Schläuche mit kleinem Durchmesser:So wählen Sie die beste ID-Inspektionsmethode aus

Pin-Gages vs. optische Messung für Kleinteile-Rohre

Eine der Grundlagen der Beschaffung von Kleinteilen ist, dass das Treffen fundierter Entscheidungen über Spezifikationen einen großen Einfluss auf die Optimierung der Herstellbarkeit hat. Indem Sie beispielsweise die Endverwendung eines Teils berücksichtigen, können Sie bestimmen, welche Toleranzen am kritischsten sind und sich wiederum auf die Produktion und die Kosten Ihrer Teile auswirken.

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Es gibt viele Faktoren, die sich darauf auswirken können, ob Teile die festgelegten Anforderungen an Abmessungen und Toleranzen erfüllen. In diesem Blog betrachten wir einen Faktor, der für die Optimierung der Herstellbarkeit von Teilen wie kleinen Schläuchen wichtig sein kann – nämlich die Methode zur Bestimmung, ob der Innendurchmesser (ID) die Anforderungen erfüllt.

Wie man den Schlauchdurchmesser misst – und warum er wichtig ist

Rohre mit kleinem Durchmesser werden häufig in unzähligen Anwendungen in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, darunter (aber sicherlich nicht beschränkt auf):

• Medizinprodukte
• Elektronik
• Biowissenschaften
• Physikalische Forschung
• Luft- und Raumfahrt
• Chromatographie
• Veterinärmedizin
• Automobil
• Chemische Verarbeitung

Zum Beispiel können Kleinteileschläuche, die oft als Injektionsschläuche bezeichnet werden, für die Verwendung in medizinischen Geräten, die Festigkeit, Gleichmäßigkeit und Korrosionsbeständigkeit erfordern, präzise auf Länge geschnitten werden. Dazu gehören Geräte für minimal-invasive chirurgische und therapeutische Anwendungen wie:

• Katheter
• Endoskopie
• Laparoskopie
• Arthroskopie
• Ophthalmologie
• Biopsien
• Zahnbehandlungen
• Blutzuckermessung
• Orthopädie

Kleine Schläuche für medizinische Geräte sind in verschiedenen Außendurchmessern (ODs) sowie verschiedenen IDs und Wandstärken erhältlich.

Das Geheimnis beim Messen und Überprüfen des Innendurchmessers dieser und anderer Arten von Rohren mit kleinem Durchmesser besteht darin, sich im Voraus auf das zu verwendende Werkzeug und die zu verwendende Methode zu einigen. Konsequente Inspektion kann den Unterschied zwischen der Erfüllung der Spezifikationen für sehr präzise Anwendungen und den Kosten zusätzlicher Arbeit ausmachen.

Sehen wir uns zwei gängige Methoden zur Prüfung des Innendurchmessers von kleinen Schläuchen an: Stifte und optische Messung .

Der einfache, aber effektive Pin-Gage

Traditionell wird der Innendurchmesser von Rohren oder Zylindern mit kleinem Durchmesser mit Stiften gemessen , ein einfach aufgebautes, ausfallsicheres Messverfahren. Mit Stiftlehren, die manchmal auch als Attribut- oder Festgrenzwertlehren bezeichnet werden, können Sie ein Teil auf Konformität prüfen und schnell feststellen, ob es funktionell konform ist.

Eine Stiftlehre ist ein kleiner Stift, der kalibriert ist, um in ein Teil eingesetzt zu werden, um den Innendurchmesser der Presspassung zu bestimmen und sicherzustellen, dass der Durchmesser nicht zu klein ist. Der Prozess beinhaltet die Verwendung einer Reihe von kalibrierten Stiften mit allmählich zunehmenden Durchmessern.

Die Stifte werden der Reihe nach in den kleinen Schlauch eingeführt, um den größten Stift zu finden, der passt, ohne den Schlauch zu dehnen. Abhängig von der Weichheit des Schlauchmaterials kann Wasser oder ein Gleitmittel verwendet werden, um zu verhindern, dass der Stift an der Innenfläche des Schlauchs haftet.

Für die meisten Schlauchgrößen mit kleinem Durchmesser und einem Innendurchmesser von 0,005 Zoll bis 0,200 Zoll liefern Stiftlehren akzeptable Ergebnisse, die korreliert werden können. Da es sich jedoch um eine einfache Pass-Fail-Prüfmethode handelt, sind Stiftlehren nicht dafür ausgelegt, einen Messwert für individuelle Eigenschaften des Durchmessers des Teils zu liefern.

