Control dimensional: informe de inspección, cotas críticas, primer artículo

Controlar una pieza es verificar que sus dimensiones y formas cumplen el plano, dentro de las tolerancias. Los medios van de lo sencillo a lo sofisticado:

• los instrumentos manuales (calibre, micrómetro, comparador) y los calibres pasa / no pasa para las cotas habituales;
• el proyector de perfiles y la medición óptica para piezas pequeñas y contornos;
• la máquina de medición por coordenadas (MMC), que palpa la pieza y mide cotas, posiciones y formas en el espacio;
• el escáner 3D, que compara una superficie alabeada con el modelo digital.

Queda lo que usted recibe en la entrega. Con frecuencia se confunden tres documentos:

• el certificado de conformidad: una declaración de que las piezas son conformes, sin valores medidos;
• el informe de inspección: los valores medidos, cota por cota;
• el certificado del material: la composición y las características del material, por ejemplo de tipo 3.1 según la norma EN 10204.

Precise cuál necesita: es la primera fuente de malentendidos entre un cliente y su taller. Para los talleres especializados en ello, vea la página de subcontratación de control y metrología.

No todas las cotas de un plano valen lo mismo. Una cota es crítica cuando su desviación puede impedir el montaje o deteriorar la función, la estanqueidad o la seguridad. Las demás, llamadas libres, se rigen por las tolerancias generales (vea la guía sobre las tolerancias de mecanizado). Para localizarlas:

1. Parta de la función. Interfaces con otras piezas (ajustes, distancias entre ejes), superficies de estanqueidad, de guiado o de apoyo.
2. Retome las exigencias de su sector. Algunos clientes o normas designan “características clave” o “especiales” que hay que identificar y seguir.
3. Apóyese en un análisis de riesgos. Un AMFE (análisis de los modos de fallo y sus efectos) muestra qué desviaciones tendrían las consecuencias más graves.

Señálelas después en el plano (símbolo, globo o tabla) y comuníquelas al taller. Evite la tentación de declararlo todo crítico: si todas las cotas lo son, el control se vuelve largo, caro y poco legible. Pida al taller que señale las que le parezcan difíciles de mantener o de medir: suele ser la ocasión de relajar una tolerancia innecesaria.

Un informe aprovechable permite a un tercero relacionar cada medición con la cota del plano y con la pieza medida. Incluye:

• la identificación: referencia y revisión del plano, número de pieza o de lote, cantidad, fecha, operario;
• el plano globeado: el plano en el que cada cota controlada lleva un número dentro de un globo, que se repite en la tabla;
• la tabla de resultados: número de cota, valor nominal, tolerancias, valor medido, desviación y conclusión (conforme o no);
• los medios de medición empleados y su estado de calibración;
• las no conformidades detectadas y la decisión adoptada: retoque, desecho o desviación solicitada al cliente.

Conviene acordar dos puntos técnicos. En primer lugar, la incertidumbre de medida: el medio de medición debe ser claramente más preciso que la tolerancia controlada (una relación de uno a diez se cita a menudo como referencia). En segundo lugar, la regla de decisión para un valor cercano al límite: ¿se declara la pieza conforme o no? Esta cuestión la trata la ISO 14253-1; póngase de acuerdo de antemano. Por último, la temperatura de referencia de la medición es de 20 °C: una pieza recién salida de la máquina debe estabilizarse antes de una medición fina.

El primer artículo es un control completo de las primeras piezas fabricadas con el utillaje y el proceso de serie. Demuestra, antes de lanzar la serie, que el proveedor sabe fabricar la pieza conforme a todas las exigencias del plano y del pedido. Abarca todas las características del plano, no solo las cotas críticas, así como los materiales y los procesos especiales.

En aeronáutica, suele seguir la EN 9102 (la misma exigencia se publica con el nombre AS 9102). Se apoya en tres formularios: el primero identifica la pieza y el motivo de la inspección; el segundo recoge los materiales, los procesos especiales (tratamientos térmicos o de superficie, por ejemplo) y los ensayos funcionales, con sus justificantes; el tercero enumera cada característica del plano globeado con su valor medido. La norma se aplica cuando el contrato o la empresa contratante lo exigen. Debe repetirse, total o parcialmente, cuando la fabricación cambia de forma notable: modificación del diseño, del proceso, del lugar de fabricación o del utillaje, o reanudación tras una interrupción prolongada.

Fuera de la aeronáutica, los usos varían. La automoción tiene su proceso de aprobación de piezas de serie, el PPAP, con un expediente de muestras iniciales medidas. En el sector médico, los requisitos de trazabilidad y de validación dependen del producto sanitario (vea la guía sobre las certificaciones ISO 9001, EN 9100 e ISO 13485). En los demás casos, un informe dimensional de la primera pieza, sobre plano globeado y acompañado del certificado del material, es un excelente primer artículo, siempre que se haya definido en el pedido.

Un plan de control (o plan de vigilancia) responde, para cada característica, a cinco preguntas: qué cota (señalada en el plano), con qué medio, con qué frecuencia, según qué criterio de aceptación y con qué registro. La frecuencia se decide cota por cota, según el riesgo:

Un control al 100 % de todas las cotas alarga los plazos y encarece cada pieza: resérvelo para lo que lo justifique. Incluya este plan en el pedido o en el pliego de condiciones: el taller presupuesta entonces el tiempo de control, y usted compara los presupuestos con el mismo alcance.

Un control sirve ante todo para detectar desviaciones antes de la entrega. Acuerde de antemano qué ocurre después:

• El retoque solo es posible si la desviación es recuperable (por ejemplo, si queda material por retirar) y si la pieza retocada cumple todo el plano.
• El desecho implica fabricar una pieza nueva: precise quién asume el material y el plazo adicional.
• La desviación (o concesión) consiste en que el cliente acepte, con conocimiento de causa, una pieza fuera de tolerancia pero utilizable. Se solicita por escrito, con la pieza y la desviación medida: el taller no entrega una no conformidad sin el acuerdo del cliente.

Prevea también un plazo de reclamación a la recepción y conserve los informes: en caso de litigio, sirven de prueba para ambas partes.

La MMC es la herramienta de referencia para formas complejas, posiciones (distancias entre ejes, coaxialidad) y tolerancias geométricas de la acotación GPS. Su coste se compone de un programa de medición, que se elabora una vez, y de un tiempo de medición por pieza. También obliga a respetar las referencias del plano (A, B, C): deben reflejar cómo se monta realmente la pieza; de lo contrario, la medición no dice nada de la función.

Para un diámetro o una longitud habitual, basta un instrumento manual o un calibre, y cuesta menos. Las piezas blandas o deformables (plásticos, chapas finas) se prestan mal al palpado y requieren más bien una medición óptica. Pregunte por último al taller el medio previsto y el estado de su calibración. Si hace controlar las piezas por un tercero, un laboratorio acreditado (en España, por ENAC, según la ISO/IEC 17025) aporta una garantía adicional.

Un control demasiado ligero expone a desechos; un control demasiado exhaustivo encarece precio y plazos. Nada obliga a aplicar el mismo nivel a todas las piezas:

En su solicitud, indique el plano actualizado y las cotas críticas, el nivel y el formato del informe (PDF, hoja de cálculo), la frecuencia, el tratamiento de las no conformidades (retoque, desviación) y el certificado del material si procede. Precise si usted aporta el plano globeado o si debe elaborarlo el taller. Su presupuesto comparará entonces servicios equivalentes.

¿Necesita un control o una serie para fabricar? Publique su solicitud en Meaflow: es gratis y sin comisión, y podrá comparar las propuestas de varios talleres.