Requisitos de calibração para instrumentos de inspeção da qualidade do vidro

Os requisitos de calibração para os instrumentos de inspeção da qualidade do vidro resumem-se a três condições. Cada instrumento que determina se uma peça de vidro é aprovada deve ser rastreável até uma referência reconhecida. Deve ser verificado a intervalos definidos. E deve ser utilizado com um método que mantenha o erro de medição reduzido em comparação com a tolerância estabelecida. Para importadores, distribuidores e proprietários de marcas que adquirem cachimbos, bongs e rigs de borossilicato em grandes quantidades, isto aplica-se aos calibradores, medidores de juntas, balanças, polariscópios e equipamento de medição de temperatura na fábrica, bem como a quaisquer ferramentas que a sua própria equipa utilize na inspeção de entrada. Este artigo explica os requisitos de cada ferramenta, como interpretar um certificado de calibração e o que incluir num pedido de cotação (RFQ), para que os resultados da sua inspeção e os do seu fornecedor possam ser comparados.

O que significa a calibração para os instrumentos de inspeção de vidro?

A calibração consiste em comparar as leituras de um instrumento com um padrão de referência de valor conhecido e registar a diferença. O resultado é um certificado ou registo que indica o desvio do instrumento, nas condições especificadas, antes de qualquer ajuste.

A cadeia de referência é tão importante quanto a leitura. Política do NIST em matéria de rastreabilidade metrológica descreve a rastreabilidade como uma cadeia ininterrupta de calibrações em relação a padrões de referência especificados, normalmente nacionais ou internacionais. A mesma política estabelece que quem fornece um resultado de medição deve comprovar a alegação de rastreabilidade, e quem utiliza esse resultado deve avaliar se a alegação é válida. Na prática, uma fábrica que afirma que os seus paquímetros estão “calibrados” pouco lhe diz enquanto não souber quem os calibrou, em relação a que padrão e quando.

Há três termos que são frequentemente confundidos:

• Calibração é uma comparação documentada com uma referência rastreável, normalmente realizada por um laboratório externo ou por um serviço interno qualificado.
• Verificação (ou controlo intercalar) é um teste rápido realizado internamente, como, por exemplo, verificar um paquímetro em relação a um bloco-padrão no início de um turno. Permite detetar desvios entre calibrações, mas não as substitui.
• Análise do sistema de medição (R&R do instrumento de medição) verifica se diferentes operadores que utilizam a mesma ferramenta calibrada chegam à mesma resposta.

Um comprador que solicite apenas “certificados de calibração” está a cobrir o primeiro ponto e a deixar os outros dois em aberto.

Para a calibração externa, ISO/IEC 17025 é a norma que os laboratórios de ensaio e calibração utilizam para demonstrar a sua competência e produzir resultados válidos. Um certificado emitido por um laboratório cujo âmbito de acreditação abranja a medição em questão constitui uma prova mais sólida do que um certificado proveniente de uma fonte não identificada. No entanto, isso não prova que o instrumento se adapte à sua tolerância, aspeto que será abordado mais adiante.

Que ferramentas de inspeção de vidro necessitam de calibração?

Qualquer instrumento cuja leitura possa aceitar ou rejeitar um lote deve constar na lista de equipamento calibrado do fornecedor. No caso de material de vidro borossilicato fabricado à mão ou de forma semiautomática, essa lista inclui normalmente os instrumentos abaixo indicados. A tabela constitui uma orientação qualitativa para discussões com o fornecedor. Não estabelece intervalos obrigatórios, os quais dependem do sistema de qualidade do fornecedor e da utilização do instrumento.