Berücksichtigung der Pin-Gage-Toleranzen

Es ist auch wichtig zu bedenken, dass ein Prüfstift nur eine Toleranzgrenze messen kann, nicht Plus und Minus. Außerdem haben Stiftlehren eigene Toleranzen, die zu Stapelbildung führen können.

Toleranzklassen für Stiftlehren werden vom National Institute of Standards and Technology (NIST) festgelegt und verwenden Buchstabenbezeichnungen wie ZZ, Z, Y, X, XX und XXX. Der Unterschied zwischen den verschiedenen Klassen von DMS ist die zulässige Toleranz im Herstellungsprozess der einzelnen DMS.

Im Allgemeinen gilt:Je früher im Alphabet (und je mehr Buchstaben hinzugefügt werden), desto kleiner ist die Toleranzzulage. Bei Messgeräten mit einer Größe von 0,001" bis 0,08250" haben Messgeräte der Klasse Z beispielsweise eine Toleranz von nicht mehr als 0,0001", während Messgeräte der Klasse X eine Toleranz von nicht mehr als 0,00004" haben.

Andere Einschränkungen von Pin-Gages zur Messung kleiner Rohre

Bei sehr kleinen IDs – beispielsweise weniger als 0,004 Zoll – ist es schwierig, einen empfindlichen Prüfstift in ein Rohr mit kleinem Durchmesser einzuführen, ohne das Rohr zu verbiegen oder den Prüfstift zu beschädigen. Prüfstifte selbst unterliegen einem Verschleiß und müssen auf Beschädigungen überwacht werden.

Darüber hinaus können die Ergebnisse von Benutzer zu Benutzer variieren und die Pass-Fail-Kriterien nicht immer erfüllen. Und für die Inspektion eines sehr langen Zylinders, wie z. B. eines Rohrs mit kleinem Durchmesser, das bis zu 6 Fuß lang ist und einen durchgehend einheitlichen Innendurchmesser erfordert, ist ein Prüfstift unpraktisch.

Eine ausgefeiltere Option zur Inspektion kleiner Schläuche

Für anspruchsvollere Anforderungen oder Kleinteileschläuche mit IDs, die nicht mit Standard-Stiftlehren gemessen werden können – zum Beispiel mit Durchmessern von 0,002 Zoll bis 0,004 Zoll – optische Messung bietet eine ausgefeiltere Option zur Berechnung des Durchmessers eines Zylinders oder Rohrs.

Die Methode kann einfach sein, z. B. die Verwendung eines Lichts, um ein Rohr visuell auf Verstopfungen zu überprüfen oder einen Punkt direkt innerhalb des Rohrendes zu messen. Im Allgemeinen verwendet die optische Messung jedoch einen Sensor, um verschiedene Punkte um den Umfang und innerhalb eines Rohrs zu messen, und lässt die Zahlen dann durch einen Algorithmus laufen, um zu bestimmen, ob die durchschnittliche ID innerhalb der Toleranz liegt.

Die optische Messung ist genauer als Stiftlehren und kann zum Messen von Kreisen, Bögen und komplexeren Formen verwendet werden. Es eignet sich hervorragend, um sicherzustellen, dass Flüssigkeit durch lange Schläuche mit kleinem Durchmesser fließt (wiederum eine Anwendung, bei der ein Stiftmessgerät möglicherweise nicht praktikabel ist).

Die optische Messung hat jedoch Nachteile.

Nachteile optischer Messung vs. Prüfstifte

Ein sensorbasiertes optisches Messsystem ist teurer als die Verwendung von Stiftlehren. Außerdem kann die Optik nur so weit in ein Rohr blicken und kann nicht tief in die Z-Achse hinein auflösen, wo ein Lehrstift ganz hindurchgehen kann und muss.

Obwohl die optische Messung Gewissheit darüber geben kann, dass der durchschnittliche Durchmesser eines Rohrs innerhalb der Spezifikationen liegt, sagt es Ihnen nicht, ob die ID im gesamten Rohr konsistent ist. Da das System das mittelt, was es „sieht“, werden Probleme wie ein Vorsprung in der Röhre möglicherweise einfach gemittelt.

Da ein Prüfstift jedoch durch den kleinsten Punkt des Innendurchmessers geführt werden muss, erkennt das Messgerät möglicherweise einen Vorsprung, den ein optisches System nicht messen kann.

Die optische Methode ist möglicherweise auch nicht genau genug, wenn ein anderes Teil in das Rohr passen muss, wodurch die ID mit einem Prüfstift oder einer anderen Go/No Go-Methode überprüft werden muss, um die Passung zu überprüfen.

