Возрастающие требования к промышленной чистоте

Возрастающая сложность современной технической продукции требует более усовершенствованного контроля чистоты.

Автомобильная, аэрокосмическая, электротехническая промышленности, а также тяжёлое электромашиностроение требуют экологически чистого производства и компонентов. Остатки жира и других загрязнений на поверхности рабочих деталей и узлов ведут к низкой производительности; свободные твердые частицы в процессе производства могут стать причиной поломки оборудования, что влечет за собой простои, увеличение сроков реализации заказа, излишний расход сырья и энергии, и даже возврат продукции.

Контроль промышленной чистоты затрагивает: антиблокировочные системы тормозов (АБС, ABS), дизельные инжекторы, тормозные суппорты, гидравлические системы, трубопроводы, печатные платы, межсоединения и компоненты тяжелого оборудования.

Контроль промышленной чистоты

Контроль промышленной чистоты продукции – сложный процесс, включающий несколько этапов подготовки и контроля. Ниже следует краткое описание процесса (с подробным объяснением каждого этапа подготовки и контроля):

Подготовка

Подготовка компонентов к контролю чистоты включает следующие этапы:

• Промывка компонентов: Образцы снимаются с линии производства и промываются перед удалением частиц (экстракцией).
• Экстракция: Частицы удаляются с тестируемых компонентов в экстракционном аппарате, расположенном в «чистом помещении». Частицы загрязнений могут быть удалены струей воды высокого давления или ультразвуковым ополаскиванием.
• Фильтрация: Экстракционно извлеченные частицы фильтруется и собираются на мембранном фильтре (фильтрующим материалом может быть целлюлоза, полиэфир, стекловолокно и нейлон).
• Сушка и взвешивание: Мембранный фильтр сушится для последующего анализа. Затем, высушенный фильтр вместе с фильтрационным осадком (примесями и загрязнениями), взвешивается с помощью лабораторных весов.  

Контроль

Процесс контроля включает следующие этапы:

• Получение изображений: Высушенный мембранный фильтр размещается на моторизованном столике микроскопа для получения нужных для контроля изображений.
• Обнаружение частиц: Изображения мембранного фильтра изучаются на наличие частиц, которые отображаются в виде темных зон на светлом фоне.
• Измерение размера частиц: Обнаруженные частицы измеряются на основании нескольких параметров, включая диаметр Фере и эквивалентный диаметр (окружности).

• Гранулометрическая классификация: После измерения размера частиц, их распределяют по классам крупности. Два основных класса крупности: дифференциальный (определяется минимальным и максимальным размерами) и кумулятивный, или суммарный (определяется только минимальным размером частиц).
• Экстраполяция подсчета частиц: Обозначенная зона на мембранном фильтре сканируется на содержание частиц. Сканируемой зоной может быть: общая площадь фильтра («filter size»), зона фильтра с частицами («flow-through area»), максимально возможная зона сканирования («maximum scan area») и зона сканирования, заданная пользователем («inspection area»).

• Нормализация подсчета частиц: Экстраполированный подсчет частиц приводится к сравнительному значению, что позволяет сравнивать несколько измерений. Методы нормализации: чистая зона (подсчет частиц нормализован на основе рабочей зоны 1000 см²), чистый объем (подсчет частиц нормализован на основе рабочей зоны 100 см³), чистые детали (подсчет частиц нормализован на одной эталонной детали) и отфильтрованная жидкость (подсчет частиц нормализован с учетом объема отфильтрованной жидкой пробы – 1 мл или 100 мл).
• Оценка уровня загрязненности: Данный уровень определяется не размером частиц, а общим числом частиц в определенном классе чистоты (классы чистоты определяются международными стандартами).
• Расшифровка кода чистоты: Некоторые стандарты устанавливают коды для упрощенного представления полученных данных. Код чистоты определяется стандартом и включает классы крупности частиц и уровни загрязнения.
• Подтверждение максимального значения: Проверка максимального значения – необязательный этап. Если требуется максимальное значение, оно должно быть указано в конфигурации контроля и может представлять абсолютное число частиц или максимальное значение согласно Коду чистоты.  
• Разделение отражающих и неотражающих частиц: Различие между металлическими и неметаллическими частицами состоит в том, что первые отражают свет, а вторые – нет (данный этап очень важен, поскольку металлические частицы причиняют больший вред, чем неметаллические частицы).
• Идентификация волокон: Обнаруженные на мембранном фильтре волокна (рабочая одежда, обтирочные ткани) могут иметь иное происхождение, нежели остальные найденные частицы. Соответственно, волокна необходимо идентифицировать и анализировать, или игнорировать, в зависимости от используемого стандарта контроля чистоты.
• Анализ результатов: На данном этапе возможны следующие операции: исключение элементов, ошибочно принятых за частицы; разделение частиц, расположенных близко друг к другу и ошибочно принятых за одну большую частицу; слияние сегментов частиц, расположенных близко друг к другу и ошибочно принятых за отдельные частицы; коррекция неправильного обозначения частиц (например, «металлические» вместо «неметаллические»).
• Создание отчета: Отчет по результатам контроля промышленной чистоты может включать: описание некоторых параметров сбора частиц, таблицы классификации частиц, детали зоны сканирования и изображения крупных частиц.

Серия OLYMPUS CIX: предназначен для контроля промышленной чистоты

Контроль промышленной чистоты представляет некоторые трудности, среди которых: проверка результатов в ходе контроля, одновременный просмотр отражающих и неотражающих частиц, ежедневный контроль многочисленных образцов, пересмотр и перерасчет результатов в соответствии со стандартами, а также представление результатов контроля в отчетах. Предназначенные для контроля промышленной чистоты, микроскопы серии OLYMPUS CIX помогут решить любую из перечисленных задач, обеспечивая удобство и простоту работы. Благодаря высококлассным оптическим компонентам, быстрой интеграции оборудования и ПО, а также прочной и не требующей трудоемкого обслуживания конструкции, – микроскопы OLYMPUS серии CIX обеспечивают получение воспроизводимых изображений и упрощают процедуру контроля чистоты.