mesure d'épaisseur, tolérance µm ,être sûre de sa mesure

DimiDimDimi · 14 Déc 2020

salut a tous, petite intérrogation.

j'ai un petit dilemme, je dois mesurer des pièces optique dont l'épaisseur est critique, dimension Nominal e= 20mm -O+2µm
j'ai un comparateur qui donne le micron (comparateur mahr millimess)
j'ai une surface plane de référence très précise (planéité en dessous du micron)
la surface de référence est maintenu en position, l'envirronement est très propre au alentour de 20° (chauffé mais non-thermostaté, pas de hotte anti poussière)

j'aimerais être sûre des valeurs donné par mon comparateur, j'ai vu que mitutoyo vendais des cales étallon 1,001 a 1,049mm par pas de 1µm

-je me trompe si je pense que je peux controler mon comparateur avec ces cales puis contrôler mes pièces par rapport a une cale de 20mm ?
-par ailleur quel la tolérance d'une cale classe 0 ? je ne trouve pas de tableaux ou elle figure,

merci d'avances
@+

Mcar · 14 Déc 2020

La règle pour tout instrument de mesure, et ce quelque soit la precision mesurée, est de faire une capabilité de mesure de l'instrument de mesure,
la seconde règle l'instrument de mesure doit être être 10 fois plus précis que la tolérance à mesurer. donc dans ton cas c'est 0,2 microns de precision
en tout cas c'est ce qui se pratique dans l'industrie automobile.
il va de soi que c'est quasiment impossible (en tout cas pas dans un atelier de mécanique) il va falloir donc est très rigoureux dans la procédure de contrôle
La température en s'en fou un peu, mais il faut que l'ensemble des éléments qui vont servir à la mesure soient dans la pièce de mesure bien avant la mesure et qu'ils aient le temps de prendre la température de la pièce (disons 24H00). en suite pour 2 microns de tolérance il faut procéder par comparaison.
alors une capabilité c'est un terme pompeux, en fait c'est vérifier que l'instrument de mesure se répète en fonction d'une procédure de contrôle
dans ton cas, tu prends une cale étalon de 20 mm par exemple tu contrôles la position de l'aiguille de ton comparateur avec 5 mesures.
ta precision de mesure peut être estimée à 0,33 microns (position de l'aiguille 1/3 entre un micron, attention toujours regarder bien en face)
ensuite tu prends 2 autres personnes qui vont effectuer exactement la même mesure suivant la même procédure (par exemple le comparateur ne bouge pas, venir positionner la cale toujours dans le même sens et orientation, et toujours au même endroit)
il ne te reste qu'à comparer les résultats et voire l'amplitude maxi de tes contrôles sur la cale
attention la cale en la prenant avec les doigts va chauffer (ici en parle micron) donc ne pas être pressé.
si tu as une dispersion maxi entre le mini et le maxi de tes 15 mesures de 0,5 micron alors tu peux espérer avoir une mesure qui tient la route pour une tolérance de 2 microns.
sinon désolé passe ton chemin

serge 91 · 14 Déc 2020

DimiDimDimi a dit:
par ailleur quel la tolérance d'une cale classe 0 ? je ne trouve pas de tableaux ou elle figure,

Pour 20 mm, c'est 0,2 µm

DimiDimDimi · 15 Déc 2020

serge 91 a dit:
Pour 20 mm, c'est 0,2 µm

on peut trouver un tableau des écart max toléré ?

edit : je viens de trouver c'est bon
je fais partager
lien vers PDF

serge 91 · 15 Déc 2020

DimiDimDimi a dit:
on peut trouver un tableau des écart max toléré ?

J'ai un tableau sur un bouquin, (vieux), je peux pas le scanner, je vais le réécrire dans la journée.