Ferramenta	O que decide	Risco típico de desvio ou falha	Abordagem de calibração e verificação	O que perguntar ao fornecedor
Pinças e micrómetros	Diâmetro exterior do tubo, diâmetro da base, espessura da secção acessível	Mandíbulas desgastadas, desvio nulo, força de fixação desigual no vidro redondo	Calibração externa com blocos-padrão em pontos especificados; verificação do zero e dos blocos de referência em cada turno	Data de calibração, dados tal como foram encontrados, registo de verificação diária
Medidores de altura, réguas, gabaritos	Altura total, ângulo do pescoço, posição das características	Bordas dos gabaritos gastas ou danificadas; gabaritos cortados de acordo com uma revisão antiga do desenho	Verifique em relação a um comprimento de referência calibrado; compare os gabaritos com o desenho atual	A que revisão do desenho corresponde cada modelo
Calibradores de junta (passa/não passa)	Ajuste e conicidade em juntas de 14 mm e similares	Desgaste nas superfícies de contacto com o solo, resíduos, molde de referência incompatível	Verificar em relação a um calibre de referência ou medir as dimensões; substituir os calibres quando atingirem um nível de desgaste definido	Desenho de calibres, tolerâncias, regras de substituição
Balança ou pesoura	A faixa de peso como indicador da quantidade de vidro e da espessura da parede	Desvio zero, carga descentrada, circulação de ar	Verificar com pesos de ensaio calibrados em toda a gama de funcionamento; calibração externa periódica	Resolução da balança, pesos de calibração utilizados, frequência de verificação
Polariscópio ou visualizador de deformação	Tensão residual e qualidade do recozimento	Degradação da película polarizadora, desalinhamento ótico, envelhecimento da fonte de luz, leitura subjetiva	Padrão de tensão ou de retardamento de referência, verificação da luz, critérios de aprovação por escrito para cada família de produtos	Referência utilizada, quem interpreta, se as imagens são mantidas
Sensores de temperatura, temporizadores, equipamento de choque térmico	Condições de ensaio para verificações de choque térmico ou resistência ao calor	Desvio do sensor, má colocação do sensor, erro do temporizador	Sensores calibrados, tempos de subida e de manutenção documentados, verificação da uniformidade da câmara ou do banho	Procedimento do teste escrito, critérios de aprovação, registos
Caixa de luz e luxímetro	Defeitos visuais, tais como bolhas, pedras, fissuras e cordões	Envelhecimento da lâmpada, distância e ângulo inconsistentes	Luxímetro calibrado, iluminação e distância de observação fixas, amostras com limites de defeitos	Especificações de iluminação, amostras de delimitação

Requisitos de calibração por tipo de ferramenta

Ferramentas de medição: paquímetros, micrómetros e gabaritos

Os produtos de vidro raramente apresentam faces de referência planas. Um paquímetro fecha-se sobre um tubo curvo numa tangente, pelo que a força de aperto e o alinhamento das mandíbulas alteram a leitura mais do que o fariam numa peça metálica maquinada. O certificado de calibração deve, por isso, abranger os pontos em que a ferramenta é efetivamente utilizada, e não apenas o ponto zero e a escala máxima. Um paquímetro calibrado em toda a sua amplitude, mas utilizado apenas perto de um determinado diâmetro, necessita ainda assim de uma verificação nesse diâmetro.

São os pequenos detalhes que tornam isto mais importante. Um objeto compacto, como um Cachimbo de mão de borossilicato de 5 polegadas, com 5 polegadas e 92 g, reúne o bocal, o recipiente e o corpo num comprimento reduzido. Quando as características são pequenas e estão próximas umas das outras, o mesmo erro de medição ocupa frequentemente uma parte maior da tolerância permitida, pelo que a resolução da ferramenta deve ser escolhida em função da característica mais pequena a ser avaliada.

O que verificar: se a calibração abrange a gama de funcionamento, se as garras não apresentam danos e se os operadores verificam o ponto zero antes de cada lote.

Calibradores de juntas: o ajuste depende de mais do que apenas a dimensão nominal

Uma especificação que indique “junta de 14 mm” fornece uma designação nominal. Não define o cone, o comprimento da superfície retificada nem a tolerância permitida. Duas juntas com a indicação de 14 mm podem, ainda assim, encaixar de forma diferente se a retificação for diferente.

É por isso que os calibres de ajuste merecem a mesma atenção que os instrumentos de medição. Os calibres de ajuste desgastam-se com o uso e acumulam resíduos, e um calibre de ajuste desgastado pode aprovar uma junta que um calibre novo rejeitaria. Os compradores que mantêm um Recetor de cinzas de 14 mm, a 90 graus a par do Dab rig de borossilicato de 9,8 polegadas com uma junta de 14 mm dependem do encaixe das juntas entre diferentes produtos e lotes. As peças angulares, como uma junta de 90 graus, também necessitam de um gabarito angular ou de um dispositivo de fixação que tenha sido verificado em relação a uma referência.

