품질 관리에서 캘리브레이션 공차 이해하기

장치의 역량 지정 및 캘리브레이션 방법

Metal Cutting Corporation에서 캘리브레이션 공차는 품질 관리와 품질 경영 시스템(QMS)의 또 다른 중요한 측면입니다.

기기 캘리브레이션에서 측정 장치는 정확하고 인정된 알려진 표준과 비교되어 캘리브레이션되는 장치의 정확도를 연관시키고, 조정하고, 문서화합니다. 캘리브레이션 공차는 알려진 표준과 캘리브레이션된 장치 사이의 최대 허용 편차입니다.

Metal Cutting에서는 가능할 때마다 우리가 부품 측정에 사용하는 장치의 캘리브레이션을 NIST 표준을 기반으로 합니다. 예를 들어, The Quandaries of Calibration Standards에서 논의한 바와 같이, 우리는 NIST 추적 가능 핀 게이지를 사용하여 레이저 마이크로미터 캘리브레이션을 위한 데이터 포인트를 설정합니다.

그러나 캘리브레이션 공차는 가변적이며, 캘리브레이션되는 장치뿐만 아니라 그 장치로 무엇을 측정할지에 따라 달라집니다.

캘리브레이션 공차의 핵심

이게 무슨 뜻일까요? 우리가 Metal Cutting에서 사용하는 레이저 마이크로미터를 예로 들어 설명하겠습니다.

각각은 작동 범위가 있으며, 각 장치 자체에도 고유한 공차가 있습니다. 그러나 우리는 일반적으로 더 좁은 범위에서 측정하므로, 마이크로미터가 측정 가능한 더 넓은 범위가 아니라 우리가 작업하는 더 엄격한 범위에서 캘리브레이션합니다.

예를 들어, 장치가 0.010~0.250인치(0.254~6.35mm) 직경을 측정할 수 있지만, 우리는 0.020~0.100인치(0.508~2.54mm) 범위에 관심이 있습니다. 따라서 우리는 그 더 엄격한 범위의 핀 게이지를 사용하여 장치의 캘리브레이션을 설정하는 라이브러리로 삼습니다.

제조업의 흥미로운 현상은 직경이 클수록 더 엄격한 공차를 유지하기가 더 어렵다는 것입니다. 예를 들어, 1.0인치(25.4mm) 직경에 대해 세 자리 소수로 캘리브레이션된 Class XXX 게이지의 공차는 ±0.000010인치(0.000254mm)지만, 10.0인치(254mm) 직경에서는 같은 Class XXX 게이지의 공차가 ±0.000050인치(0.00127mm)가 됩니다.

일반적으로 Metal Cutting은 0.004~0.067인치(0.102~1.702mm) 직경을 목표로 작업하지만, 우리 장치는 훨씬 더 큰 직경을 측정할 수 있습니다. 그러나 캘리브레이션 공차는 장치의 능력에도 의존하므로, 장치가 ±0.000020인치(0.000508mm)까지만 측정할 수 있다면 당연히 그 범위 내에서 캘리브레이션해야 합니다.

따라서 캘리브레이션 공차의 핵심은 장치가 무엇을 할 수 있는지와 어느 범위까지 캘리브레이션되었는지를 모두 명시하는 것입니다.

캘리브레이션 공차 vs 공정 공차

캘리브레이션 공차 외에도 생산 공정에서 부품을 절단하는 공차도 고려합니다.

경험 법칙은 캘리브레이션 공차가 항상 공정 공차보다 엄격해야 한다는 것으로, 본질적으로 검증된 10:1 규칙을 적용합니다.

예를 들어, 우리 공정에서 유지해야 할 공차가 ±0.001인치(0.0254mm)라면, 캘리브레이션 공차 ±0.00010인치(0.00254mm)의 레이저 마이크로미터를 사용할 것입니다. 그리고 마이크로미터를 캘리브레이션하는 데 사용된 Class XXX 핀의 공차는 그보다 더 엄격해야 합니다!

제3자 인증 캘리브레이션 공차

Metal Cutting에서는 정기적으로 NIST 추적 가능 핀 게이지를 독립적인 ISO 인증 연구소에 보내 캘리브레이션합니다. 이는 핀이 사양 내에 있는지 확인하고 기능을 극대화하기 위함입니다.

예를 들어, 우리는 XXX 핀을 XXX 게이지가 정상적으로 측정하는 범위 내, 즉 캘리브레이션 공차 ±0.000020인치(0.000508mm) 내에서 캘리브레이션하도록 보냅니다.

ISO 인증 A2LA 연구소는 인증 대상보다 한 차수 더 나은 장비를 보유합니다. Metal Cutting은 사내에 매우 정밀한 장비를 갖추고 있지만, 0.0000001인치(0.00000254mm) 수준으로 캘리브레이션할 능력은 없습니다.

또한 그런 높은 정밀도에서는 열팽창 계수 효과도 고려해야 하므로, 엄격하게 통제된 온도, 습도, 기압 및 기타 엄격한 환경 조건 하에서 측정이 이루어져야 합니다.

따라서 우리는 핀 게이지 캘리브레이션을 위해 ISO 인증 제3자 캘리브레이션 기관에 의존합니다. 이는 차례로 우리 사내 장치가 적절한 능력과 공차를 가진 도구로 캘리브레이션되도록 보장합니다.

ISO 9001:2015에서 캘리브레이션 공차는 명시되지 않았지만, 최신 ISO 표준의 7조는 추적 가능한 측정 장비의 선택, 유지, 캘리브레이션에 대한 권장사항을 제시합니다.

(참고: Metal Cutting Corporation 자체는 ISO 인증 캘리브레이션 기관은 아니지만, 품질 경영 및 리스크 완화를 위한 ISO 9001:2015 표준 인증을 받았습니다.)

무게 측정에 대한 캘리브레이션 공차

캘리브레이션 공차는 흔히 치수를 가리키지만, 우리 세계에서는 무게를 가리킬 수도 있습니다. 왜냐하면 Metal Cutting 고객들이 개별 부품의 특정 무게를 요구하지는 않지만, 우리 부품이 매우 작고 대량으로 생산되므로 종종 무게로 부품 수를 세기 때문입니다.

수만 개의 믿을 수 없이 작은 부품을 개별적으로 세는 대신, 우리는 100개 또는 1,000개 부품의 무게를 정확한 계수 저울의 기준점으로 사용합니다. 따라서 우리는 정기적으로 무게 표준을 인증된 연구소에 보내 캘리브레이션합니다.

이를 통해 우리는 내부적으로 무게를 사용하여 부품 계수용 저울을 캘리브레이션합니다. 우리 사내 장비에는 그램에서 밀리그램 단위 이하의 초소형 부품 세계를 위한 다양한 용량과 공차의 여러 저울이 포함됩니다.

정밀 제조에 필수적

장비 능력과 공차를 이해하는 것은 성공적인 정밀 제조에 필수적입니다. 매일 수천 개의 소형 금속 부품을 생산하는 Metal Cutting Corporation에서 우리의 품질 관리 표준과 캘리브레이션 공차에 대한 확고한 이해는 고객 사양을 충족하는 고품질 부품을 제공하는 데 도움이 됩니다.