Mi van valójában a alkatrészen: Öt szennyeződésosztály

Áttekintés

A tisztítási előírásokat általában az alkatrész körül írják meg: egy tömb, egy ház, egy tengely. A gyakorlatban alkalmazott folyamatot viszont az alkatrészre jellemző tulajdonságok alapján választják ki; ugyanolyan alakú alkatrészek is teljesen különböző gépeket igényelhetnek, mivel az egyik laza megmunkálási forgácsot, a másik pedig keményedett rajzoló kenőanyagot tartalmaz.

A szennyeződés viselkedése attól függ, hogyan tapad az alkatrészhez. Egy forgács, amely egy üregben nyugszik, a gravitáció és a geometria hatására marad helyben; egy olajréteg felületi vonzás révén tapad; egy részecske, amelyet egy puha felületbe nyomtak, mechanikusan rögzül; egy élképződés (burr) pedig addig nem minősül szennyeződésnek, amíg le nem válik. Ez a négy állapot mindegyike más-más mechanizmusra reagál, és egyetlen fázis sem képes mindegyiküket kezelni.

Ez a cikk a szennyeződéseket úgy osztályozza, ahogyan egy folyamatmérnöknek kellene osztályoznia őket, majd minden egyes osztályt hozzárendeli ahhoz a fázishoz, amely eltávolítja. A Big Bird Industrial (korábban Shimada Big Bird Industrial) 2001 óta gyárt tisztító- és lekerekítőrendszereket autóipari hajtáslánc-alkatrészekhez, és az itt alkalmazott osztályozás a megmunkált öntvények és házak gyártási specifikációiban szereplőkkel egyezik.

1. Miért jön az osztályozás a kiválasztás előtt

A tisztítási módszer kiválasztása csupán a alkatrész alapján olyan gépet eredményez, amely egy felületen túlterhelt, míg egy másikon alulterhelt.

A rögzítés határozza meg a mechanizmust

A laza anyagot a mellette átfolyó folyadék távolítja el. A fóliát a ragasztását megváltoztató kémiai hatás és az emelő hatású becsapódás távolítja el. Egy felületbe beágyazott részecskét csak akkor lehet eltávolítani, ha a körülötte lévő felületi anyag elmozdul, ezért a beágyazott szennyeződés gyakran megmunkálási, nem pedig tisztítási probléma. A maradékot egy szerszám távolítja el, nem egy sugár.

Egy alkatrész, több minőségi osztály

Egy megmunkált alumínium ház általában legalább három szennyeződést tartalmaz: forgácsot a furatokban, vágófolyadékot a felületeken és öntési maradványt a hűtővíz-köpeny belsejében. Ha egy specifikáció csak az egyiket nevezi meg, akkor a gép csak az egyik felületen teljesíti a megadott értéket, a többin viszont nem.

2. Első osztály: részecskés szennyeződés

A részecskés szennyeződés elvileg a legegyszerűbben eltávolítható, de teljesen eltávolítani a legnehezebb, mert mozog.

Forgács és finomforgács

Fúrásból, menetkészítésből és marásból származó forgács a furatokban, a menetgyökerekben és a mélyedések alján gyűlik össze. A köszörülésből és csiszolásból származó finomforgács folyadékban marad lebegő állapotban, és ott rakódik le, ahol a folyadékáramlás lelassul. A forgácsot a térfogatáram és a furatokon keresztüli átmosás távolítja el; a finomforgácsot szűréssel távolítják el, nem mosással – ezért egy forgácsmentes alkatrész mégis elbukhat a részecskeszennyeződésre vonatkozó előíráson.

Homok és öntési maradvány

A formából származó homok és a magból származó maradék másképp viselkedik, mint a fém. A homok beleszorul a sarkokba, és lassan szabadul fel; egy látszólag tiszta burkolat rejtett zsebet tartalmazhat, amely a öntvény melegítésekor szabadul fel. Eltávolításához a folyadéknak át kell áramlania a üregen, nem elég csak a bejáratot lemosni.

3. Kategória kettő: Filmek

Egy film folyamatos, vékony és ragadós, és eltakarja az alatta lévő felületet.

