Normas y Calibradores

Introducción

El siguiente trabajo trata del tema normas y calibradores, el cual consta de diferentes subtemas brevemente explicados aquí con la finalidad de abarcar de manera simple las principales características y definiciones que se requieren para entender cómo es que funcionan ciertas partes de la normalización, tanto como que organismos se encargan de ella, los calibradores usados en las mediciones, así como también la importancia de las normas de medición entre otros conceptos. Cabe destacar que la información recopilada está debidamente referenciada lo cual asegura la fiabilidad de la información.

Definición de la regla 10:1 o del 10% y su aplicación

Según (Schmid, 2002) la regla del 10% dice que un instrumento o calibrador debe de ser 10 veces más exacto que las tolerancias dimensionales de la pieza que se mide.

De acuerdo a (Solé, 2012) también nos menciona de nuevo que en metrología se suele usar la regla de oro, que es la de usar equipos de medida cuya imprecisión sea como máximo la décima parte (1/10) del semi-intervalo de la tolerancia que se va a controlar. Es decir, su precisión debe ser 10 veces mayor que la de la pieza. Pero ocurre que cuando las tolerancias son muy pequeñas, la regla de oro es de difícil aplicación.

Podemos relacionar la exactitud como porcentaje de la tolerancia, multiplicando por 100 y dividiendo por la tolerancia. Normalmente se intenta que sea menor del 10%, en caso contrario hay que buscar causas de que haya un error en el patrón, el calibre esté desgastado, mal ajustado o no sea utilizado correctamente por el operario.

En (González González, 1998) nos dice que se recomienda que la razón de tolerancia de una pieza de trabajo a la resolución, legibilidad o valor de mínima división de un instrumento sea de 10 a 1 para un caso ideal y de 5 a 1 en el peor de los casos. Si no es así la tolerancia se combina con el error de medición y por lo tanto un elemento bueno puede diagnosticarse como defectuoso y viceversa.

Normas de medición ¿Por qué son importantes?

Para comprender porque son importantes las normas de medición tenemos que saber de qué sirve la metrología ya que es esta la que utiliza las normas como base, de acuerdo a la página (Secretaria de Economia, 2013) la metrología legal, científica o industrial es una herramienta básica de la calidad, en tanto que asegura la exactitud de las mediciones y así, es una de las bases sobre las que reposa el desarrollo industrial y la certeza de las transacciones comerciales.En (NYCE, 2013) nos describen acerca de la importancia de normas y nos dicen que el sistema nacional de normalización mexicano debe existir apoyado por las industrias y el sector gubernamental para conseguir que los productos nacionales se fabriquen en condiciones tales que cumplan satisfactoriamente con los requisitos que demandan las economías globalizadas.

En una lista de la importancia de las normas se presentan los siguientes puntos:

• Ventajas para el país:

• Medio eficaz y adecuado técnicamente para la protección del consumidor.

• Instrumento de transferencia de tecnología.

• Factor fundamental para el aumento de la productividad.

• Elemento que permite el acceso a mercados internacionales.

• Ventajas para los consumidores:

• Garantía de intercambiabilidad y calidad.

• Facilidad en la formulación de pedidos.

• Acceso a datos técnicos antes dispersos o inciertos.

• Bases técnicas para licitaciones.

• Ventajas para las empresas:

• Información como mecanismo de comunicación.

• Enriquecimiento tecnológico.

• Intercambiabilidad.

• Estabilidad y mejoramiento de la calidad.

• Simplificación y reducción de costos.

¿Por qué debe existir una legislación al respecto y cual es ésta?

En la tesis de (Hernández, 1993-1999) nos describe la Ley Federal sobre Normalización (LFMN) la cual fue dada a conocer en el Diario Oficial de la Federación, el 1 de julio de 1992 y el 14 de enero de 1999, se decretó y apareció en el Diario Oficial de la Federación el Reglamento de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización.

El principal objetivo de la LFMN es alentar a las empresas a adoptar mayores normas de calidad, lo que, a su vez, elevará su grado de competitividad.

Los objetivos de esta Ley se establecen en el artículo segundo de la misma y entre otros son:

I. En materia de Metrología: a) establecer el Sistema General de Unidades de Medida; b) precisar los conceptos fundamentales sobre metrología; c) establecer los requisitos para la fabricación, importación, reparación, venta verificación y uso de los instrumentos para medir y los patrones de medida; d) establecer la obligatoriedad de la medición en transacciones comerciales y de indicar el contenido neto en los productos envasados; e) instituir el Sistema Nacional de Calibración; f) crear el Centro Nacional de Metrología, como organismo de alto nivel técnico en la materia; y, g) regular, en lo general, las demás materias relativas a la metrología.

