Получение гранитной поверхности, которая не соответствует заданному классу плоскостности, является одной из наиболее дорогостоящих и предотвратимых проблем при закупке прецизионного оборудования. Компания UNPARALLELED® составила это руководство по проверке плоскостности, чтобы помочь покупателям -, от менеджеров по качеству на заводах по производству полупроводников до лаборантов в университетских метрологических центрах -, понять, как проверять гранитную поверхность перед приемкой поставки. Мы рассмотрим ключевые методы контроля (автоколлиматор, электронный уровень и тест с повторным считыванием), условия окружающей среды, необходимые для достоверных измерений, и три наиболее часто упускаемые из виду детали, которые на практике приводят к тому, что пластина класса 00 работает как пластина класса 1. Используйте это руководство, чтобы проверить поставку UNPARALLELED® или проверить любого поставщика гранита, прежде чем подписывать заказ на поставку.
Почему входной контроль гранитных поверхностных плит не-не подлежит обсуждению
Гранитные поверхности являются эталонными поверхностями. Их плоскостность определяет нулевую отметку, относительно которой производятся все остальные измерения. Если поверхностная пластина класса 00 выйдет за пределы допуска по плоскостности, все выполненные на ней измерения будут систематически ошибочными -, и вы не обнаружите ошибку, пока ваш отдел качества не обнаружит деталь, выходящую за-из-технических характеристик, которая на самом деле находилась в пределах допуска, или наоборот.
Это не теоретический риск. Колебания температуры во время транспортировки, неправильная упаковка, ударные нагрузки во время разгрузки, а в некоторых случаях замена материала (мрамор, продаваемый как гранит -, в котором компания UNPARALLELED® категорически отказывается участвовать) - все это может привести к отклонению поверхности плиты от сертифицированной плоскостности еще до того, как она попадет на ваше предприятие. Единственная защита — проверить плоскостность при получении, прежде чем подписывать подтверждение поставки.
Что необходимо перед началом работы - Условия окружающей среды для достоверных измерений
Измерение плоскостностипрецизионные гранитные поверхностные пластиныдолжно происходить в контролируемых условиях. Измерение холодной пластины, которая только что поступила на ваш склад, даст вам бессмысленные результаты - тепловое расширение при разнице температур в 5 градусов может привести к явным отклонениям от плоскостности большой пластины на несколько микрон, даже если пластина совершенно плоская при комнатной температуре.
Перед измерением убедитесь, что выполнены следующие условия: планшет должен находиться при комнатной температуре (номинально 20 градусов) в течение как минимум 4 часов после доставки, предпочтительно 24 часа в помещении с-контролируемым климатом. В месте проведения измерений не должно быть прямых солнечных лучей, сквозняков кондиционера и источников вибрации, таких как расположенное рядом оборудование или пешеходное движение. Поверхность пластины должна быть чистой - перед измерением удалите всю пыль, мусор и отпечатки пальцев с помощью безворсовых салфеток- и изопропилового спирта.
UNPARALLELED® поставляет все поверхностные пластины с инструкциями по термическому равновесию, напечатанными на упаковочной этикетке. Пожалуйста, следуйте им.
Метод 1 - Проверка автоколлиматора (наиболее точный, требует оборудования)
Автоколлиматор — это оптический прибор, который измеряет угловое отклонение отражающей поверхности путем проецирования светового луча и измерения угла его отражения. Это основной метод, указанный в стандартах DIN 876, ASME B89.7.3.1 и большинстве международных стандартов контроля поверхности пластин для контроля класса 00 и класса 0.
Чтобы выполнить проверку автоколлиматора: поместитегранитная поверхностная плитав точках его опоры (обычно три точки на расстоянии примерно 1/5 длины от каждого конца) очистите поверхность и установите автоколлиматор на устойчивый штатив на одном конце. Наклоняйте прибор до тех пор, пока отраженный луч не вернется в окуляр, затем запишите показания. Переместите автоколлиматор в каждую точку сетки, указанную в вашем стандарте (обычно сетка из 5 × 5 или 6 × 6 точек измерения), записывая угловое отклонение в каждой точке. Отклонение от плоскостности в линейных единицах рассчитывают на основе угловых измерений по стандартным формулам действующего стандарта.
