Spýtajte sa metrológa, aký je najväčší zdroj chýb merania v typickej továrni a väčšina nepovie prístroj. Povedia miestnosť.
Prečo je teplota tichým nepriateľom presnosti
Takmer každý materiál používaný pri presnej výrobe - ocele, žuly, keramiky, hliníka - sa s teplotou rozťahuje a zmršťuje. Účinok je malý na stupeň, ale pri toleranciách, ktoré sa od moderných zariadení očakávajú (často jedno-ciferné mikrometre alebo menej), môže aj výkyv o 1 až 2 stupne počas pracovného dňa spôsobiť merateľnú rozmerovú chybu.
To je dôvod, prečo sa seriózne presné výrobné zariadenia nespoliehajú len na klimatizáciu -, ale stavajú vyhradené dielne s konštantnou-teplotou a konštantnou-vlhkosťou ako kontrolované prostredia oddelené od všeobecných výrobných priestorov.
Workshop o skutočnej konštantnej teplote-
Dielňa postavená na mimoriadne{0}}presnú prácu sa líši od štandardnej továrne s{1}}riadenou klímou niekoľkými špecifickými spôsobmi:
Konštrukcia podlahy. Namiesto štandardného betónu tieto dielne zvyčajne používajú vysokopevnostné železobetónové podlahy liate do značnej hrúbky - často meter alebo viac -, aby sa minimalizovala ohybnosť a zabezpečila sa stabilná hmota, ktorá odolá prenosu vibrácií z okolitého zariadenia alebo pešej dopravy.
Izolačné zákopy. Po obvode kontrolovaného pásma sú vybudované izolačné priekopy (niekedy niekoľko stoviek milimetrov široké a niekoľko metrov hlboké), aby fyzicky oddelili podlahu dielne od vibrácií spôsobených blízkymi strojmi, premávkou vozidiel alebo dokonca pozemnými- vibráciami zvonku budovy.
Tiché mostové žeriavy. Štandardné mostové žeriavy používané na premiestňovanie ťažkých žulových alebo kovových komponentov môžu spôsobiť vibrácie a hluk, ktoré rušia prebiehajúce citlivé meracie práce. V presných zariadeniach sa často inštalujú žeriavové systémy s nízkou{2}}hlučnosťou a vibráciami- špeciálne na použitie v týchto kontrolovaných zónach.
Systémy regulácie teploty a vlhkosti. Okrem základného HVAC tieto miestnosti zvyčajne udržiavajú prísne nastavené hodnoty (často ±0,5 stupňa alebo lepšie) s nepretržitým monitorovaním, pretože aj lokalizované horúce miesta zo zariadenia alebo osvetlenia môžu vytvárať tepelné gradienty na obrobku.
Čistá miestnosť-Priľahlé montážne priestory
Pre určité komponenty -, najmä tie, na ktoré sú určenépolovodičové zariadenia- je potrebná ďalšia úroveň kontroly. Niektoré zariadenia si udržiavajú vyhradenú montážnu oblasť riadenú konštantnou -teplotou a prachom- voľne modelovanou na princípoch polovodičových čistých priestorov, špeciálne na konečnú montáž žulových konštrukčných komponentov. To znižuje kontamináciu časticami počas montáže a pomáha zaistiť, že komponenty merané a spárované v metrologickej miestnosti si po začlenení do hotového systému udržia svoju certifikovanú presnosť.
Prečo je táto investícia do infraštruktúry pre kupujúcich dôležitá
Pre výrobcu zariadení, ktorý získava žulové základne alebo presné komponenty, je prostredie, v ktorom dodávateľ meria a dokončuje diely, rovnako dôležité ako kvalita surovín. Žulová základňa, ktorá je lapovaná a certifikovaná v nekontrolovanej miestnosti, môže vykazovať presnosť na papieri, ktorý po dosiahnutí vlastného prostredia zákazníka nevydrží - alebo ešte horšie, možno v skutočnosti nikdy nedosiahol uvedenú toleranciu, pretože samotné meranie bolo vykonané v nestabilných podmienkach.
Niekoľko praktických otázok, ktoré sa oplatí položiť dodávateľovi:
Aká je teplotná tolerancia udržiavaná vo vašej metrologickej miestnosti?
Je miestnosť izolovaná od zdrojov vibrácií a ako?
Vykonávajú sa kalibračné merania v rovnakom kontrolovanom prostredí ako záverečná kontrola?
Existuje samostatná oblasť{0}}riadená prachom pre zostavu polovodičových{1}}súčiastok?
Väčší obraz
Mimoriadne presná výroba je často diskutovaná z hľadiska tolerancií strojov a rozlíšenia nástrojov, ale priestor, v ktorom sa tieto stroje a nástroje nachádzajú, si zaslúži rovnakú kontrolu. Vibračná-izolovaná, teplotne{3}}stabilná dielňa nie je luxusným doplnkom-pre -, je to environmentálny základ, vďaka ktorému je každé ďalšie tvrdenie o presnosti v procese dôveryhodné.
FAQ
Otázka: Koľko teplotných zmien skutočne ovplyvňuje presnosť merania? Závisí to od materiálu a veľkosti dielu, ale vo všeobecnosti platí, že zmena o 1 stupeň môže posunúť dĺžku 1-metrového oceľového dielu približne o 12 mikrometrov v dôsledku tepelnej rozťažnosti -, ktorá je dosť dôležitá pre prácu s toleranciou pod mikrónmi.
Otázka: Je pre všetky žulové výrobky potrebná dielňa s konštantnou{0}}teplotou? Nie pre každý produkt to - všeobecné-žulové základne s voľnejšími toleranciami nemusia vyžadovať. Stáva sa nevyhnutným pre referenčné-kvalitné povrchové dosky, polovodičové súčiastky a akúkoľvek časť s požiadavkami na sub-mikrónovú rovinnosť alebo rovnobežnosť.
Otázka: Ako sa vlastne overuje izolácia vibrácií? Zariadenia zvyčajne používajú snímače vibrácií alebo akcelerometre na meranie úrovní pozemných-vibrácií prenášaných v kontrolovanej zóne a ich porovnanie s príslušnými priemyselnými vibračnými kritériami (ako sú krivky VC-A až VC-E používané pri navrhovaní polovodičových a laboratórnych zariadení).