II. En materia de normalización, certificación, acreditamiento y verificación: a) fomentar la transparencia y eficiencia en la elaboración y observancia de normas oficiales mexicanas y normas mexicanas; b) instituir la Comisión Nacional de Normalización para que coadyuve en las actividades que sobre normalización corresponde realizar a las distintas dependencias de la administración pública federal; c) establecer un procedimiento uniforme para la elaboración de normas oficiales mexicanas por las dependencias de la administración pública federal; d) promover la concurrencia de los sectores público, privado, científico y de consumidores en la elaboración y observancia de normas oficiales mexicanas y normas mexicanas; e) coordinar las actividades de normalización, certificación, verificación y laboratorios de prueba de las dependencias de administración pública federal; f) establecer el sistema nacional de acreditamiento de organismos de normalización y de certificación, unidades de verificación y de laboratorios de prueba y de calibración; y, g) en general, divulgar las acciones de normalización y demás actividades relacionadas con la materia.

A fin de mejorar la capacidad institucional, el Estado creó el Centro Nacional de Metrología (CENAM), cuya función es garantizar la precisión de las mediciones industriales y su compatibilidad con las normas extranjeras.

Principales organismos normalizadores en México y su campo de aplicación

De acuerdo al sitio web (COMENOR) tenemos que COMENOR se constituye el 22 de abril de 1997 por iniciativa de los Organismos Nacionales de Normalización y Certificación acreditados hasta ese momento, con el objeto de fortalecer y consolidar su operación, así como de promoverlos y representarlos en foros nacionales, regionales e internacionales, sin duplicar esfuerzos y sin desperdiciar recursos.

COMENOR integra a los Organismos Nacionales de Normalización, los principales Organismos Nacionales de Certificación de Productos de tercera parte y Certificadores de Sistemas de Gestión, de Laboratorios de Ensayo, así como con las principales Unidades de Verificación de Información Comercial. Participa activamente en:

a) Comisión Nacional de Normalización y su Consejo Técnico

b) Consejo de la Confederación de Cámaras Industriales (CONCAMIN), de quien somos su brazo técnico para las actividades de nuestro objeto

c) diversos Comités Consultivos de Normalización y Consejos Técnicos de Normalización Nacional

d) algunos de nuestros Asociados participan en los Consejos de la ANIERM, CANACINTRA, CONACYT, IMECE, CNA, EMA y CNOG.

SISMENEC

El Sistema Mexicano de Metrología, Normalización y Evaluación de la Conformidad (SISMENEC), está integrado en su núcleo principal, por 12 dependencias normalizadoras, 15 entidades públicas, 10 entidades privadas, 9 organismos nacionales de normalización y más de 2,800 organizaciones privadas, de alta especialidad técnica que realizan la evaluación de la conformidad en México.

Su marco de referencia es la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, y su Reglamento; la Ley Federal de Protección al Consumidor y transversalmente, las demás Leyes Orgánicas de las Dependencias y Entidades relacionadas.

Para efectos prácticos, el SISMENEC es un sistema multidisciplinario y multisectorial, que define, establece y administra las REGULACIONES TÉCNICAS–PAÍS, con base en los atributos esenciales que establece la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos, denominadas Normas Oficiales Mexicanas (NOM´s). También los ESTÁNDARES NACIONALES de productos, procesos y servicios que se definen como la "caracterización técnica del País" (NMX"s).

El Sistema trabaja también para acreditar (EMA), evaluar, certificar y verificar el cumplimiento con las NOM"s y NMX"s (evaluación de la conformidad) a todo lo largo del territorio nacional. "De nada sirve contar con documentos técnicos de clase mundial, si no se puede evaluar, certificar y/o verificar su cumplimiento".

FIG 1: Dependencias y entidades que integran el SISMENEC/LFM

Uso y determinación de la incertidumbre en las mediciones

(Escamilla Esquivel, 2009) Nos define incertidumbre como el parámetro asociado con el resultado de una medición que caracteriza la dispersión de los valores que razonablemente pudiera ser atribuida al mensurado.

Tipos de incertidumbres.

Incertidumbre estándar (NMX-Z-055-IMNC): Incertidumbre del resultado de una medición expresada como una desviación estándar.

Evaluación de la incertidumbre tipo A (NMX-Z-055-IMNC): Método para evaluar la incertidumbre mediante el análisis estadístico de una serie de observaciones.

Evaluación de incertidumbre tipo B (NMX-Z-055-IMNC): Método para evaluar la incertidumbre por otro medio que no sea el análisis estadístico de una serie de observaciones.

Incertidumbre estándar combinada (NMX-Z-055-IMNC): Es la incertidumbre estándar del resultado de una medición cuando el resultado se obtiene a partir de los valores de algunas otras magnitudes ponderadas considerando el resultado de la medición que varía respecto a cambios en estas magnitudes.

Incertidumbre expandida (NMX-Z-055-IMNC): Cantidad que define un intervalo alrededor de una medición del que se puede esperar que abarque una fracción grande de la distribución de valores que razonablemente pudieran ser atribuidos al mensurado.

Estimación de la incertidumbre de la medición.

