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技术产品正变得越来越现代、强大和经济 - 但往往因此而更加复杂和敏感。残留在部件上的污垢会损害本来很高的质量,甚至会造成严重后果的损害。

这就是为什么制造商要遵循所谓的技术洁净度标准。这到底是怎么回事?为什么它很重要,以及可以采取什么措施来确保它?

技术清洁度是什么意思?

技术清洁度是工业生产和装配的一个标准。如果一个部件没有可能损害进一步加工或功能的杂质,那么它就是 "技术上的清洁"。因此,所需的清洁度取决于部件本身、随后的预期用途和进一步的加工步骤。不受欢迎的颗粒可以是碎片、纤维、绒毛、氧化物、铁锈或水垢,例如。

(膜状污染物-如油,油脂和化学品-也起作用;但是,这还没有在技术清洁度的标题下描述)。

技术清洁度标准首先是在德国汽车工业中制定的,后来被其他工业,如电子和医疗行业所采用和调整。

谁来定义技术清洁度的准则?

在21世纪初,德国工业协会TecSa(源于德语术语 "Technische Sauberkeit")形成并制定了一套全面的规则,题为 "VDA第19卷技术清洁度测试--功能相关的汽车部件的颗粒污染"。它描述了 "从部件表面提取颗粒的程序,测量的分析程序,以及测试结果的记录"。修订后的VDA19.1版本自2015年起生效。

此外,准则VDA 19.2于2010年发布,题为 "装配中的技术清洁度-环境、物流、人员和装配设备"。它的目的是帮助规划和优化工艺,以防止工艺链中的污染。

2007年,国际标准ISO 16232发布,该标准与德国标准VDA 19完全兼容。

德国ZVEI: 电气和数字工业协会以 "电气工程中的技术清洁度(指南)"的名义发布了其适应性规则。对于医疗行业,这些标准记录在德国工程师协会的手册VDI 2083表21 "洁净室技术-医疗设备在制造过程中的洁净度 "中

为什么技术清洁很重要?

部件和组件上的污垢颗粒或薄膜可导致损害,从单纯的烦扰到致命的损害。它们可能会损害...的功能或使用寿命。

在以后的运行中,部件本身。

以后使用的系统中的其他部分(例如,在发动机中)。

进一步生产和装配过程中的设备。

在机械系统中,这可能会导致轴承和滑动面堵塞,过滤器和喷嘴堵塞或阀门堵塞。在电子元件中,污染会导致短路、电压闪变和漏电电流或隔离接触。

污垢颗粒通常对元件本身无害,但可在其他地方造成损害;例如,在流体回路中(就燃料和冷却剂而言),如果它们被冲进过滤器和阀门。在另一篇文章中,你会发现一个详细的例子,说明颗粒在电动汽车电池中可能造成的危险。

越是复杂和敏感的部件,技术清洁度就越是相关。例如,现代的燃油效率高的发动机比老式车型更容易受到影响。在车辆辅助系统中,即使是摄像头传感器上的一粒污垢也可能导致错误并引发致命的事故。

如何建立技术清洁度?

组件上的污染基本上可以来自三个不同的来源。

1.         它们产生于公司自身的生产和装配过程,并被带入下游过程:例如,通过锯切和铣削(在金属切割生产中),或通过磨损、飞溅等。

2.         2.它们通过从供应商处购买的零件进入公司自己的流程。

3.         3.从外部进入公司自己的流程,例如通过空气或员工的衣服。

最重要的是,必须在发展中定义各自的极限值。需要什么程度的清洁度?根据这一点,可以采取适当的措施。

VDA 19.2指南提供了关于如何防止装配过程中的污染的建议。(来源:维基百科,lpa-gdk,CC BY-SA 3.0)
VDA 19.2指南提供了关于如何防止装配过程中的污染的建议。(来源:维基百科,lpa-gdk,CC BY-SA 3.0)

在你自己的过程中防止结转:通常情况下,部件在相应的加工步骤后被清洗。如果允许它们与液体接触,它们就会被清洗;否则,例如在电子零件的情况下,污垢颗粒可以被吸走。

防止外购零件进入:如果是供应的零件,供应商必须保证技术清洁度,或者在进一步的加工中使用前必须对零件进行清洁。

防止从外部进入:部件的组装可以在洁净室中进行;空气过滤、气闸、特殊的运输系统、员工的防护服和其他措施可以防止部件从外部进入而受到污染。

为了确保技术洁净度,必须考虑到整个过程,包括运输和包装。合格的、认真负责的员工也发挥着重要作用。如果生产或装配是从头开始计划的--例如在一个新的千兆工厂--技术清洁应该从一开始就在所有计划步骤中被考虑。

如何对部件进行技术清洁度测试?

为了能够计划措施并评估其有效性,必须检查部件的污染情况;污垢往往留在部件内部难以接近的地方。因此,在实验室里进行抽查。用显微镜或扫描仪捕捉部件或提取的残留污垢,并利用图像处理进行分析和分类。然而,只有当公司能够保持稳定、可靠的流程,从而保持质量稳定时,随机抽查才有意义。

另一方面,其他解决方案被用来检查部件上更多可接触的区域。摄像传感器在生产或装配线上直接扫描每个单独的部件;如果检测到超过极限值的残留污垢,就可以立即对该部件进行分类或清洗。这方面的应用领域包括电动汽车的电池单元或电池外壳的组装。

更多信息。电池模块的粒子检测解决方案

我们感谢在准备这篇文章时得到的友好支持。

弗劳恩霍夫制造工程和自动化研究所IPA

Dr.-Ing. Markus Rochowicz先生,纯度技术集团经理

总结

简而言之:

  • 如果部件没有任何损害其功能或进一步加工的杂质,那么它们就是 "技术上干净的"。
  • 我们采取了各种措施来防止污垢颗粒进入并沿着工艺链被携带。
  • 组件在实验室或直接在生产线上进行清洁度测试。

摘要:

被颗粒物污染的部件会造成损害:在进一步的加工过程中或在随后安装的系统中。因此,在生产和装配中必须遵循技术清洁度的标准。规范ISO 16232规定了汽车工业的这些标准。

赵杰

赵杰

服务经理
E-Mail
sales.cn@vitronic.com

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