Чистоћа против величине честица: разумевање два кључна критеријума прихватања за индустријско чишћење

Преглед

Чистоћа и величина честица су два од најважнијих и често збуњених критеријума прихватања за чишћење индустријских делова.

Чистоћа обично описује укупна маса остатке контаминације , док величина честица описује величина остатка честица - Да ли је то истина? Ови два параметра мере различите аспекте контаминације и стога се не могу заменити.

На пример, за компоненте моторног погонског система у аутомобилу, техничка спецификација може захтевати и максимални ниво остатке контаминације у милиграмима и максимално дозвољену величину честица.

Овај чланак објашњава разлику између чистоће и величине честица, уобичајене методе мерења и референтних стандарда и шта купци опреме треба да траже приликом прегледа спецификација за чишћење.

1. у вези са Шта значи чистота?

У индустријском чишћењу делова, чистота се углавном односи на укупна количина контаминације која је остала на површини или унутар пролаза радног комада након чишћења .

Обично се изразује као вредност масе у милиграм (мг) .

Типични тест чистоће издваја остатку контаминације из компоненте користећи одређену методу екстракције. У зависности од радног комада и процедуре испитивања, то може укључивати:

• Плување под притиском
• Црвенење
• Ултразвучна екстракција
• Мигирање или друге одређене методе екстракције

Екстрагирана контаминација се затим сакупља филтрирањем и тежи под одређеним условима.

Чистоћа је у суштини параметар за контролу масе

Кључно питање је:

Колико загађења је остало укупно?

Укупна маса може укључивати честице различитих величина, облика и материјала.

На пример, резултат 5 мг значи да укупна екстрагирана контаминација тежи 5 mg, без обзира на величину појединачних честица у тој остаци.

За неке примене, чистота се може изразити и као нормализована вредност као што је ухранени материјал , који представља масу контаминације по јединици површине.

2. Уколико је потребно. Шта значи величина честица?

Величина честица описује физичка димензија остатака честица остатак након чишћења.

Обично се изражава микрометри (μm) , иако неке индустријске спецификације користе милиметре.

Анализа честица може укључивати филтрирање и класификацију екстрагиране контаминације према опсегу величине честица, бројање честица у различитим категоријама величине или мерење максималне димензије честица.

Величина честица је у суштини параметар за контролу димензија

Кључно питање је:

Колико може бити велика појединачна остаткова честица?

То је важно јер чак и када је укупна маса контаминације мала, релативно велика честица може потенцијално да спречи пролаз, омета прецизни интерфејс или оштети осетљиву компоненту.

На пример:

• ≤ 800 мкм значи да је одређена максимална димензија честица 0,8 mm.
• ≤ 300 мкм значи да је одређена максимална димензија честица 0,3 mm.

Стога, мање гранично ниво величине честица обично захтева строжију контролу процеса чишћења.

3. Уколико је потребно. Зашто треба да се чистота и величина честица процењују заједно?

Чистоћа и величина честица представљају две различите димензије контроле контаминације .

Размотримо два једноставна примера.

Пример 1: Мала укупна маса, али велика честица

Компонента може да садржи само 5 мг то је био један од најзначајнијих разлога за то.

Пример 2: Виша укупна маса, али веома фине честице

Још једна компонента могла би имати 300 мг остатка контаминације, али већина остатака може бити састављена од веома финих честица испод 10 мкм.

Функционални ризик повезан са овим две ситуације може бити веома различит.

Због тога произвођачи аутомобила и други купци прецизне производње могу да одреде оба параметра.

На пример, репрезентативни захтеви могу укључивати:

• Блок мотора: величина честица ≤ 800 μm
• Тело главе цилиндра: чистоћа ≤220 mg, величина честица ≤1,2 mm
• Водни пролази главе балонке: чистоћа ≤ 700 mg, величина честица ≤2,4 mm

Ове вредности дефинишу различите граничне вредности дозвољеног контаминационог стања.

Други начини на које се очишћење изражава

У зависности од примене, у спецификацијама се такође може користити:

• ухранени материјал остатак контаминације по јединици површине
• ухрана концентрација остатке контаминације у односу на одређену количину течности или материјала

На пример, апликација за шестоосно роботско чишћење тела преносних вентила може изразити захтев за чишћење као 1 мг/kg , користећи концентрацију остатке контаминације као метрику чистоће.

У овом случају, укупна вредност је једнака са великом количином укупне количине.

4. Уколико је потребно. Уједносни референтни стандарди и методе испитивања

Два стандарда на која се обично референцирају у анализи чистоће аутомобила су:

• ИСО 16232
• ВДА 19

Ови стандарди пружају оквире за екстракцију контаминације, филтрацију, анализу честица, услове мерења и извештавање о резултатима.

Сврха је да се резултати испитивања чистоће постану доследнији и упоређиванији између различитих добављача и лабораторија.

Уобичајене методе екстракције контаминације

У зависности од радног комада и примењене процедуре, методе екстракције могу укључивати:

• Плување под притиском
• Црвенење
• Ултразвучна екстракција
• Екстракција узмешањем или тресењем

Различите методе екстракције могу имати различите ефикасности када се уклањају контаминације из исте компоненте.

Због тога, техничка спецификација не би требало да само наводи бројну чистоћу или границу величине честица. Такође би требало да дефинише релевантне метод екстракције и параметри испитивања када је потребно.

