Tubería de diámetro pequeño: cómo elegir el mejor método de detección de identificación

Medición óptica de calibre de aguja y tubo de piezas pequeñas.

Uno de los elementos fundamentales de la adquisición de piezas pequeñas es que la toma de decisiones informadas sobre las especificaciones tiene un gran impacto en la optimización de la capacidad de fabricación. Por ejemplo, al considerar el uso final de la pieza, puede determinar qué tolerancias son más críticas, impulsando la producción y el costo de la pieza.

Hay muchos factores que afectan si una pieza cumple con las dimensiones y tolerancias especificadas. En esta publicación de blog, cubriremos un factor que puede ser importante para optimizar la capacidad de fabricación de piezas como los túbulos, a saber, el método para determinar si el diámetro interior (DI) cumple con los requisitos.

¿Cómo se mide el ID de la carcasa y por qué es importante?

Los manguitos de abrazadera de diámetro pequeño se utilizan en numerosas aplicaciones en una amplia variedad de industrias, que incluyen (pero no se limitan a):

Aparatos e instrumentos médicos

electrónica

Ciencias de la vida

Investigación física

Aeronáutica y astronáutica

cromatografia

Medicina Veterinaria

El coche

Procesamiento químico

Por ejemplo, los tubos de piezas pequeñas, a menudo denominados tubos hipodérmicos, se pueden cortar con precisión a la medida necesaria para su uso en dispositivos médicos que requieren resistencia, uniformidad y resistencia a la corrosión. Esto incluye equipos para aplicaciones quirúrgicas y terapéuticas mínimamente invasivas como:

El catéter

En el espejo

Laparoscopia

artroscopia

oftalmología

Una biopsia

Cirugía dental

Recogida de sangre

El ortopedico

Los catéteres pequeños utilizados en dispositivos médicos tienen diferentes OD, así como diferentes IDS y espesores de pared.

El secreto para medir y verificar los identificadores de estos y otros tipos de tubos de diámetro pequeño es acordar de antemano las herramientas y métodos que se utilizarán. Las pruebas constantes pueden marcar la diferencia entre cumplir con especificaciones de aplicación muy precisas e incurrir en costos de trabajo adicionales.

Veamos&dos métodos comunes para verificar la identificación de los túbulos: calibres de agujas y medidas ópticas.

Calibre de aguja simple y eficaz

Tradicionalmente, el diámetro interior de una tubería o cilindro de diámetro pequeño se ha medido con un calibre de pasador, que es un método de medición simple y a prueba de fallas. Los indicadores de pasador, a veces llamados indicadores de límite fijo o de atributo, le permiten verificar la conformidad de una pieza y determinar rápidamente si su función es compatible.

El calibre de pasador es un pasador pequeño calibrado para insertar en la pieza para determinar el ID de compresión y asegurarse de que el diámetro no sea demasiado pequeño. El proceso implica el uso de una serie de pines de calibración con diámetros que aumentan progresivamente.

Los pasadores se insertan en los túbulos en orden dimensional para encontrar el pasador más grande que encaje sin estirar la carcasa de la abrazadera. Dependiendo de la suavidad del material de la carcasa, se puede usar agua o lubricante para evitar que el pasador se adhiera a la superficie del DI de la tubería.

Para la mayoría de los manguitos pegados de diámetro pequeño con diámetros de 0,005" a 0,200" ;, los calibres de aguja producen resultados de correlación aceptables. Sin embargo, debido a que este es un método simple de detección de pasa-falla, el diseño del medidor de espesor del pasador no puede proporcionar medidas para las características individuales del diámetro de la pieza.

Considere las tolerancias de calibre de pasador

También es importante recordar que un pin solo puede medir un límite de tolerancia, no tanto positivo como negativo. Además, los calibres de agujas tienen sus propias tolerancias, lo que puede provocar apilamiento.

Las clases de tolerancia de calibre de pasador están establecidas por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) y utilizan nombres de letras como ZZ, Z, Y, X, XX y XXX. La diferencia entre las diferentes clases de calibres es la tolerancia permitida durante la fabricación de cada calibre.

En general, cuanto más temprano en el alfabeto (más letras agregadas), menor es la asignación. Por ejemplo, para espesores en el rango de tamaño 0.001" a 0.08250" ;, la tolerancia de los espesores de clase Z no excede 0.0001" y el de los espesores de clase X no exceda de 0,00004" ;.

Otras limitaciones de los calibres de agujas para medir los túbulos

Para ids muy pequeños (por ejemplo, menos de 0,004 pulg.), Puede ser un desafío insertar un calibre de pasador de precisión en un tubo de diámetro pequeño sin doblar el tubo o dañar el calibre. Los calibres de pasador en sí mismos son propensos a desgastarse y deben ser monitoreados para detectar daños.

Además, los resultados pueden variar de un usuario a otro, y es posible que no siempre se cumplan los criterios de pasa / no pasa. Para cilindros muy largos, como manguitos de abrazadera de diámetro pequeño de hasta 6 pies de largo y que requieren un DI constante, los calibres de pasador no son prácticos.

Opciones más complejas para la detección de túbulos.

Para requisitos más estrictos o piezas pequeñas con manguitos de DI atascados que no se pueden medir con calibres de aguja estándar, por ejemplo, diámetros de 0,002" a 0,004" ;, las mediciones ópticas proporcionan una opción más compleja para calcular los diámetros de cilindros o tubos.