O que verificar: o desenho e a tolerância do calibrador, o calibrador-padrão utilizado para verificar os calibradores de trabalho e a regra para a retirada de calibradores gastos. Pergunte se as juntas são verificadas quanto ao seu encaixe em relação a uma referência de acoplamento, e não apenas medidas.

Balanças: o peso como sinal de inspeção

O peso é uma das poucas características que podem ser verificadas rapidamente em cada peça. Uma peça pesada pode ter paredes espessas ou material em excesso. Uma peça leve pode ter secções finas. As páginas dos produtos costumam indicar a altura, o peso e o tamanho da junta, que são exatamente os três valores que uma verificação básica na receção pode confirmar.

Os limites de peso só fazem sentido quando a balança é fiável. O Bongo de tubo reto com bala dupla de 11,5 polegadas e o bongo com tubo reto tipo «wig wag bullet» Na gama EG Glass, ambos apresentam uma altura de 11,5 polegadas, uma junta de 14 mm e um peso de 621 g. Estes valores são nominais, e o vidro feito à mão varia de peça para peça. Uma faixa de peso definida, verificada numa balança calibrada com pesos de teste, distingue a variação normal de um problema real. Uma balança com um ponto zero instável transforma essa faixa numa fonte de ruído.

O que verificar: a resolução da balança em relação à largura de banda, os pesos de teste utilizados nas verificações diárias e a localização da balança, afastada de correntes de ar e vibrações.

Polariscópios e visualizadores de deformação: calibrar o instrumento e a avaliação

Um polariscópio mostra a tensão residual no vidro sob a forma de padrões de cor, sendo esta a forma como os compradores e as fábricas avaliam se uma peça foi devidamente recozida. As peças com tensão elevada podem vir a apresentar falhas posteriormente devido a variações de temperatura ou a pequenos impactos, o que torna esta verificação útil para artigos mais pesados com secções espessas ou decoração aplicada, tais como o Rig de dab com tema de recife, de 650 g.

O próprio instrumento deteriora-se. Uma patente norte-americana relativa a um padrão de calibração para dispositivos de medição de tensão descreve como as películas polarizantes se degradam com o tempo e como os componentes óticos podem ficar desalinhados, pelo que estes instrumentos necessitam de verificações de precisão regulares. O mesmo documento refere que a espessura da amostra afeta as leituras. A consequência prática é que um limite de cor ou de atraso definido para uma peça de parede fina não pode ser aplicado a uma peça espessa.

Uma vez que a interpretação é, em parte, visual, o programa de calibração deve incluir critérios escritos de aprovação e reprovação para cada família de produtos, amostras de referência e registos de imagens para peças em situação limítrofe. Os compradores devem acordar critérios específicos para cada produto com o fornecedor, em vez de partirem do princípio de que existe um limite numérico universal para os artigos decorativos em vidro borossilicato.

O que verificar: qual é a referência que a fábrica utiliza para verificar o polariscópio, quem avalia o padrão e se o pessoal com formação é submetido a testes com base nas mesmas amostras de referência.

Equipamento de medição de temperatura e de choque térmico

Se o fornecedor realizar um teste de choque térmico ou de resistência ao calor, o resultado depende da temperatura real, da curva de aumento da temperatura e do tempo de manutenção. A deriva do sensor ou uma sonda mal posicionada pode dar origem a um resultado que, no papel, pareça válido. Solicite os registos de calibração do sensor, o procedimento de teste por escrito e os critérios de aprovação. Não aceite um resultado de teste que não indique as condições em que foi obtido.

Com que frequência devem ser calibradas as ferramentas de inspeção de vidro?

