Hur mycket kan egentligen ett fingeravtryck förstöra din konstruktion?
Inne i CAD-miljön är allting perfekt och noggrant ned på tusendels millimetern. Men så fort ritningen når verkstadsgolvet blir verkligheten betydligt mer komplicerad.
Som konstruktör är det lätt att spela säkert och ange mycket snäva toleranser för att säkerställa att allt passar ihop. Inför nästa ritningssläpp finns det dock två saker som kan vara värda att ha i åtanke:
En temperaturförändring på 10 °C kan förändra längden med mer än 1,2*10-6 m på en 1 meter lång stålkomponent
Stål expanderar och krymper med temperaturen. Om du har konstruerat en en meter lång ståldetalj, exempelvis en axel eller en bärande balk, och temperaturen i verkstaden stiger med 10 °C från en kall morgon till eftermiddagen, kommer stålet att expandera med cirka 1,2*10-6 m.
Har du samtidigt specificerat en mycket snäv tolerans kan detaljen plötsligt hamna utanför specifikation vid kontrollmätning – enbart på grund av omgivningstemperaturen.
Ditt fingeravtryck kan förstöra passformen
Att ange toleranser på 0,1*10-6 m är enkelt på en ritning. I verkligheten är ett vanligt människohår nästan tio gånger tjockare, omkring 0,8*10-6 m.
Till och med det tunna fettlager som lämnas av ett enda fingeravtryck är ungefär 0,02*10-6 m tjockt. När mikroskopiska toleranser kombineras med mikroskopiska föroreningar krävs i praktiken nästan renrumsliknande förhållanden för att kunna montera eller mäta detaljen korrekt.
När man dagligen granskar ritningar eller står ute i produktionen och försöker få komponenter att passa ihop blir en sak snabbt tydlig: kostnadskurvan för snäva toleranser liknar en hockeyklubba.
Varje extra nolla efter decimaltecknet kan innebära en mångdubbling av tillverkningskostnaden, behov av mer avancerade bearbetningsmetoder och en betydande ökning av kassationer.
Den verkliga utmaningen inom konstruktion handlar därför sällan om att specificera så snäva toleranser som möjligt – utan om att hitta den tolerans som är tillräckligt noggrann för funktionen, utan att skapa onödig komplexitet och kostnad.