DimiDimDimi · 15 Déc 2020

Mcar a dit:
La règle pour tout instrument de mesure, et ce quelque soit la precision mesurée, est de faire une capabilité de mesure de l'instrument de mesure,
la seconde règle l'instrument de mesure doit être être 10 fois plus précis que la tolérance à mesurer. donc dans ton cas c'est 0,2 microns de precision
en tout cas c'est ce qui se pratique dans l'industrie automobile.
il va de soi que c'est quasiment impossible (en tout cas pas dans un atelier de mécanique) il va falloir donc est très rigoureux dans la procédure de contrôle
La température en s'en fou un peu, mais il faut que l'ensemble des éléments qui vont servir à la mesure soient dans la pièce de mesure bien avant la mesure et qu'ils aient le temps de prendre la température de la pièce (disons 24H00). en suite pour 2 microns de tolérance il faut procéder par comparaison.
alors une capabilité c'est un terme pompeux, en fait c'est vérifier que l'instrument de mesure se répète en fonction d'une procédure de contrôle
dans ton cas, tu prends une cale étalon de 20 mm par exemple tu contrôles la position de l'aiguille de ton comparateur avec 5 mesures.
ta precision de mesure peut être estimée à 0,33 microns (position de l'aiguille 1/3 entre un micron, attention toujours regarder bien en face)
ensuite tu prends 2 autres personnes qui vont effectuer exactement la même mesure suivant la même procédure (par exemple le comparateur ne bouge pas, venir positionner la cale toujours dans le même sens et orientation, et toujours au même endroit)
il ne te reste qu'à comparer les résultats et voire l'amplitude maxi de tes contrôles sur la cale
attention la cale en la prenant avec les doigts va chauffer (ici en parle micron) donc ne pas être pressé.
si tu as une dispersion maxi entre le mini et le maxi de tes 15 mesures de 0,5 micron alors tu peux espérer avoir une mesure qui tient la route pour une tolérance de 2 microns.
sinon désolé passe ton chemin

merci pour ta réponse

alors, je n'ai pas 2 autres personnes à proximité pour effectuer d'autres mesures
après une série de 10 mesures sur le même échantillon, l'aiguille ne s'est déplacé dans le pire des cas que d'une demi graduations et coté +
je me demandais aussi si la "lame d'air" entre ma surface de référence et l'échantillon ne pouvais pas influé ou bien une poussière ....

j'envisage l'achat d'un comparateur avec une résolution a 0.5micron (lien comparateur mahr)
de manière à être bien en dessous de la tolérance à mesurer

maintenant j'en appelle au connaissance/expérience des experts de la métrologie
je suis en train de regarder pour l'achat de calle étalons,
des classe 1 devraient suffirent amplement, j'ai l'habitude de prendre le matériel de chez mitutoyo (du moins un de leur revendeur)
il y a une sacré différence entre les boites de calles de chez eux et de chez micron-France
les classe de cale étalon étant normé

est ce vraiment les même produits et on paie l'image de marque (le prestige tout ça tout ça) chez mitutoyo ?
ou bien les boites de cales de chez micron-France ne sont pas vraiment des classe 1 ?

@+

Pascaltech · 15 Déc 2020

Mcar a dit:
La règle pour tout instrument de mesure, et ce quelque soit la précision mesurée, est de faire une capabilité de mesure de l'instrument de mesure,
la seconde règle l'instrument de mesure doit être être 10 fois plus précis que la tolérance à mesurer. ...

Et l'élément de mesure doit être étalonné par des instruments d'étalonnage 10 fois plus précis dans un bureau d'étalonnage rattaché au étalons nationnaux, c'est la norme.
http://www.demarcheiso17025.com/private/Fascicule Verification et Etalonnage CFM-2016.pdf
et en Suisse
http://asqualab.com/documents/qualite/metrologie/17-Raccordement.pdf

Pour l'étalonnage des mmt, sont utilisées des cales de longueurs différentes en ~~Inconel~~ invar, matériau qui n'a pas de dilatation.

yvon29 · 15 Déc 2020

Pascaltech a dit:
Inconel, matériau qui n'a pas de dilatation.

Tiens donc... Quel type d'inco ?

Tu ne voulais pas dire (écrire...) invar?