Если у вас нет автоколлиматора, обратитесь к представителю UNPARALLELED® за данными инспекционного автоколлиматора, полученными в результате наших -домашних измерений -, мы включим их в поставочную документацию, и вы сможете проверить расчет самостоятельно.
Метод 2 - Электронный тест уровня (практичен для проверки в мастерской)
Электронный уровень с разрешением 0,5 мкм/м -, такой как электронные уровни Swiss Wyler, используемые в проверке UNPARALLELED® -, обеспечивает практический метод проверки плоскостности, который быстрее, чем тестирование автоколлиматором, и требует менее специализированного обучения.
Установите пластину на точки опоры. Установите электронный уровень в режим измерения, указанный действующим стандартом. Снимите парные показания вдоль параллельных линий на поверхности пластины, поворачивая уровень на 180 градусов на каждой станции, как указано в стандарте. Запишите данные и рассчитайте отклонение от плоскостности. Для большинства проверок уровня 0 и уровня 1 этот метод вполне достаточен и является наиболее часто используемым методом проверки в мастерских.
UNPARALLELED® использует электронные нивелиры Wyler для наших собственных-протоколов проверки уровня 0 и класса 1, а проверка автоколлиматора зарезервирована для сертификации уровня 00.
Метод 3 - Тест на повторное чтение (быстрая проверка, ограниченная точность)
Тест с повторным считыванием (также называемый методом трех-пластин или методом испытательной пластины) сравнивает проверяемую поверхность с известной эталонной поверхностью путем наблюдения интерференционных картин, когда две поверхности помещаются вместе с небольшим давлением. Этот метод быстрый и не требует никаких электронных инструментов, но он качественный - он показывает, близки ли поверхности друг к другу, а не абсолютное значение плоскостности.
Используйте тест с повторным считыванием для быстрой входной проверки: если у вас есть сертифицированная поверхностная пластина того же класса, поместите ее лицом-к-лицом к новой пластине, разделите их тонким листом папиросной бумаги и попытайтесь раздвинуть их. Если они «слипаются» без видимого воздушного зазора, новая пластина, скорее всего, близка к эталону. Если вы чувствуете заметный зазор или покачивание, отметьте это для детального автоколлиматорного или электронного измерения уровня.
Этот метод не заменяет инструментальные измерения, но представляет собой полезный быстрый фильтр перед принятием или отклонением груза.
Три наиболее упускаемых из виду детали при приемке поверхностных пластин
После проверки тысяч гранитных поверхностных пластин в течение 30 лет мастера UNPARALLELED® и инженеры по качеству выявили три проблемы, которые приводят к выходу из строя поверхностных пластин на практике, даже если они проходят лабораторное измерение плоскостности:
Первое: позиционирование опорной точки. Поверхностная пластина, плоская в сертифицированных точках опоры, может иметь значительный изгиб, если ее положить на неровный стол или альтернативную опору. Всегда используйте точки опоры, указанные производителем, и проверяйте, что поверхность скамейки достаточно жесткая и ровная.
Второе: температурный градиент по поверхности. Поверхностная пластина, измеренная в помещении с контролируемой температурой 20 градусов, а затем помещенная в мастерскую, где ежедневно меняется температура от 18 до 26 градусов, будет развивать измеримый изгиб во время каждого термического цикла. Для применений класса 00 фактически требуется постоянное размещение в помещении с-контролируемой температурой.
Третье: повреждение поверхности при обращении. Падение тяжелого манометра или прибора на гранитную пластину - даже с высоты в несколько сантиметров - может привести к сколам рабочей поверхности или появлению локальных повреждений (следов давления), которые искажают результаты измерений. Перед первым использованием осмотрите поверхность при хорошем освещении под небольшим углом на предмет сколов, трещин или неровностей поверхности.
Как UNPARALLELED® проверяет плоскостность перед каждой отправкой
Каждая гранитная плита UNPARALLELED® перед отправкой проверяется в нашей-инспекционной комнате. Процесс проверки следует следующей последовательности: термическое уравновешивание в контрольном помещении с-контролируемым климатом в течение как минимум 12 часов, очистка поверхности и визуальный осмотр под лучом света, автоколлиматором или электронным измерением уровня по применимой стандартной сетке, расчет отклонения от плоскостности и сравнение с допуском по уклону, а также составление отчета о калибровке с номерами сертификата калибровки прибора.