Darüber hinaus kann die optische Messung durch die Oberflächenbeschaffenheit und Sauberkeit des gemessenen Teils sowie die Wiederholbarkeit der Teileplatzierung in Bezug auf den optischen Sensor beeinträchtigt werden.

Einige allgemeine Richtlinien für die Inspektion von Schläuchen für kleine Teile

Genauso wie Sie Zeit und Mühe in die Bestimmung von Teileabmessungen und -toleranzen investieren, sollten Sie Ihre Optionen sorgfältig abwägen, wenn Sie entscheiden, wie Sie feststellen können, ob der Innendurchmesser von kleinen Schläuchen Ihren Spezifikationen entspricht.

Wie immer ist es wichtig, die Endverwendung des Teils zu berücksichtigen. Muss der Schlauch beispielsweise Gas oder Flüssigkeit transportieren? Wenn dies der Fall ist, kann eine optische Messung der zuverlässigste Weg sein, um sicherzustellen, dass der Durchmesser des Rohrs ausreicht, um Gas oder Flüssigkeit fließen zu lassen.

Wenn die Rohrlänge jedoch kurz ist (z. B. unter 1 Zoll), kann ein Stiftmessgerät durchaus akzeptabel sein. Solange es korrekt kalibriert ist und keine Abnutzung oder Beschädigung aufweist, zeigt Ihnen ein Prüfstift an, ob der Innendurchmesser des Kurzrohrs zu klein ist. Als zusätzlicher Pluspunkt ist ein Prüfstift kostengünstiger als eine optische Messung.

Einige Richtlinien für die Verwendung von Pin-Gages

Wenn Sie Prüfstifte verwenden, sollten Sie einen Prüfmeister verwenden, den Sie entweder intern oder extern kalibriert haben und der NIST-rückführbar ist.

Darüber hinaus ist es wichtig sicherzustellen, dass Sie und Ihr Anbieter kalibrierte Messgeräte derselben Qualität verwenden. Auf diese Weise entstehen Ihnen keine unnötigen zusätzlichen Kosten aufgrund falscher Diskrepanzen bei der Messung des Innendurchmessers von Schläuchen mit kleinem Durchmesser.

Die Entscheidung, welche Stiftlehren-Toleranzklasse am besten geeignet ist, hängt von zwei Dingen ab:

• Wie eng der Prozess abgehalten wird
• Ob eine zusätzliche Verschärfung der Toleranzgrenzen durch die Verwendung eines niedrigerwertigen Messgeräts noch die gewünschten Ergebnisse erzielen kann

Im Zweifelsfall kann Ihnen Ihr Fertigungspartner helfen, die Toleranztabelle des DMS-Herstellers zu konsultieren, um das beste Prüfstift für Ihre Anforderungen zu ermitteln.

Geben Sie im Voraus Ihre ID-Inspektionsmethode für kleine Schläuche an

Es ist auch wichtig, Ihrem Partner im Voraus mitzuteilen, mit welcher Methode Sie Ihre fertigen Teile prüfen möchten. Warum ist das so wichtig?

Ein Kunde von Metal Cutting stellte uns Rohre zur Verfügung, von denen der Lieferant angegeben hatte, dass sie die Kundenanforderungen von 0,015 Zoll maximalen Innendurchmesser erfüllten. Als der Kunde jedoch die fertigen Teile prüfte, wurden sie zurückgewiesen, weil ein kalibrierter 0,015-Zoll-Stift nicht in die Rohre passen würde.

Was war die Diskrepanz? Der Kunde hatte nicht angegeben, dass er die Teile mit Prüfstiften prüfen würde, und da die Teile dazu bestimmt waren, Flüssigkeiten zu transportieren, hatte der Schlauchlieferant die Schläuche mit optischer Messung geprüft.

Hier sieht man deutlich, dass nicht nur die vorgegebene ID und Endfunktionalität, sondern auch die Prüfmethode berücksichtigt werden muss. Obwohl die Teile funktional korrekt waren, wurden sie zurückgewiesen, weil sie die ID-Inspektionsanforderungen des Kunden nicht erfüllten.

Fazit:Indem Sie die Kommunikationswege offen halten und sicherstellen, dass Sie und Ihr Fertigungspartner informiert sind, können Sie zusammenarbeiten, um Ihre ID-Ziele für kleine Schläuche zu erreichen und die Inspektion mit Bravour zu bestehen.

Um Tipps zur Verbesserung der Genauigkeit Ihrer Spezifikationen und Projektangebote zu erhalten, laden Sie unseren kostenlosen Leitfaden So optimieren Sie Ihre Angebotsanfrage für Ihren maximalen Vorteil:Häufig gestellte Fragen bei der Kleinteilebeschaffung herunter .