Tubo de pequeno diâmetro: Como escolher o melhor método de detecção de ID

Medição óptica do calibre da agulha e tubo de pequenas peças

Um dos elementos fundamentais da aquisição de peças pequenas é que tomar decisões informadas sobre as especificações tem um grande impacto na otimização da capacidade de fabricação. Por exemplo, ao considerar o uso final da peça, você pode determinar quais tolerâncias são mais críticas, direcionando a produção e o custo da peça.

Existem muitos fatores que afetam se uma peça atende às dimensões e tolerâncias especificadas. Nesta postagem do blog, cobriremos um fator que pode ser importante na otimização da capacidade de fabricação de peças como túbulos, ou seja, o método para determinar se o diâmetro interno (DI) atende aos requisitos.

Como o ID do invólucro é medido - e por que é importante

As luvas de fixação de pequeno diâmetro são usadas em inúmeras aplicações em uma ampla variedade de indústrias, incluindo (mas não se limitando a):

Aparelhos e instrumentos médicos

eletrônicos

Ciência da vida

Pesquisa física

Aeronáutica e astronáutica

cromatografia

Medicina veterinária

O carro

Processamento Químico

Por exemplo, tubos de pequenas peças, muitas vezes chamados de tubos hipodérmicos, podem ser cortados com precisão no comprimento para uso em dispositivos médicos que requerem força, uniformidade e resistência à corrosão. Isso inclui equipamentos para aplicações cirúrgicas e terapêuticas minimamente invasivas, como:

O cateter

No espelho

Laparoscopia

artroscopia

oftalmologia

Uma biopsia

Cirurgia dentária

Coleta de sangue

O ortopédico

Cateteres pequenos usados ​​em dispositivos médicos têm diferentes OD, assim como diferentes IDS e espessuras de parede.

O segredo para medir e verificar ids para esses e outros tipos de tubos de pequeno diâmetro é concordar com antecedência sobre as ferramentas e métodos a serem usados. Testes consistentes podem significar a diferença entre atender a especificações de aplicação muito precisas e incorrer em custos de trabalho adicionais.

Vejamos' s examinar dois métodos comuns para verificar a ID do túbulo: medidores de agulha e medidas ópticas.

Medidor de agulha simples e eficaz

Tradicionalmente, o diâmetro interno de um tubo ou cilindro de pequeno diâmetro é medido usando um medidor de pino, que é um método de medição simples e à prova de falhas. Os medidores de pino, às vezes chamados de medidores de atributo ou de limite fixo, permitem verificar a conformidade de uma peça e determinar rapidamente se sua função é compatível.

O medidor de pino é um pequeno pino calibrado para inserir na peça para determinar a ID de compressão e garantir que o diâmetro não seja muito pequeno. O processo envolve o uso de uma série de pinos de calibração com diâmetros crescentes progressivamente.

Os pinos são inseridos nos túbulos em ordem dimensional para encontrar o pino maior que se encaixe sem esticar o revestimento da braçadeira. Dependendo da maciez do material da caixa, água ou lubrificante podem ser usados ​​para evitar que o pino grude na superfície do DI do tubo.

Para a maioria das luvas fixadas de pequeno diâmetro com diâmetros de 0,005" para 0,200" ;, medidores de agulha produzem resultados de correlação aceitáveis. No entanto, como este é um método simples de detecção de aprovação-falha, o projeto do medidor de espessura do pino não pode fornecer medições para características individuais do diâmetro da peça.

Considere as tolerâncias do medidor de pino

Também é importante lembrar que um pino pode medir apenas um limite de tolerância, não tanto positivo quanto negativo. Além disso, os medidores de agulha têm suas próprias tolerâncias, o que pode levar ao empilhamento.

As classes de tolerância do calibrador de pino são estabelecidas pelo Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) e usam nomes de letras como ZZ, Z, Y, X, XX e XXX. A diferença entre as diferentes classes de medidores é a tolerância permitida durante a fabricação de cada medidor.

Em geral, quanto mais cedo no alfabeto (quanto mais letras forem adicionadas), menor será a permissão. Por exemplo, para medidores de espessura na faixa de tamanho 0,001" para 0,08250" ;, a tolerância dos medidores de espessura da classe Z não excede 0,0001" e o dos medidores de espessura da Classe X não excede 0,00004" ;.

Outras limitações dos medidores de agulha para medir túbulos

Para diâmetros internos muito pequenos (por exemplo, menos de 0,004 pol.), Pode ser um desafio inserir um medidor de pino de precisão em um tubo de diâmetro pequeno sem dobrar o tubo ou danificar o medidor. Os medidores de pino estão sujeitos a desgaste e precisam ser monitorados quanto a danos.

Além disso, os resultados podem variar de usuário para usuário e os critérios de aprovação / reprovação nem sempre são atendidos. Para cilindros muito longos, como mangas de grampo de diâmetro pequeno de até 6 pés de comprimento e que exigem um ID consistente, medidores de pino são impraticáveis.

Opções mais complexas para detecção de túbulos

Para requisitos mais rigorosos ou peças pequenas com mangas presas em ID que não podem ser medidas com medidores de agulha padrão - por exemplo, diâmetros de 0,002" a 0,004 &, as medições ópticas fornecem uma opção mais complexa para calcular diâmetros de cilindros ou tubos.