Tant que j'y suis, j'ai des cales étalon de 200, 400 mm et 1 m.
Les 2 plus petites ont leur coefficient de dilatation thermique gravé '' dessus ''.
Celle de 1 m c'est du fait maison hors norme.

serge 91 · 15 Déc 2020

Re,
je met le graphique,

lerusse.03 · 15 Déc 2020

Bonsoir
Si tu cherche des cales étalons j'ai des boites complètes ou des cales en individuelles regarde sur le dite de vente page 2 ou 3
Crdt
Bernard

Pascaltech · 15 Déc 2020

yvon29 a dit:
Tiens donc... Quel type d'inco ?

Tu ne voulais pas dire (écrire...) invar?

Oui, pardon invar. On utilisait de l'inconel, mais je ne souviens plus pourquoi, pour des bagues de contrôle, je crois. En fait il n'y avait qu'une seule cale en invar, ronde, 20 mm de diamètre, 1 mètre de long, et le contrôle de géométrie des mmt, axes et diagonales dans les plans puis dans l'espace, se faisait avec un jeu de cales standard. La cale d'invar était la référence absolue en cas de doute, je crois me souvenir.
La correction des règles Heidenheim de lecture de déplacement, tête optique sur une règlevissée sur les marbres, se faisait par logiciel à partir d'une mesure par interférométrie laser : un double miroir à 45° positionné sur la tête de la machine, renvoyait le faisceau dans la cellule du boîtier émeteur. La distance mesurée donnée était parfaite, la correction se faisait par logiciel, au 100ème ou 10ème de micron, je crois.

Une Méga 14-08-06 ou 14-10-08, je crois :

Une belle machine à portique fermé, guidée et piloté au centre sur les axes X et Y. C'était un brevet russe.

DimiDimDimi · 15 Déc 2020

lerusse.03 a dit:
Bonsoir
Si tu cherche des cales étalons j'ai des boites complètes ou des cales en individuelles regarde sur le dite de vente page 2 ou 3
Crdt
Bernard

Merci, j'ai vu très gentil de ta part, j'envisage aussi l'occasion mais j'aimerais d abord une réponses à mes question avant tout achat

Par ailleur j'ai vu que tu vendais beaucoup de métrologie, tu es du milieux ??

serge 91 a dit:
Re,
je met le graphique,
Voir la pièce jointe 668037

Merci Serge, le pavé de chez afnor coûte 90€

moufy55 · 15 Déc 2020

Une donnée qu’on oublie souvent, la poussière, et les traces de doigts propres mais gras

DimiDimDimi · 15 Déc 2020

moufy55 a dit:
Une donnée qu’on oublie souvent, la poussière, et les traces de doigts propres mais gras

Oui c'est dans ma question
Pour les traces de doigts mes pièces en sont exemptés
Après pour la poussière c'est plus compliqué l'environnement est propre, poste de mesure/inspection électronique mais pas de Hotte

Il y a l éventuel lame d'air entre ma référence et la pièce à contrôler quand je donne une pichenette sur la pièce à contrôler elle bouge comme un palet sur coussin d'air...

Mcar · 15 Déc 2020

DimiDimDimi a dit:
Oui c'est dans ma question
Pour les traces de doigts mes pièces en sont exemptés
Après pour la poussière c'est plus compliqué l'environnement est propre, poste de mesure/inspection électronique mais pas de Hotte

Il y a l éventuel lame d'air entre ma référence et la pièce à contrôler quand je donne une pichenette sur la pièce à contrôler elle bouge comme un palet sur coussin d'air...