Vágófolyadék és húzólubrikáns

A vágófolyadékot úgy tervezték, hogy a fémhez ragadjon – éppen ez a tulajdonsága teszi nehézzé az eltávolítását. Egy hidegen alakított alkatrész húzólubrikánst tartalmaz, amely részben a formázás során keletkezett hő hatására „beégett”. Mindkettőhöz kémiai anyagok és hőmérséklet szükséges ahhoz, hogy a folyadékhatás (impingement) bármit is elérjen – ezért egy hideg környezeti hőmérsékletű, erős nyomású sugárral végzett mosás gyakran hagy filmréteget, míg egy enyhe meleg mosás közepes nyomással eltávolítja.

Polirozókészítmény és védőolaj

A polírozó paszta érdesítő részecskéket tartalmaz egy kötőanyagban, így egyidejűleg jelentkezik a fóliaprobléma és a részecskés probléma: a kötőanyagot fel kell oldani, mielőtt a részecskék eltávolíthatók lennének. A tárolás előtt alkalmazott védőolaj vékony és könnyen eltávolítható, de ha a alkatrész olajjal bevont állapotban érkezik, és az olajat nem választják le, akkor újra szennyezi a fürdőt.

4. Harmadik osztály: reakciótermékek

Egyes szennyeződések a folyamat maga által keletkeznek, beleértve a tisztítási folyamatot is.

Kőzetlerakódás, oxidáció és foltok

A kemény víz kőzetlerakódást hagy a hőcserélőkön és az alkatrészek felületén, és az alumínium felületi oxidréteget képez, amely alatt szennyeződések is elhelyezkedhetnek. Mindkét jelenséget kémiai úton, nem nyomással távolítják el, és mindkettő visszatér, ha a öblítővíz nem megfelelően ellenőrzött.

Mosószer-maradék

Az a alkatrész, amelyen mosószer marad, oldott szilárd anyagokat hordoz, amelyek fehér vagy foltos foltként jelennek meg, miután a víz elpárolog. Ez a hiba leggyakrabban a mosási szakaszhoz kapcsolódik, pedig a valódi ok a öblítés: az öblítővíz a mosótartályból érkezik, és pontosan azt viszi magával, ami a mosótartályban van.

5. Négyes osztály: Még nem laza anyag

A csiszolási nyom egy olyan fémes rész, amely később – általában az alkatrész elfogadása után – szennyező részecskékké válik.

Miért szerepel egy csiszolási nyom ebben a listában

Egy olyan alkatrész, amelyet csiszolási nyomokkal együtt tisztítanak, tiszta mérési eredményt adhat, de szolgálat közben meghibásodhat, ha egy darabja leválik és olajkörbe kerül. Ha a csiszolási nyomok eltávolítását külön befejező műveletként kezeljük, nem pedig a szennyeződés-ellenőrzés részeként, akkor ez a hibasorozat bekövetkezhet.

A behajlított csiszolási nyomok rosszabbak, mint a hegyesek

A kopott kefével vagy vágószerszámmal kialakított éllel inkább behajtunk egy élszegletet, mintsem eltávolítjuk azt, így egy vékony csuklóponton rögzített töredék marad hátra. Ez a töredék átmegy a vizuális ellenőrzésen, majd később válik le, ezért a szerszám élettartama nemcsak karbantartási kérdés, hanem szennyezésvédelmi paraméter is.

6. Osztály hozzárendelése folyamathoz

Miután az osztályokat elkülönítettük, a fázislista önmagától összeáll, mert minden osztályhoz egy működő mechanizmus tartozik, és több olyan, amely nem működik.

7. Ahol a besorolás nem működik

Két helyzet teszi lehetetlenné a leképezést. Az első egy olyan osztály, amelyet laboratóriumi vizsgálat nélkül nem lehet azonosítani, például egy film, amely lehet rajzoló kenőanyag vagy a szállító által felvitt korróziógátló szer. A második egy olyan szennyeződés, amely az eljárás során megváltoztatja az osztályát, például egy olaj, amely hő hatására polimerizálódik, és olyan filmet képez, amelyre a kémiai eljárások önmagukban nem hatnak.