O método pode ser tão simples quanto verificar visualmente se há bloqueios no tubo usando uma lâmpada ou medir pontos dentro da extremidade do tubo. Normalmente, no entanto, as medições ópticas usam sensores para medir vários pontos ao redor da circunferência e dentro do tubo e, em seguida, os algoritmos executam os números para determinar se a ID média está dentro da faixa de tolerância.

As medições ópticas são mais precisas do que os medidores de agulha e podem ser usadas para medir círculos, arcos e formas mais complexas. É ideal para garantir que o fluido flua através de tubos longos e de pequeno diâmetro (novamente, medidores de espessura de agulha podem ser aplicações impraticáveis).

No entanto, a medição óptica tem desvantagens.

Desvantagens das medições ópticas e medidores de pino

Os sistemas de medição óptica baseados em sensor são mais caros do que usar medidores de espessura de pino. Além disso, os elementos ópticos só podem olhar para dentro do tubo, não para baixo no eixo Z, onde um medidor de espessura de agulha pode e deve sempre passar.

Embora uma medição óptica possa garantir que o diâmetro médio do tubo está dentro da faixa de especificação, ela não dirá se o ID é consistente em todo o tubo. Uma vez que o sistema calcula a média do que&vê &, problemas como protrusões em tubos podem ser apenas médios.

No entanto, como o medidor de espessura do pino precisa passar pelo menor ponto do ID, o medidor pode detectar saliências que não podem ser medidas pelo sistema óptico.

Se outra parte precisar ser instalada no tubo, o método óptico também pode ser impreciso e o ID precisa ser verificado cuidadosamente para adequação usando medidores de pino ou outros métodos Go / No Go.

Além disso, as medições ópticas podem ser afetadas pelo acabamento da superfície e limpeza da peça em teste, bem como a repetibilidade da colocação da peça associada ao sensor óptico.

Algumas diretrizes gerais para inspeção de tubulação de peças pequenas

Da mesma forma que você gasta tempo e esforço determinando os tamanhos e tolerâncias das peças, você deve pesar cuidadosamente suas opções ao decidir como determinar se o ID dos túbulos atende às suas especificações.

Como sempre, é' é importante considerar o uso final da peça. Por exemplo, o tubo precisa transportar gás ou líquido? Nesse caso, as medições ópticas podem ser a maneira mais confiável de garantir que o diâmetro do tubo seja grande o suficiente para permitir o fluxo de gás ou líquido.

No entanto, se o comprimento do tubo for curto (por exemplo, menos de 1"), então o medidor de espessura do pino pode ser perfeitamente aceitável. Contanto que a calibração esteja correta e não haja desgaste ou dano, o medidor da agulha dirá se o ID do stub é muito pequeno. Como vantagem adicional, medidores de espessura de pino são mais baratos do que medições ópticas.

Algumas diretrizes para o uso de medidores de espessura de agulha

Quando um medidor de espessura de pino é usado, um medidor de espessura primária calibrado deve ser usado, tanto interna quanto externamente, e esse medidor é rastreável pelo NIST.

Além disso, certifique-se de que você e seu fornecedor usam os mesmos medidores de calibração de qualidade. Dessa forma, você não' t incorrer em custos adicionais desnecessários devido a diferenças incorretas nas ids de medição para tubos de pequeno diâmetro.

Determinar qual classe de tolerância do medidor de pino é mais apropriada dependerá de duas coisas:

A rigidez do processo

Se o maior aperto dos limites de tolerância com um medidor de grau inferior ainda pode alcançar os resultados de que você precisa

Em caso de dúvida, seu parceiro de fabricação pode ajudá-lo a consultar o gráfico de tolerância do fabricante do medidor' para determinar os pinos que melhor atendem às suas necessidades.

Especifique o seu método de detecção de ID tubular com antecedência

Também é importante informar ao seu parceiro com antecedência qual método você planeja usar para inspecionar as peças acabadas. Por que isso é tão importante?

Um cliente de corte de metal nos forneceu tubos com um ID máximo de 0,015" que o fornecedor diz que atende aos requisitos do cliente' No entanto, quando o cliente inspecionou as peças acabadas, elas foram rejeitadas porque a cotação de 0,015 &; O medidor de pino calibrado não encaixou no tubo.

Quais são as diferenças? O cliente não especificou que usaria medidores de pino para inspecionar as peças e, como as peças eram destinadas ao transporte de líquidos, o fornecedor da luva inspecionou a luva usando medidas ópticas.

Nesse caso, você pode ver claramente que os métodos de verificação devem ser considerados, não apenas o ID especificado e a funcionalidade final. Embora essas peças estivessem funcionalmente corretas, elas foram rejeitadas porque não atendiam aos requisitos de verificação de ID do cliente&nº 39.

Mais importante ainda, mantendo as linhas de comunicação abertas e certificando-se de que você e seus parceiros de fabricação estejam informados, você pode trabalhar juntos para atingir seus objetivos de ID de tubo pequeno e passar nas inspeções com louvor.

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