C'est pour cela qu'il faut faire une capabilité de mesure pour être sur que le moyen de mesure mis en œuvre se répète.
Il va de soi que tous les éléments sujets à perturber la mesure seront pris en compte.
sinon point de salut pour mesurer le micron
le résultat de la dispersion t'informera sur ce point, sinon étudier (les) l'élément (s) qui perturbent et voir si possible de l'améliorer.
par exemple nettoyer à l'alcool avant chaque mesure, utiliser des gants (propre) genre silicone pour éviter de déposer du gras avec ses doigts sur la pièce .. etc.. etc ...
(je passe sous silence l'étude proprement dit de la capabilité qui doit être réalisée à l'aide d'un logiciel qui va rechercher l'écart type de l'étendue de mesure et tracer une courbe dite de Gauss ou appelée également loi normale et qui te donnera un coefficient de capabilité)

Si tu fait une mesure par comparaison, il n'y a pas besoin d'étalonner le moyen de mesure , si par exemple tu déplaces la tige du micromètre d'un point A vers un point B alors il faut étalonner cette distance de déplacement , et là c'est une autre histoire ... qui doit passer obligatoirement vers un centre agréé d'étalonnage.
L'histoire de procéder la capabilité avec plusieurs personne est importante, imagine un contrôle avec un PAC aussi précis soit il, mesure prise par plusieurs personnes ? tu n'auras jamais la même mesure .... et on mesure le centième alors le micron

EDIT : je ne suis plus sur si les métrologues utilisent la loi de Gauss pour l'étude de capabilité du moyen de mesure (?)
dans tout les cas si ta dispersion de ton étude de capabilité est inferieure à 0,5 microns alors tu peux te dire que la mesure sur tes pièces est acceptable. (j'ai pas dit juste)

lerusse.03 · 16 Déc 2020

Bonjour
Oui je travaillais en métrologie montage et vérification de moyens de mesure et étalonnage pour ton cas il faut vérifier ton comparateur avec une cale étalon de 20mm minimum 5 mesures et pour mesurer tes pièces si tu as des cales étalon de la valeur des tolérances min et max et des précautions de manip

coredump · 16 Déc 2020

Au delà de la mesure d'épaisseur au comparateur il faut se poser la question de la qualité de la surface.
Avec ton comparateur tu vas comparer la hauteur d'un point sur une face par rapport à un plan de référence passant par un certain nombre de points haut de l'autre face.
Tu 'auras donc aucunement une mesure directe du parallélisme si tu n'as pas un minimum d'idée de la qualité de ta surface.

simplet · 16 Déc 2020

Mcar a dit:
EDIT : je ne suis plus sur si les métrologues utilisent la loi de Gauss pour l'étude de capabilité du moyen de mesure (?)

Hello,
Juste une petite intervention sur ce topic intéressant
la capabilité ce calcul sur une loi de gauss en effet, les loi poisson ne permette pas d'avoir un résultat fiable.

Tout ce qu'as écris Mcar est très juste et bien expliquer, bravo !
Je suis en ce moment même en train de faire des calcul de capa pour des équipement d'érosion au boulot :p

sans vouloir rentré trop dans le détail, mais c'est un point qui n'as pas été abordé sauf erreur, une fois la dispersion calculé, ce qui va déterminer si non équipement est capable ou non c'est le taux de pièce non conforme accepté. Les exigences ne sont pas les même sur un réacteur d'avion de ligne que sur une agrafeuse de bureau.

simplet · 16 Déc 2020

ceci :

coredump a dit:
Au delà de la mesure d'épaisseur au comparateur il faut se poser la question de la qualité de la surface.
Avec ton comparateur tu vas comparer la hauteur d'un point sur une face par rapport à un plan de référence passant par un certain nombre de points haut de l'autre face.
Tu 'auras donc aucunement une mesure directe du parallélisme si tu n'as pas un minimum d'idée de la qualité de ta surface.

rejoins cela

Mcar a dit:
C'est pour cela qu'il faut faire une capabilité de mesure pour être sur que le moyen de mesure mis en œuvre se répète.
Il va de soi que tous les éléments sujets à perturber la mesure seront pris en compte.
sinon point de salut pour mesurer le micron
le résultat de la dispersion t'informera sur ce point, sinon étudier (les) l'élément (s) qui perturbent et voir si possible de l'améliorer.
par exemple nettoyer à l'alcool avant chaque mesure, utiliser des gants (propre) genre silicone pour éviter de déposer du gras avec ses doigts sur la pièce .. etc.. etc ...

