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【技术清洁度微百科】产品和检测设备与时俱进

提供 来源:公众号      日期:2021年08月24日
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 始于航天,行于汽车

 

清洁度最早的历史应用于航空航天工业,也可以用符号Sa表示。60年代初美国汽车工程师( SAE )和美国宇航工业协会( SAE )开始使用统一的清洁度标准,从而全面地应用于航空和汽车行业。机电仪表产品的清洁度是一项非常重要的质量指标。清洁度表示零件或产品在清洗后在其表面上残留的污物的量。一般来说,污物的量包括种类、形状、尺寸、数量、重量等衡量指标;具体用何种指标取决于不同污物对产品质量的影响程度和清洁度控制精度的要求。(摘自:百度百科)

 

而汽车行业中关于清洁部件的要求,最早则由罗伯特·博世公司(Robert Bosch)在1996年为了提高柴油汽车发动机共轨喷射系统的生产质量而提出的,他们在生产流程中发现小喷嘴很容易被系统中残留的污染颗粒堵塞,因此提出了生产中清洁部件的质量规范,由此诞生了零部件清洁度测试标准。此后,在汽车系统中很多可靠性问题都被归因于微粒子污染,即零部件清洁度不足。(摘自网络)

产品与要求一同进化

 

随着汽车工业的的大规模发展,汽车类产品的制造技术日益复杂,为了保障汽车的行驶安全,因此需要更高水平的污染控制能力。(当然,不仅是汽车、航空航天、重型机械和电气工程行业,技术产品日益复杂,因此对生产条件和生产部件的清洁要求也日益提高。)

 

技术设备和部件表面上残留的污物可能会导致设备性能不可靠和/或很差;在制造过程中,设备上残留的颗粒会造成停工、延误交货时间、浪费材料和能源以及退货等问题。

技术清洁度检测应用包括对ABS系统、柴油喷射器、制动卡钳、液压系统、管道、PCB、互连系统和较大重型机械部件的清洁情况进行检测。

 

清洁度检测过程

 

技术清洁度检测是一个包含了一系列准备步骤和检测步骤的较为复杂的过程,此文将对技术清洁度的检测过程进行概括介绍。

 

检测之前对部件的准备工作分为如下步骤:

  • 部件清洗

准备阶段始于从生产线上取下一个部件样本并进行清洗(在提取步骤之前)。

  • 提取

在放置于无尘室的提取柜中去除被测部件上的颗粒。可以通过冲洗、喷洗、晃动冲洗或超声波清洗的方法去除颗粒。

  • 过滤

对提取液进行过滤,并在滤膜上收集提取的颗粒(过滤材料包括纤维素、聚酯、玻璃纤维和尼龙网布)。

  • 烘干并称重

滤膜被烘干,并准备接受进一步分析。滤膜烘干后,会留下所有杂质,然后,使用分析天平对其称重

清洁度如何检测?

 

检测过程包括以下步骤:

  • 图像采集和载物台的移动

烘干的滤膜被放置在电动显微镜的载物台上,以采集检测所需的图像。

  • 颗粒的探测

观察滤膜的图像,以找到表现为明亮背景中黑色区域的颗粒。

  • 粒径的测量

根据不同参数对所探测到的颗粒进行测量,这些参数包括:最大卡尺直径(与颗粒投影相切的两条平行线之间的距离)和等效圆直径。

  • 粒径的分类

对颗粒进行了测量之后,将颗粒分成不同的粒径级别组。两个主要粒径等级为差值(由最小和最大粒径定义)和累积(仅由最小粒径定义)。

  • 颗粒计数外推法

在滤膜中定义一个区域进行扫查,并探测其中的颗粒。这些区域可以是滤膜尺寸(整个滤膜区域)、流经区域(颗粒所覆盖的滤膜区域)、最大扫查区域(检测所能扫查的最大区域),以及检查区域(由用户定义的实际扫查区域)。

  • 颗粒计数归一化

由外推法获得的颗粒计数被归一为某种比较值,从而可以对多次测量获得的结果进行比较。归一化方法包括清洗区域(归一为1000平方厘米区域的颗粒计数)、清洗体积(归一为100立方厘米区域的颗粒计数)、清洗样件(归一为单一样件的颗粒计数),以及过滤流体(归一为1毫升或100毫升过滤流体的颗粒计数)。

  • 污染水平的计算

这种分类水平不是由粒径决定的,而是由(大多数国际标准)所定义污染级别中的颗粒总体数量决定的。

  • 清洁度代码的定义

某些标准将测量数据的表现方式简化为简要的说明。这种清洁度代码根据标准而定义,并由粒径的级别和污染水平构成。

  • 最大审核值

进行核查以获得最大审核值是一个可选步骤。如果需要获得一个最大审核值,则会在检测配置中确定,也可能会确定一个颗粒绝对数量值或者一个最大清洁度代码。

  • 反光颗粒和非反光颗粒的区分

金属颗粒和非金属颗粒之间的区别是通过确定颗粒是否反光而完成的(这种区分极其重要,因为金属颗粒会造成比非金属颗粒大得多的伤害)。

  • 纤维鉴别

在滤膜上探测到的纤维通常与滤膜上发现的其他颗粒来自于不同的地方(例如:纤维可能来自工作服或者抹布)。因此需要根据评估清洁度所使用的标准,识别、分析或忽略纤维。

  • 结果的复核

在复核结果的过程中可能会执行以下操作:删除被错认为颗粒的项目;将靠得很近并被错认为是单个大颗粒的多个颗粒分开;将靠得很近并被错认为是不同颗粒的一个颗粒的组成部分融合在一起;修正错误的颗粒标签(例如:金属或非金属)。

  • 报告的创建

技术清洁度检测报告可以包括某些颗粒采集参数的说明、颗粒分类表、颗粒区域覆盖的详细信息,以及最大颗粒的图像。

 

CIX:为技术清洁度检测而设计

 

技术清洁度检测向检测人员提出了一系列挑战,其中包括在检测过程中核查检测结果,同时观察反光和非反光颗粒,每天检测多个样本,基于不同的标准修正并重新计算结果,以及制作合规性报告分享结果。OLYMPUS CIX系列显微镜,特别为技术清洁度检测而设计,不仅可以迎接上述挑战,而且使用方便,可以使用户在非常舒适的条件下完成检测。OLYMPUS CIX系列的高端光学部件,硬件和软件的无缝整合,以及无需维护的可靠设计,确保了图像条件的再现性,并使清洁度检测成为一项可以轻松完成的日常任务。

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