零部件清潔度測(cè)試
零部件清潔度測(cè)試是使用液體介質(zhì)通過(guò)一種或多種機(jī)械清洗方法,將零部件表面的污染物分離到液體介質(zhì)中,并通過(guò)濾膜收集液體介質(zhì)中的污染物,至 后利用儀器分析污染物的重量、尺寸、數(shù)量、類型等的測(cè)試方法。
零部件清潔度至開始應(yīng)用于航 空 航 天工業(yè),逐步向汽車、手機(jī)、鐘表行業(yè)發(fā)展,目前隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,在汽車行業(yè)運(yùn)用非常廣泛,并且隨著分析設(shè)備的發(fā)展,從至初只通過(guò)稱重法來(lái)評(píng)估產(chǎn)品的清潔度水平,到現(xiàn)在通過(guò)污染物尺寸、數(shù)量、類型、來(lái)評(píng)估產(chǎn)品的清潔度水平。
1.
產(chǎn)品清潔度水平一般在以下情況評(píng)估與檢測(cè):
● 首件認(rèn)可與評(píng)估
● 進(jìn)貨和出貨檢測(cè)
● 與清潔度相關(guān)的生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制或監(jiān)控(如:清洗、表面處理或組裝)
2.
在流體系統(tǒng)(液體和氣體)內(nèi)部具有對(duì)污染顆粒敏 感的部件,非常有必要評(píng)估部件的清潔度水平。而在該系統(tǒng)中污染顆粒是移動(dòng)的,因此通常是整個(gè)系統(tǒng)鏈中“至 薄弱的環(huán)節(jié)”決定了整個(gè)系統(tǒng)的清潔度水平。如:
● 燃油系統(tǒng)
● 潤(rùn)滑系統(tǒng)和液壓油(發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱)
● 制動(dòng)系統(tǒng)
● 空調(diào)和制冷系統(tǒng)
● 進(jìn)氣和排氣道
● 排氣后處理系統(tǒng)
3.
而零部件表面顆粒污染物的來(lái)源是多方面的,從生產(chǎn)到儲(chǔ)存都有可能,有如下幾種來(lái)源:
● 處理過(guò)程(生產(chǎn)過(guò)程)
● 包裝
● 運(yùn)輸
● 環(huán)境條件
● 倉(cāng)儲(chǔ)
● 檢測(cè)前的預(yù)處理(例如塞住某些部分,拆解或者安裝支架)
4.
顆粒污染物來(lái)源眾多,如果沒(méi)把控好零部件表面的顆粒污染物,造成系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)多、過(guò)大的顆粒污染物,會(huì)非常容易造成設(shè)備的壽命降低甚至失效。例如,在汽車行業(yè)中常見(jiàn)由污染物引起的失效機(jī)理,有如下幾種情況:
從以上幾種失效機(jī)理可以看出,顆粒污染物檢測(cè)在汽車行業(yè)中是非常重要的,會(huì)影響汽車的可靠性與壽命。
因此,在汽車行業(yè)零部件的清潔度把控非常嚴(yán)格,常用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)主要有ISO 16232和VDA 19.1。兩個(gè)常用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)均將零部件清潔度測(cè)試分為兩大部分,即萃取部分和分析部分。萃取污染物過(guò)程的方法主要有超聲 波法、沖洗法、晃動(dòng)法;分析污染物過(guò)程的方法有重量分析法、光學(xué)顯微鏡對(duì)顆粒數(shù)量及尺寸分析法、顆粒成分分析法。
5.
下面簡(jiǎn)單介紹一下零部件清潔度常用的萃取與分析方法。
1) 超聲 波法萃取污染物:
超聲 波萃取顆粒污染物的原理是經(jīng)由液體介質(zhì)傳導(dǎo)的超聲 波,在一定頻率范圍內(nèi)的機(jī)械振動(dòng)作用到對(duì)象的表面上,產(chǎn)生空化氣泡,氣泡爆 破產(chǎn)生的高壓力使得顆粒物脫離,達(dá)到萃取的效果。因此,超聲 波萃取過(guò)程需要將試樣浸入清洗液,并在配有超聲振動(dòng)設(shè)備的清洗設(shè)備內(nèi)進(jìn)行。影響超聲 波萃取效果主要有頻率、時(shí)間等因素,適用于試樣外部以及部分超聲 波能進(jìn)去的試樣內(nèi)部清洗。
『 超聲 波萃取 』
2) 沖洗法萃取污染物
沖洗萃取顆粒物主要是通過(guò)射流到樣品上的清洗液產(chǎn)生沖擊力,來(lái)實(shí)現(xiàn)清洗效果,主要受清洗液體的沖洗量與沖洗距離影響,適用于試樣外部與可接觸的內(nèi)部清洗。
『 沖洗萃取 』
3) 晃動(dòng)法萃取污染物
晃動(dòng)法的原理是樣品應(yīng)按比例加注檢測(cè)液體,并密封開口,通過(guò)晃動(dòng)整個(gè)樣品,內(nèi)部液體會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng),與顆粒物形成作用力,從而達(dá)到萃取的效果。晃動(dòng)萃取主要受晃動(dòng)的次數(shù)與時(shí)間影響,適用于清洗內(nèi)部空間的試樣。
『 晃動(dòng)萃取 』
4) 顆粒污染物重量分析
通過(guò)用分析天平對(duì)過(guò)濾清洗液之前和之后分析濾膜的稱重,將得到檢測(cè)對(duì)象所有提取雜質(zhì)顆粒的總重量。
『 分析天平 』
5) 光學(xué)顯微鏡對(duì)顆粒數(shù)量及尺寸分析
將用適合的照明燈來(lái)照亮帶有從試樣上洗下顆粒的濾膜,并通過(guò)透鏡放大成像,通常情況下在攝 像機(jī)傳感器上以像素方式顯示,至 后通過(guò)圖像處理器識(shí)別顆粒的尺寸特征、數(shù)量尺寸等。
『 光學(xué)顯微鏡 』
6) 顆粒成分分析
顆粒成分分析的方法有很多,常用的SEM/EDS分析與FTIR分析,SEM/EDS分析可以分析出金屬顆粒的主要元素,F(xiàn)TIR可以分析出非金屬顆粒的主要成分,通過(guò)元素或成分的確認(rèn),達(dá)到找到顆粒污染物的來(lái)源。
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