Mcar · 16 Déc 2020

simplet a dit:
Je suis en ce moment même en train de faire des calcul de capa pour des équipement d'érosion au boulot :p

ça serait intéressant de savoir comment tu vas procéder, mais peut être hors sujet de ce post
tu vas procéder je suppose en enceinte fermée avec du brouillard salin sur x heures et constater les taches d'oxydation ?

simplet a dit:
sans vouloir rentré trop dans le détail, mais c'est un point qui n'as pas été abordé sauf erreur, une fois la dispersion calculé, ce qui va déterminer si non équipement est capable ou non c'est le taux de pièce non conforme accepté. Les exigences ne sont pas les même sur un réacteur d'avion de ligne que sur une agrafeuse de bureau.

oui effectivement et c'est ce fameux coefficient de capabilité qui le détermine,
dans l'industrie automobile (désolé c'est ma seule référence) le coefficient de capabilité etait de 1,33 et depuis quelques année est passé à 1,66. ce coefficient doit être déterminé par le cillent lors de la prise de commande, puisque à lui seul il définira le processus de fabrication.

Beber70 · 16 Déc 2020

Mcar a dit:
je passe sous silence l'étude proprement dit de la capabilité qui doit être réalisée à l'aide d'un logiciel qui va rechercher l'écart type de l'étendue de mesure et tracer une courbe dite de Gauss ou appelée également loi normale et qui te donnera un coefficient de capabilité)

Concernant les capabilités pour en avoir fait dans le temps, nous prenions 50 mesures et nous multiplions par 6 l'écart type ce qui nous donnait l'intervalle de la tolérance pour 98 % des pièces produites.

simplet · 16 Déc 2020

Mcar a dit:
ça serait intéressant de savoir comment tu vas procéder, mais peut être hors sujet de ce post
tu vas procéder je suppose en enceinte fermée avec du brouillard salin sur x heures et constater les taches d'oxydation ?

Pour faire court sur ce HS, je regarde si une machine qui a travailler en prod 24/24 depuis 8 ans avec des tolérance dans le centième et capable de travailler 6/24 avec des tolérance dans le millième, donc je fait des pièces, mesure, et je sort la gaussienne.

pour résumé les mesures de capa il y a:

CPC = capa du processus de contrôle
CP = capa du processus de fab sur du court terme
PP = capa de processus de fab sur du long terme
Ppk = Vrais performance du procédé

Les formules :
CPC = IT: dispersion (IT= intervalle de tolérance)
CP= IT: dispersion court terme
PP= IT : dispersion long terme
et pour le ppk c'est plus compliquer
Ppk= la valeur la plus petite entre la "moyenne -TI" ou "Ts - Moyenne" Divisé par 0.5* la dispersion (ti = Tolérance inférieur / ts = Tolérance supérieur)

pour les valeurs en horlogerie :

Ppk égal ou supérieur à 1,33
PP égal ou supérieur à 1,67
CP égal ou supérieur à 2
CPC égal ou supérieur à 4

Dans ton cas, il faudra donc calculé le CPC et définir quel indice est acceptable.

DimiDimDimi · 16 Déc 2020

et bien merci à tous pour ces infos,

alors a l'heure d'aujourd'hui,

je suis allé chez un rectifieur pour lui emprunter une boite de calle classe 0 (chouette type, dommage il ferme bientôt ...)
poste de travail clean, cales nettoyé,
j'ai mesuré l'écart entre différentes cales avec 1/100 d'incrément
je retombe bien au comparateur sur un écart de 10micron (avec au pire des fois une légère déviation de l'aiguille vers la droite, même pas une demi graduation)

pour la répétabilité je mesure plusieurs fois la même calle, je retombe toujours a zéro avec pareil qu'avant des fois une légère déviation vers la droite (toujours, jamais à gauche)

je nettoie la cale et ma surface entre chaque essai
série de 10 mesures à chaque fois, et je n'ai personne à disposition qui aie les compétences pour faire ces mesures, donc je vais devoir me débrouiller seul

j'aurais tendance a dire à ce moment que mon comparateur est bon , est ce que je me trompe ?