El proceso de la estimación de la incertidumbre se puede llevar a cabo con los siguientes siete pasos:

1. Identificar las incertidumbres en los procesos de medición.

2. Evaluar y clasificar los tipos de incertidumbres.

3. Cuantificar las incertidumbres individuales por varios métodos.

4. Documentar en un presupuesto de incertidumbre.

5. Combinar las incertidumbres.

6. Asignar el factor de cobertura k apropiado a la incertidumbre combinada para re portar la incertidumbre expandida.

7. Documentar un reporte de incertidumbre con la información apropiada.

Principios de construcción de calibradores pasa no pasa

(Lehnert, 1979) Los calibres se fabrican y se emplean de diversos modos. La naturaleza y la forma de las piezas determinan el tipo de construcción y la forma de los calibres. Así, por ejemplo, un calibre en el que se ha de tener un fuerte desgaste debido al polvo de esmeril tendrá que estar dotado de piezas postizas de metal duro; en los calibres, por el contrario que no están sometidos sino a un pequeño desgaste pueden estar constituidas las superficies de medición por acero para calibres. Si se clasifican los calibres atendiendo a su aplicación y a la forma de las piezas a verificar, podrán ordenarse en grupos de acuerdo a la figura 2.

Deberán indicarse al fabricante de calibres la aplicación y el alcance de la medición de los calibres que se le soliciten.

FIG. 2 Clases de Calibres

(Bacherer, 2008) Estos calibres han sido fabricados para medir una sola clase de piezas

Calibres Fijos Para Ejes

Constan de dos bocas o aberturas, una de las cuales ha sido fabricada con la cota mínima entre sus superficies de medición y constituye el lado NO PASA del calibre, la otra tiene la dimensión de la cota máxima permitida y constituye el lado PASA. Para ser aceptados, los ejes deben pasar por el lado pasa y no pasar por el lado no pasa.

FIG. 3 Calibre Pasa-No Pasa

Otros Tipos de Calibres Pasa No Pasa

Los calibres "pasa – no pasa" se fabrican no solo para control de ejes, sino también para controlar agujeros, piezas cónicas, ejes o agujeros acanalados, roscas interiores y exteriores, etc., y se construyen y funcionan en forma similar a lo explicado para los ejes, como se puede ver en las ilustraciones que siguen.

FIG. 4 Ejemplos de calibradores Pasa No Pasa

Tolerancia de los Calibres

Como es de suponer, los calibres tampoco pueden ser fabricados exactamente iguales unos a otros. Además de la tolerancia del fabricante(es decir la tolerancia de fabricación), los calibres deben poseer otra tolerancia, la tolerancia de desgaste, que está directamente relacionada con la vida útil del calibre.

FIG. 5 Explicación cualitativa de la tolerancia de los calibres fijos

Conclusiones

Se llegó a la conclusión de que como se puede ver en este trabajo el objetivo es ver que tanto la normalización como sus funciones y organismos que la regulan tienen un propósito que es el de asegurar la mejor calidad de las piezas o productos que se soliciten. Los calibres usados en las mediciones también están diseñados para asegurar que se cumpla con la calidad requerida y todo esto con la finalidad de evitar los errores y fallas de funcionamiento en los productos que se fabrican.

Pudimos observar también que se requieren de un buen número de organismos y de mucho estudio y trabajo para poder crear las normas y una vez creadas se necesita tiempo que las empresas se apeguen a estas.

Bibliografía

Bacherer, G. (11 de Enero de 2008). Recuperado el 15 de Julio de 2013, de http://es.scribd.com/doc/7669679/Metrologia-Instrumentos-de-medicion-y-calibres

COMENOR. (s.f.). Consejo Mexicano de Normalizacion y Evaluacion de la Conformidad. Recuperado el 15 de Julio de 2013, de http://www.comenor.org.mx/

Escamilla Esquivel, A. (2009). Metrologia y sus Aplicaciones. Mexico, DF: Grupo Patria.

González González, C. &. (1998). Metrologia. Mexico, DF: Mc Graw-Hill.

Hernández, F. R. (1993-1999). LA POLÍTICA DE COMPETENCIA Y EL PROCESO DE REGULACIÓN EN MÉXICO. Recuperado el 14 de Julio de 2013, de eumed: http://www.eumed.net/libros-gratis/2007b/281/49.htm

Lehnert, R. (1979). La Construccion de Herramientas. España: Reverte.

NYCE. (2013). NYCE. Recuperado el 15 de Julio de 2013, de http://www.nyce.org.mx/index.php/normalizacion

Schmid, K. &. (2002). Manufactura, ingeniería y technología. Pearson.

Secretaria de Economia. (2013). Secretaria de Economia. Recuperado el 15 de Julio de 2013, de http://www.economia.gob.mx/comunidad–negocios/competitividad-normatividad/normalizacion/nacional/metrologia

Solé, M. P. (28 de Agosto de 2012). Calidad y Prevencion de Riesgos Laborales. Recuperado el 17 de Julio de 2013, de http://miquelps.com/archives/111

Autor:

Joel Cano Guillen

Jorge Iván Heredia Landavazo

Omar Leonardo López Montañez

José Luis Ulate Barrera

Cesar Iván González Cervantes

Prof. Ing. Pedro Zambrano

Trabajo 3ra. Unidad

Julio/2013

INSTITUTO TECNOLOGICO DE CHIHUAHUA

METROLOGIA AVANZADA