Ово је посебно важно током прихватања опреме јер два испита која користе различите процедуре екстракције могу дати различите резултате чак и када се обављају на истој компоненти.

5. Појам Како би купци требали тумачити спецификације за чишћење?

Када се прегледују спецификације за машине за чишћење, не довољава се само бројна граница чистоће.

5.1 Да ли је захтев за честице глобалан или специфичан за зону?

Различите области компоненте могу имати различите ризике од контаминације.

На пример, главни пролаз уља и водонаводњак компоненте мотора могу захтевати различите границе величине честица.

Потребе за специфичне зоне стога могу пружити значајнију контролу процеса него примена једне идентичне границе за целу компоненту.

5.2 Да ли Великања честица значи Максимална величина или Број честица?

То нису нужно исти захтев.

Спецификација може дефинисати:

• Максимално дозвољена димензија честица
• Број честица изнад одређене величине
• Размер честица у више опсега величине

Добавитељ опреме мора тачно да разуме које мерење је потребно.

5.3 Да ли се тело компоненте и унутрашњи пролази процењују одвојено?

На пример, глава цилиндра може имати одвојене захтеве за своје главне тело и пролазе воде.

Спецификација као што је:

Тело: ≤ 220 мг
Водни пролази: ≤ 700 mg

не значи нужно да се у оба подручја користе идентичне процедуре екстракције.

Стога би требало јасно дефинисати место инспекције и метод екстракције.

5.4 Да ли је метод екстракције јасно одређен?

Исте бројне границе могу дати различите резултате испитивања када се користе различите методе екстракције.

Протокол за прихватање би стога требало јасно дефинисати метод екстракције, опрему, параметре, процедуру филтрације и услове мерења, ако је примењиво.

5.5 Које су учесталост инспекција и захтеви за узорке?

Процес прихватања може укључивати:

• Инспекција првог комада
• Процесна узоришћа
• Периодична проверка чистоће
• Коначно тестирање прихватања

Ови захтеви могу утицати и на конфигурацију опреме и време производње.

6. Уколико је потребно. Потреба за чистоћом треба узети у обзир приликом пројектовања опреме

Потреба за чистоћу и величину честица треба дефинисати пре него што се машина за чишћење дизајнира.

Они директно утичу на:

• Чишћење притиска
• Конфигурација млазница
• Редакција чишћења
• Циљано чишћење унутрашњих пролаза
• Употреба у прању
• Конфигурација сушења
• Систем филтрације
• Позиционирање радног комада
• Инспекција и валидација чистоће

На пример, компонента која захтева величина честица ≤ 300 μm може захтевати другачију стратегију чишћења и филтрације од оне са ≤1,2 мм захтев.

Слично томе, строг захтев чистоће за унутрашњи пролаз уља може захтевати посебно чишћење уноса, а не само опште чишћење спрејем.

Због тога опрема за чишћење треба да буде дизајнирана према критеријумима за прихватање које је потписао купац, а не да се бира само према димензији делова или производњој капацитету.

7. Често постављене питања

Зашто се чистота мери у мг?

Чистоћа обично представља укупну масу остатке контаминације извлачене са радног комада.

Након што се контаминација извуче по одређеној процедури, филтрира се и припрема за мерење. Добијена маса контаминације се онда може изразити у милиграмима.

За веће површине резултат се такође може нормализовати на ухранени материјал за поређење између компоненти или тестових подручја.

Како да разумем границу величине честица у мкм?

Микрометар (μм) је милионски део метра.

1 мм = 1000 мкм.

Зато:

• ≤ 800 мкм = ≤ 0,8 мм
• ≤ 300 мкм = ≤ 0,3 мм

Мања граница величине честица обично значи да процес чишћења мора обезбедити строжу контролу остатка честица.

Која је разлика између ИСО 16232 и ВДА 19?

Оба се широко користе у тестирању чистоће аутомобила и пружају оквире за екстракцију контаминације и анализу честица.

Међутим, њихове процедуре и приступи извештавања нису нужно идентични. ОЕМ или купац могу да одреде који стандард треба да се користи.

Прикупљајући опрему за чишћење, примењиви стандард и процедура испитивања треба да се потврде у техничкој спецификацији, а не да се претпоставља да су резултати добијени различитим процедурама директно размениви.

Ако је чистота у складу са спецификацијама, да ли то значи да је и величина честица у складу са спецификацијама?

Не мора бити.

Два параметра мере различите аспекте контаминације.

Компонента може да испуни захтев за укупну масу контаминације и да ипак садржи појединачну честицу изнад одређене границе величине.

С друге стране, компонента може да садржи релативно велику укупну масу веома финих честица, а да не садржи честице изнад одређене максималне величине.

Стога, чистоћа и величина честица треба да буду одвојено мере и одвојено процењује када су обоје укључени у критеријуме прихватања.

Закључак

Чистоћа и величина честица су комплементарни индикатори, а не измењиви мерења.

Чистоћа првенствено контролише колико контаминације остаје, док величина честица контролише колико могу бити великих појединачних остатних честица.

За компоненте аутомобилског погонског система и друге прецизно израђене делове, оба параметра могу директно утицати на дизајн опреме, избор процеса чишћења, филтрацију, чишћење унутрашњих пролаза и коначно тестирање прихватања.

Биг Бирд Индустриал ради са захтевима за чистоћу и величину честица које дефинишу купци током развоја процеса чишћења и валидације опреме, подржавајући одговарајући процес прихватања и верификације.