La precisión al límite. Hasta donde debemos llegar?

Diseño de útiles, Pensando en voz alta — Por Xavier Conesa el 29 Mayo 2007 a las 6:02 pm

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Durante los últimos años, en el sector del automóvil, hemos vivido una reducción muy importante de las tolerancias en el diseño de piezas. Actualmente las “centésimas” son los Bin Laden del automóvil: estan ahí pero nadie puede controlar.

Los calibres de control se ven afectados directamente por estos aumentos de precisión, por que como todos sabemos, un medio de control debe tener una precisión aproximadamente entre 3 y 10 veces inferior a la medida que deben controlar. Con una precisión de una tercera parte de la tolerancia a controlar ya suele considerarse aceptable y si podemos llegar a una tolerancia 10 veces inferior, nos encontraríamos en un caso óptimo.

Esto nos está llevando una vez más a sobrepasar a los medios productivos. La mecánica es algo sobradamente inventado a estas alturas y para fabricar elementos con tolerancias de 0,01mm tenemos pocos procesos de fabricación con garantías.

Hace unos días tuvimos una reunión con un cliente, que de forma genérica pide tolerancias de construcción, en los elementos de alineamiento, de 0,02 mm (±0,01mm), por que está aplicando estrictamente la regla de la décima parte, es decir que requiere una tolerancia en el medio de control 10 veces menor que la controlada. Sintiéndolo mucho, le hemos tenido que decir que no disponemos de medios para llegar a estas precisiones. El problema no esta en que encuentre un proveedor que le consiga fabricar los calibres, sino el coste que esta soportando para llegar a esta precisión y la pérdida de competitividad que le esta suponiendo el exceso de calidad.

Mediante el rectificado podemos asegurar errores de planitud en planos o errores de concentricidad en diámetros de 0,003mm para elementos de acero. Hasta este punto no tenemos problemas, pero cuando tenemos una placa de aluminio, que aunque este estabilizada y rectificada, ya tiene errores de planitud de 0,02mm, con elementos fijados en ella mediante pasadores, algunos elementos con movilidad y con sus correspondientes ajustes para que deslicen sin dificultad, es totalmente inviable seguir exigiendo la misma tolerancia. Adicionalmente el taller no es habitual que esté a temperatura controlada y todo este conjunto de factores hacen muy dificil que podamos obtener tolerancias de 1 o 2 centésimas entre elementos separados por distancias importantes y todas relacionadas entre sí.

Como norma general, en Tecnomatrix garantizamos a nuestros clientes, tolerancias constructivas de ±0,02 en dimensiones de elementos geométricos (diámetros, distancias entre caras, etc…), ±0,05 en la posición de los centrajes o RPS (isostatismos) y ±0,1 en el resto de zonas de control, exceptuando los puntos de control mediante reloj comparador que se aplicará una tolerancia de ±0,05mm. La reducción de estas tolerancias, en ocasiones es posible, pero el precio se encarece exponencialmente y la sobrerestricciones por demasiados isostatismos también resulta un problema importante.

Del mismo modo que la tolerancia del calibre debe ser 10 veces inferior a la cota de la pieza que debemos controlar, para verificar el calibre deberemos hacerlo con una tridimensional que tenga un error de posicionamiento y repetibilidad inferior a 10 veces la tolerancia constructiva del calibre, y con esto ya estamos llegando a la milésima. Cuantas maquinas tienen un error de reptibilidad inferior a la milesima, en las condiciones ambientales que se suelen tener? Muy pocas.

Este articulo debe hacernos reflexionar sobre la importancia del diseño de las piezas, sobre la rigurosidad que debemos aplicar al exigirnos precisión con los medios de control y sobre la necesidad de negociar con nuestro cliente aquellos aspectos referentes a las tolerancias tan restrictivas que no sean estrictamente necesarias. Si los diseñadores tuviesen siempre en cuenta el coste exponencial que representa el incremento de precisión, en muchas ocasiones evitarían poner más de una tolerancia.



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