות בפני קורוזיה | נמוכה (דורש שמן) | גבוהה | אינרטי (עמיד בפני חלודה) | | התנהגות גרגירים | מעלה גרגירי מתכת | עמידות גבוהה בפני גרגירים | אטום בפני קוצים | +--------------------------+-----------------------+-----------------------+----------------------+

פְּלָדָה

פלדה נותרה הבחירה המסורתית והחסכונית. מקדם ההתפשטות התרמית שלה תואם באופן הדוק לחלקי מכונות פלדה נפוצים, וממזער שגיאות התפשטות דיפרנציאליות במהלך בדיקות ברצפת הייצור. עם זאת, פלדה דורשת שימון מתמשך כדי למנוע חלודה ושריטות בקלות כאשר היא נחשפת לחצץ.

טונגסטן קרביד

קרביד מציע עמידות בפני שחיקה בערך פי עשרה מפלדת כלים. צפיפותו הגבוהה ועמידותו בפני שריטות הופכות אותו לאידיאלי עבור תחנות בדיקה בנפח גבוה. עם זאת, מקדם ההתפשטות התרמית הנמוך שלו (~ 4.5 × 10⁻⁶/C) דורש גורמי תיקון תרמיים זהירים בעת מדידת רכיבי פלדה בטמפרטורות הרחק מ-20 מעלות צלזיוס.

זירקוניה קרמיקה

קרמיקה מזירקוניה הפכה לחומר המועדף עבור מעבדות איכות מודרניות. בלוקים קרמיים עמידים לחלוטין בפני חלודה, אינם מגנטיים וחסינים בפני קוצים מיקרוסקופיים. הנחת בלוק קרמי לא תגרום ליצירת קוצים בקצה; הוא פשוט מתבשל בצורה נקייה מבלי להפריע למישורים השטוחים שמסביב. יתר על כן, קצב ההתפשטות התרמית שלו (~ 9.8 × 10⁻⁶/C) מקביל מאוד לפלדה, מה שמפשט את חישובי פיצוי הטמפרטורה.

3. תופעת הסחיטה ואיכות פני השטח

סחיטה - תהליך של החלקת שני בלוקי מדידה נקיים ושטוחים יחד תחת לחץ קל כך שיידבקו ללא מחברים חיצוניים - מסתמך על מגע מולקולרי שטוח במיוחד ומשיכה מולקולרית על פני שכבות נוזליות דקות במיוחד.

מנגנון הסחיטה בלוק A (למעלה) [===============================]=" ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ <-- שכבת שמן דקיקה במיוחד (בקנה מידה ננומטרי) בלוק B (למטה) [===============================]=" --> משיכה מולקולרית + לחץ אטמוספרי מחזיקים את הבלוקים יחד בחוזקה.

סחיטה מוצלחת דורשת טופוגרפיה של פני השטח בצורה נקייה. אם בבסיס בלוק המדידה או במשטח המדידה יש ​​גרדי שריטות, אבק הנישא באוויר או הצטברות שכבת שמן, פער הסחיטה מתרחב בכמה מאות ננומטרים, מה שהופך את כיול דרגה 0 ללא תקף.

במתקן הייצור שלנו בג'ינאן, שמירה על דיוק הכיול עבור סטנדרטים פנימיים של מדידה מסתמכת על שילוב בלוקי מדידה מקרמיקה ופלדה עם לוחות משטח גרניט שחור ZHHIMG® (כ-3100 ק"ג/מ"ק). מכיוון שגרניט בצפיפות גבוהה מספק בסיס אינרטי, לא מגנטי, בעל חפיפה מיקרוסקופית בתוך הסדנאות שלנו בטמפרטורה קבועה בשטח של 10,000 מ"ר, טכנאים יכולים לסחוט ולאמת בלוקים ללא הפרעות רעידות קרקע שישנו את קריאות האורך.

4. מעקב אחר כיול ובקרה סביבתית

קניית בלוקים באיכות גבוהה אינה משמעותית אם סביבת המדידה שלכם חסרה יציבות סביבתית ומעקב מטרולוגי.

1. השרייה בטמפרטורה: לפני כיול או סחיטה, יש לאפשר לבלוקים ולחלקי העבודה להשרות במעבדה עם בקרת אקלים (20 מעלות צלזיוס) למשך שעתיים עד ארבע שעות לפחות. טיפול ישיר בבלוקים בידיים חשופות מעביר את חום הגוף באופן מיידי, ומרחיב בלוק של 100 מ"מ במיקרון שלם תוך שניות. יש להשתמש תמיד במלקחיים מבודדות או כפפות כותנה.

2. עקיבות מעבדה לאומית: יש לוודא שתעודות הכיול מקורן במתקנים מוסמכים הניתנים לעקיבה חזרה למכוני מטרולוגיה לאומיים (NIM, PTB, NPL או NIST). כל תקן מכשיר בו נעשה שימוש ב-ZHHIMG נושא אימות כיול שהונפק על ידי מוסדות מטרולוגיה מחוזיים ולאומיים מוסמכים.

3. פרוטוקולי ניקוי: יש לנקות את הבלוקים לפני ואחרי השימוש באמצעות אלכוהול נטול מים בדרגה אופטית ומגבונים נטולי סיבים. יש לצפות קלות את ערכות הפלדה בוזלין נטול חומצה לפני האחסון.

רשימת תיוג תפעולית למהנדסי איכות

בעת בחירת קוביות מדידה למתקן שלך:

• התאימו את חומר הבלוק לחומרי העבודה שלכם: בחרו קרמיקה לבדיקת פלדה כללית ולשימוש בחדרים נקיים; בחרו קרביד לסביבות סדנה עם בלאי גבוה.

• יש לשמור על בלוקים מסוג K ו-0 אך ורק בחדרי כיול בעלי בקרת אקלים (20°C ± 0.5°C).

• לעולם אל תאחסנו בלוקים סחוטים יחד למשך הלילה. ריתוך קר ולחות אטמוספרית יגרמו לחורים לצמיתות בפני המגע.

• ודא את שטוחות משטח הייחוס של לוחית ההשוואה שלך (DIN 876 דרגה 00) לפני התקנת מעמדי השוואה כדי למנוע שגיאות סטייה בבסיס.

על ידי התאמת הדירוג, החומר ופרוטוקול הטיפול לסביבת המדידה הספציפית שלכם, המעבדה שלכם שומרת על בסיס ייחוס בלתי מתפשר לכל מוצר שעוזב את המפעל שלכם.