Não existe um intervalo universal. O intervalo deve ser definido com base num procedimento documentado que tenha em conta a recomendação do fabricante, a frequência e a intensidade de utilização da ferramenta, o ambiente em que é utilizada e o seu histórico de desvio. Uma abordagem sensata consiste em começar com um intervalo mais curto para ferramentas novas ou muito utilizadas e, posteriormente, prolongá-lo apenas quando as calibrações sucessivas revelarem um desvio reduzido. As verificações intercalares preenchem a lacuna entre as calibrações formais.

Um registo de calibração válido deve indicar:

• Identificação do instrumento, como um número de série ou uma etiqueta de inventário.
• Data de calibração e próxima data prevista.
• Padrões de referência utilizados, com a respetiva rastreabilidade.
• Valores medidos, incluindo os dados “tal como foram obtidos” antes do ajuste.
• Incerteza de medição e condições ambientais, quando relevante.
• A identidade do laboratório de calibração e, se for o caso, o âmbito da sua acreditação.

Os dados “tal como foram encontrados” são mais importantes do que a maioria dos compradores imagina. Se, na próxima calibração, se verificar que um paquímetro está fora de tolerância, todos os lotes medidos desde a sua última calibração válida ficam em causa. Um fornecedor que disponha de um procedimento documentado para casos de desvio fora de tolerância saberá quais os lotes a rever. Um fornecedor que não disponha desse procedimento não o saberá.

Por que razão uma ferramenta calibrada pode, mesmo assim, dar origem a um resultado de inspeção insatisfatório

A ideia comum é que o equipamento calibrado garante uma inspeção fiável. Mas não é assim. A política de rastreabilidade do NIST afirma que a rastreabilidade, por si só, não significa adequação à finalidade, uma vez que isso exige que a incerteza da medição seja suficientemente pequena para as necessidades da medição.

Existem três condições que invalidam essa suposição:

1. O instrumento é demasiado grosseiro para a tolerância. Uma regra prática frequentemente utilizada é que a resolução do instrumento deve ser significativamente inferior à tolerância que este verifica, sendo frequentemente referidas proporções entre 4:1 e 10:1. Os compradores devem confirmar a regra específica do fornecedor, em vez de partirem de um pressuposto.
2. O método varia consoante a operadora. A força de fixação numa pinça, a colocação da escala e a interpretação do polariscópio dependem todas das pessoas. Um estudo de R&R do medidor ou uma simples comparação entre operadores nas mesmas dez peças irá revelar se isto constitui um problema.
3. A tolerância não tem em conta as variações decorrentes do fabrico manual. Aperfeiçoar uma tolerância para além do que o processo permite não melhora a qualidade. Aumenta sim as rejeições e os custos. Uma abordagem mais adequada consiste em definir tolerâncias para as características que afetam o encaixe, a segurança e o funcionamento, e manter as variações estéticas dentro dos limites estabelecidos com base em amostras.

Por isso, os instrumentos mais caros nem sempre são a solução. Um paquímetro devidamente verificado, utilizado por operadores qualificados com uma tolerância realista, produz normalmente resultados mais fiáveis do que uma ferramenta topo de gama utilizada de forma inconsistente.

Como auditar o programa de calibração de um fornecedor

A análise de documentos e um pequeno vídeo ou uma visita ao local podem esclarecer a maioria das dúvidas. Peça:

• A lista principal de instrumentos de inspeção com números de identificação, localizações, datas de calibração e datas de vencimento.
• Etiquetas ou cartelas de calibração nos próprios instrumentos que correspondem à lista.
• Dois ou três certificados de amostra, incluindo um para o polariscópio ou instrumento equivalente de verificação de tensões.
• O procedimento em caso de desvio da tolerância: quem é notificado e como são rastreados os lotes afetados.
• O identidade do laboratório de calibração e se possui acreditação ISO/IEC 17025 para a medição em questão.
• Registos de formação para operadores que avaliam padrões de tensão e defeitos visuais.
• Amostras de referência e de limite que definem as condições aceitáveis e rejeitáveis.

Considere os instrumentos sem identificação, as datas de calibração vencidas ou a relutância em partilhar registos como sinais de que os resultados da inspeção necessitam de confirmação independente, por exemplo, através de uma inspeção pré-embarque realizada por uma entidade externa.