maintenant pour remplacer ma surface de référence qui est une lame plan étalon que jamais aucun marbre n'égalera en planéité
il serais possible de placer 3 billes réglable en hauteur pour créer un plan parfait ?
(j'expliquerais plus tard pourquoi j'ai cette idée)

@+

simplet · 16 Déc 2020

DimiDimDimi a dit:
pour la répétabilité je mesure plusieurs fois la même calle, je retombe toujours a zéro avec pareil qu'avant des fois une légère déviation vers la droite (toujours, jamais à gauche)

Ton processus n'est donc pas centré, tu va augmenter le risque de NC, dans l'idéal tu devrais étalonner ton appareil de manière que tes différente mesure soit répartit entre la gauche et la droite pas facile tu va me dire, mais en même temps tu cherches des virgules de millième.

DimiDimDimi · 18 Déc 2020

simplet a dit:
Ton processus n'est donc pas centré, tu va augmenter le risque de NC, dans l'idéal tu devrais étalonner ton appareil de manière que tes différente mesure soit répartit entre la gauche et la droite pas facile tu va me dire, mais en même temps tu cherches des virgules de millième.

okay, on est bien d'accord, on parle d'une déviation de même pas une demi graduation,
c'est con je suis allé rendre les cales ... j'aurais du prendre une photo ...

après dans le doute il est quand même question d'investir dans :
comparateur mahr résolution 0,5micron
une boite de cales étalon classe 1 mini

d'ou ma question, sachant que les ecarts maxi des cales étalon sont normé (norme iso3650 ou DIN 861)
pourquoi acheterais-je le coffret chez mitutoyo 1429€TTC plutôt que celui de chez micron france à 229€TTC à classe et contenance equivalante ?

@+

moufy55 · 18 Déc 2020

T’as déjà vu dans les descriptifs de matériel à trois sous, ou on t’annonce une précision de 0,005mm ?
Ben c’est pareil

Quand on veux mesurer les poussières, il faut le matériel de qualité adapté

Mcar · 18 Déc 2020

DimiDimDimi a dit:
d'ou ma question, sachant que les ecarts maxi des cales étalon sont normé (norme iso3650 ou DIN 861)
pourquoi acheterais-je le coffret chez mitutoyo 1429€TTC plutôt que celui de chez micron france à 229€TTC à classe et contenance equivalante ?

@+

Pour le savoir et pouvoir le mesurer correctement afin de s'en faire une idée personnelle, il faut acheter les deux et faire une comparaison objective

ce que tu nous dit est comparable à un pied à coulisse, il y a les PAC chinois .... et les autres ....
pourtant affichant (en terme commercial) globalement les mêmes précisions.
sans les avoir essayés , pratiqués et comparés, nul avis objectif ne pourra être émis , ...
c'est ce que je pense et en accord avec moi même

lerusse.03 · 19 Déc 2020

Bonjour
Je te propose une cale de 0.998mm et une 1.002mm avec une cale de 19mm pour tes tolérances min et max pour vérifier ton comparateur et une cale de 20mm pour étalonner le zéro c'est le plus simple pour ton contrôle
Crdt

serge 91 · 19 Déc 2020

DimiDimDimi a dit:
pourquoi acheterais-je le coffret chez mitutoyo 1429€TTC plutôt que celui de chez micron france à 229€TTC à classe et contenance equivalante ?

Bonne question !
les "chinois" vendent leurs cales avec un certificat non certifié sur lequel ils indiquent la déviation en centièmes de micron...
Soit ces chiffres sont "bidons", soit ils sont vrais.

simplet · 19 Déc 2020

serge 91 a dit:
Bonne question !
les "chinois" vendent leurs cales avec un certificat non certifié sur lequel ils indiquent la déviation en centièmes de micron...
Soit ces chiffres sont "bidons", soit ils sont vrais.

Mitutoyo est japonnais et pas chinois, attention, la différence est la même qu'entre la mécanique française et cubaine... Alors oui ce sont tout des asiatique mais le Japon est a la pointe de la technologie et de la précision, la Chine... On connais tous

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