Для пластин класса 00 данные измерений автоколлиматора сохраняются и доступны покупателям по запросу -, включая необработанные угловые показания и таблицы расчетов, а не только результат «прошел/не прошел». Мы включаем это, потому что отделы качества некоторых покупателей хотят проводить собственные расчеты независимо.
Что делать, если входной контроль выявил проблему
Если при входном контроле пластина выходит за пределы допуска, не вводите ее в эксплуатацию. Задокументируйте несоответствие с помощью фотографий, данных измерений и сопроводительной документации. Немедленно свяжитесь с представителем UNPARALLELED® - у нас есть стандартный процесс реагирования на не-соответствия, который обычно приводит к замене в рамках производственного цикла следующей доступной детали.
Гарантия UNPARALLELED® распространяется на отклонения от плоскостности, существовавшие на момент производства, при условии, что пластина хранилась и с ней обращались в соответствии с нашими инструкциями по уходу. Мы не даем гарантию на поверхностные пластины, которые были повреждены при транспортировке или неправильно хранились -, что является еще одной причиной для проверки перед подписанием.
Часто задаваемые вопросы
В1: Как долго гранитная поверхность должна находиться в равновесии после доставки, прежде чем я ее измерю?
О: Минимум 4 часа в помещении с контролируемым климатом-при температуре около 20 градусов. Для пластин класса 00 рекомендуется 24 часа. Измерение пластины сразу после ее доставки из холодного грузовика приведет к ошибочным результатам из-за теплового расширения.
Вопрос 2: Какое оборудование мне нужно для проверки плоскостности поверхности пластины класса 00?
О: Автоколлиматор высокого-разрешения (разрешение 0,5 угловой-секунды или выше) с соответствующими принадлежностями или электронный уровень Swiss Wyler с разрешением 0,5 мкм/м. Оба прибора должны иметь действующие сертификаты калибровки, выданные национальным метрологическим институтом. Инспекционное оборудование UNPARALLELED® калибруется в Шаньдунском метрологическом институте, который контролируется Национальным метрологическим институтом Китая.
Вопрос 3: Как рассчитать отклонение от плоскостности по показаниям автоколлиматора?
О: Метод расчета определен в применимом стандарте (DIN 876, ASME B89.7.3.1, JIS B7513 и т. д.). Каждый стандарт определяет структуру сетки, направление измерения и формулу. UNPARALLELED® включает в себя таблицы с данными измерений и расчетную документацию к каждой поставке класса 00, чтобы покупатели могли проверить их независимо.
В4: Могу ли я использовать гранитную плиту сразу после ее очистки?
О: Очистите поверхность, затем дайте ей прийти в равновесие в течение как минимум 30 минут перед измерением или использованием в качестве эталонной поверхности. Очистка изопропиловым спиртом временно охлаждает поверхность и может привести к временному искажению поверхности на суб-микронном уровне.
В5: Как часто следует калибровать гранитную поверхность?
Ответ: Большинство лабораторий, аккредитованных по стандарту ISO 17025, проводят повторную калибровку пластин класса 00 ежегодно, пластин класса 0 каждые два года и пластин класса 1 каждые три-пять лет, в зависимости от интенсивности использования. UNPARALLELED® предлагает услуги по повторной калибровке пластин, изготовленных на нашем предприятии.
Вопрос 6. Предоставляет ли UNPARALLELED® отчеты о первой-проверке изделий для критически важных применений?
А: Да. Для OEM-покупателей с критически важными приложениями - полупроводниковое оборудование, аэрокосмическая метрология, национальные лабораторные стандарты - UNPARALLELED® предлагает первые-отчеты о проверке изделий с расширенной документацией по измерениям, статистическими данными контроля процесса, а в некоторых случаях -проверку на месте или сторонней-проверкой во время производства.
призыв к действию
Готовы разместить заказ на гранитную плиту с полной уверенностью в проверке? Свяжитесь с UNPARALLELED®, чтобы указать степень плоскостности, требования к размерам и применимый стандарт. Мы подтвердим протокол проверки и пакет документации, прежде чем вы подпишете заказ на поставку.