Considere um cenário ilustrativo: um distribuidor recebe um lote em que várias peças não passam numa verificação de ajuste de juntas no seu armazém, embora o relatório do fornecedor indicasse que todas as peças tinham sido aprovadas. A comparação dos registos dos calibres revela que o calibre de aprovação da fábrica já tinha ultrapassado a data de calibração, enquanto o calibre do distribuidor tinha sido verificado recentemente. O caso é hipotético, mas ilustra por que razão as especificações comuns dos calibres e os registos datados resolvem disputas mais rapidamente do que medições concorrentes.

O que devem os compradores especificar antes de solicitar um orçamento?

Os requisitos de calibração são mais fáceis de aplicar quando fazem parte do pedido de cotação. Antes de enviar um, defina:

• Características essenciais: altura, gama de peso, tamanho e ajuste das articulações, critério de recozimento e quaisquer dimensões que afetem a compatibilidade com os seus outros produtos.
• Métodos de medição: qual a ferramenta, quais os pontos na peça e qual o calibrador ou modelo de referência.
• Tolerância e plano de amostragem: a tolerância para cada característica e o nível de amostragem para os controlos de entrada e pré-expedição.
• Registos que espera: cópias dos certificados de calibração atuais dos instrumentos utilizados para avaliar essas características, bem como os registos de inspeção associados à sua encomenda.
• Amostras de referência aprovadas: uma amostra de pré-produção que ambas as partes guardam.
• Processo de resolução de litígios: como será repetida a medição de uma verificação com resultado anómalo e quais as ferramentas calibradas de qual das partes que irão determinar o resultado.
• Expectativas em matéria de embalagem e transporte: Os danos causados pelo transporte constituem um tipo de falha distinto dos defeitos de fabrico e não devem ser incluídos no registo de inspeção.

Envie estes requisitos juntamente com a lista de SKUs para cada categoria de produto que pretenda encomendar. Um fornecedor capaz de responder a estas questões de forma clara está, normalmente, em melhor posição para garantir uma qualidade consistente do que aquele que se limita a indicar apenas um preço unitário.

Perguntas mais frequentes

Com que frequência devem ser calibrados os instrumentos de inspeção de vidro?

Não existe um intervalo único. Depende das recomendações do fabricante, da utilização, do ambiente e do histórico de desvio. As ferramentas novas ou muito utilizadas começam normalmente com intervalos mais curtos, com verificações diárias ou por turno entre as calibrações formais.

Os calibradores e as balanças necessitam de calibração externa, ou basta uma verificação interna?

As verificações internas detetam o desvio entre calibrações, mas dependem de padrões de referência que, por sua vez, são rastreáveis. A maioria dos sistemas de qualidade combina a calibração externa periódica com a verificação interna de rotina, utilizando blocos de calibração ou pesos de ensaio calibrados.

Por que é que um polariscópio precisa de ser calibrado?

As películas polarizantes degradam-se e os componentes óticos podem ficar desalinhados, o que altera o que o observador vê. Sem uma verificação de referência, as leituras de tensão podem variar sem que se note, e uma peça que não tenha sido submetida a recozimento suficiente pode parecer aceitável.

O que significa «rastreabilidade da calibração»?

A rastreabilidade significa que uma medição pode ser associada a uma referência reconhecida através de uma cadeia de calibrações documentada e ininterrupta, em que cada calibração contribui para a incerteza. Confirma a origem de um valor medido, e não se o instrumento está dentro da sua tolerância.

Um fornecedor de vidro com certificação ISO 9001 dispõe automaticamente de ferramentas calibradas?

Não automaticamente. A certificação ISO 9001 demonstra a existência de um sistema de gestão da qualidade, mas não confirma o estado de cada instrumento. Solicite a lista de instrumentos, os certificados atuais e o procedimento a seguir em caso de valores fora de tolerância.

O que deve constar num certificado de calibração de um instrumento de inspeção de vidro?

Deve indicar o número de identificação do instrumento, as datas de calibração e de vencimento, os padrões de referência e a sua rastreabilidade, os valores «tal como encontrados» e «tal como deixados», a incerteza, as condições e a identidade do laboratório de calibração, incluindo o âmbito da acreditação, quando aplicável.