El método puede ser tan simple como verificar visualmente el tubo en busca de obstrucciones usando una lámpara o medir puntos dentro del extremo del tubo. Sin embargo, normalmente, las mediciones ópticas utilizan sensores para medir varios puntos alrededor de la circunferencia y dentro del tubo, y luego los algoritmos ejecutan los números para determinar si el ID promedio está dentro del rango de tolerancia.

Las medidas ópticas son más precisas que los calibres de aguja y se pueden utilizar para medir círculos, arcos y formas más complejas. Es ideal para asegurar que el fluido fluya a través de tuberías largas y de pequeño diámetro (nuevamente, los medidores de espesor de aguja pueden ser aplicaciones poco prácticas).

Sin embargo, la medición óptica tiene desventajas.

Desventajas de las medidas ópticas y los calibres de pines.

Los sistemas de medición óptica basados ​​en sensores son más costosos que los medidores de espesor de clavijas. Además, los elementos ópticos solo pueden mirar hacia el interior del tubo, no hacia abajo en el eje Z, donde un medidor de espesor de aguja siempre puede y debe pasar.

Si bien una medición óptica puede garantizar que el diámetro promedio del tubo esté dentro del rango de especificación, no le dirá si el ID es consistente en todo el tubo. Dado que el sistema promedia lo que&"ve &", los problemas como protuberancias en los tubos pueden ser solo promedio.

Sin embargo, debido a que el medidor de espesor de clavija debe pasar por el punto más pequeño del ID, el medidor puede detectar golpes que el sistema óptico no puede medir.

Si es necesario instalar otra parte en el tubo, el método óptico también puede ser inexacto y la identificación debe revisarse cuidadosamente para verificar su idoneidad utilizando calibres de clavija u otros métodos Pasa / No Pasa.

Además, las mediciones ópticas pueden verse afectadas por el acabado de la superficie y la limpieza de la pieza bajo prueba, así como por la repetibilidad de la ubicación de la pieza asociada con el sensor óptico.

Algunas pautas generales para la inspección de tuberías de piezas pequeñas

De la misma manera que dedica tiempo y esfuerzo a determinar los tamaños y tolerancias de las piezas, debe sopesar cuidadosamente sus opciones al decidir cómo determinar si el ID de los túbulos cumple con sus especificaciones.

Como siempre,&es importante considerar el uso final de la pieza. Por ejemplo, ¿la tubería necesita transportar gas o líquido? Si es así, las mediciones ópticas pueden ser la forma más confiable de garantizar que el diámetro de la tubería sea lo suficientemente grande como para permitir que fluya el gas o el líquido.

Sin embargo, si la longitud del tubo es corta (por ejemplo, menos de 1"), entonces el medidor de espesor del pasador puede ser perfectamente aceptable. Siempre que la calibración sea correcta y no haya desgaste o daño, el calibre de la aguja le dirá si el ID del talón es demasiado pequeño. Como ventaja adicional, los medidores de espesor de clavijas son más baratos que las mediciones ópticas.

Algunas pautas para el uso de medidores de espesor de aguja

Cuando se usa un medidor de espesor de clavija, se debe usar un medidor de espesor primario calibrado, tanto interna como externamente, y ese medidor es trazable al NIST.

Además, asegúrese de que usted y su proveedor utilicen medidores de calibración de la misma calidad. De esta manera, no incurrirá en costos adicionales innecesarios debido a diferencias incorrectas en los identificadores de medición para tubos de diámetro pequeño.

Determinar qué clase de tolerancia de calibre de pasador es la más apropiada dependerá de dos cosas:

La rigidez del proceso

Si un mayor ajuste de los límites de tolerancia con un calibre de menor grado puede lograr los resultados que necesita.

En caso de duda, su socio de fabricación puede ayudarlo a consultar la tabla de tolerancia del fabricante del calibre¶ determinar los pasadores que mejor se adaptan a sus necesidades.

Especifique su método de detección de identificación tubular por adelantado

También es importante decirle a su socio con anticipación qué método planea utilizar para inspeccionar las piezas terminadas. ¿Por qué es esto tan importante?

Un cliente de corte de metales nos ha proporcionado tubos con un DI máximo de 0.015" que el proveedor dice que cumple con los requisitos del cliente &. Sin embargo, cuando el cliente inspeccionó las piezas terminadas, fueron rechazadas porque el 0.015" El calibre de pasador calibrado no encajaba en el tubo.

¿Cuáles son las diferencias? El cliente no especificó que usarían calibradores de clavija para inspeccionar las piezas y, dado que las piezas estaban destinadas a transportar líquidos, el proveedor de la manga ha inspeccionado la manga utilizando medidas ópticas.

En este caso, puede ver claramente que se deben considerar los métodos de verificación, no solo el ID especificado y la funcionalidad final. Si bien estas piezas eran funcionalmente correctas, fueron rechazadas porque no cumplían con los requisitos de verificación de identificación del cliente &.

Lo más importante es que al mantener abiertas las líneas de comunicación y asegurarse de que usted y sus socios de fabricación estén informados, pueden trabajar juntos para lograr sus objetivos de identificación de tuberías pequeñas y aprobar las inspecciones con gran éxito.

Por favor contáctenos en zhang@pride-cnc.com