Mindkét problémát úgy oldják meg, hogy valódi alkatrészekre, nem tisztítottakra végzik a vizsgálatot: egy mintát a tényleges folyamatfolyadékkal szennyeznek, majd átvezetik a gépen – ez az egyetlen módja annak, hogy meghatározzák, melyik osztállyal áll szemben a gép valójában.

8. Egy osztály, amely a ciklus során megváltozik

A legkínosabb eset az a szennyeződés, amely érkezéskor egy osztályba tartozik, kilépéskor viszont egy másikba. Egy vágófolyadék, amely a mosási fázisban fóliaként jelenik meg, akkor válik száraz maradékká a szárítási fázisban, ha a leöblítés nem távolítja el, és ez a maradék ekkor inkább reakciós termékként, semmint fóliaként viselkedik. A tünet egy olyan alkatrész, amely nem felel meg a részecskeszámra vonatkozó előírásnak, hanem a tömegkorlátra – ez pedig a vizsgálatot rossz irányba tereli.

Miért a száraz alkatrész számít

Egy nedves alkatrészen végzett mérés a nedves alkatrészt írja le. A vevő száraz alkatrészt kap, és a szárítás koncentrálja a leöblítés után hátramaradó anyagot egy olyan szilárd anyaggá, amellyel egy későbbi folyamatnak foglalkoznia kell. Ezért az elfogadási mintát általában a szárítás után veszik, és ezért fordulhat elő, hogy egy folyamat nedves állapotban megfelel, de száraz állapotban nem – anélkül, hogy bármi megváltozna a mosási szakaszban.

A gyakorlati megoldás az, ha mindkét állapotot mérjük az első darabnál: a nedves eredmény megmutatja, mit ért el a mosóberendezés, a száraz eredmény pedig azt, mivel fog találkozni a következő folyamatlépés. Ha a két érték eltér egymástól, akkor a különbség a leöblítés mértéke.

Gyakran Ismételt Kérdések

Képes-e egy gép kezelni mind az öt osztályt?

Igen, így építhető, és a legtöbb gyártócella valóban ezt teszi: egy turbulens szakasz, egy célzott szakasz, egy leöblítés, egy öblítés és egy szárítás. Amire viszont nem képes, az az, hogy mindezt egyetlen szakaszban végezze el.

Melyik osztályt hagyják el leggyakrabban?

A lebegő finom szennyeződések. A forgácsok láthatók, a fóliák tapintásra is nyilvánvalóak, de a finom szennyeződések a fürdőben keringenek, és olyan alkatrészekre ülepednek, amelyek korábban már tiszták voltak – ezért a szűrő minősége ugyanolyan fontos, mint a mosási szakasz.

A beágyazott szennyeződés tisztítási probléma-e?

Általában nem. Egy részecske, amelyet egy puha felületbe nyomtak, nem jön ki anélkül, hogy a felületet elmozdítanák – ezért a megoldás inkább a megmunkálási folyamatban keresendő, nem a mosóberendezésben.

Miért megbukik egy alkatrész, miután átment a vizsgálaton?

Leggyakrabban egy levált selyp vagy a víz elpárolgása után megjelenő tisztítószer-maradék. Mindkét szennyeződésosztály láthatatlan a mérés pillanatában.

Összefoglalás

A szennyeződést az illeszkedés módja szerint osztályozzák, mert az illeszkedés határozza meg a eltávolítás mechanizmusát. A részecskék folyadékkal mozognak, a fóliák a kémiai hatásra reagálnak, a reakciótermékekhez olyan öblítés szükséges, amelyet nem a mosásból táplálnak, a selypek eltávolításához pedig eszköz szükséges.

Egy olyan specifikáció, amely felsorolja a alkatrészen jelen lévő osztályokat és mindegyikre megad egy határértéket, a beszállító számára tervezési alapot nyújt. Egy olyan specifikáció, amely csak egyetlen tömegértéket nevez meg, nem kezeli azokat az osztályokat, amelyek nem felelnek meg a követelményeknek.