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遵循清洁协议和标准

本文研究了三个行业标准要求,以及这些要求与客户特定标准的配合情况。

ISO 16232VDA 19.1,熟悉的技术清洁度行业标准,在设计上是通用的,并为制定部件和系统微粒污染的清洁度规范制定了框架。但有多少制造商无意中违反了他们的要求?

自从VDA 19和ISO 16232的第一版分别于2004年和2007年发布以来,大多数特定于客户的标准都遵循或模仿它们。主要由原始设备制造商和一级供应商开发,编写客户特定的规范以控制系统(例如,传输)的清洁度,并将其级联到较低一级供应商。可以定义质量、粒度或粒度分布的极限,并且在许多情况下,规定了检验程序。

从表面上看,这种方法是有意义的——定义需求并进行沟通。然而,许多特定于客户的标准规定了特定于组件或一刀切的检查程序,而不允许建立有效的程序,这太过分了。技术清洁度的行业标准在设计上是通用的。并非一个系统的所有部件都可以用相同的方式进行检查。当制造商填写行业标准未规定的细节时,供应商可能被迫违反关键要求,导致检验结果错误。

记住这一点,它提出了一个问题:供应商是否应该使用您的技术清洁度检查程序?

为了回答这个问题,请考虑本文中介绍的ISO 16232和VDA 19所建立的300个要求中的三个。本文将检查特定于客户的标准是否符合这些标准。它们确保了有效的提取程序;足够数量的组件;和相容的测试液。

萃取过程的有效性必须得到验证。验证有效性可确保提取程序能够从受试部件中去除至少90%的污染物。在两个行业标准中,验证有效性的过程几乎相同。对一组试验组件进行旨在提取颗粒污染物的过程。在此过程中提取的污染物必须进行测量和记录。这一过程在同一组测试组件上重复多达六次总迭代。然后将每次迭代中的测量值除以该步骤之前的测量值之和(见图1)。当给定迭代的测量值小于总和的10%时,验证完成。然后,可以将检查程序记录为验证有效性所需的提取过程的总和。

例如,对一组紧固件进行一分钟的超声提取过程。在第一次迭代中提取的微粒污染的质量被发现为24毫克。同一套紧固件还要进行五次超声提取,每次一分钟。每个迭代的颗粒物污染质量分别为12mg、3mg、0 mg、0 mg和0 mg。利用ISO标准的公式,可以计算出提取过程的有效性在第三次迭代时得到验证。

Sn≤∑Si→1mg≤(24mg + 12mg + 3mg)→3mg≤3.9 mg

这意味着这个尺寸的紧固件必须经过总共3分钟的超声提取过程,以确保至少90%的微粒污染已被提取以供检查。

这种方法可以与来自客户特定标准的一些示例进行比较。

其中一个标准要求对试验部件进行10分钟的超声波提取。无论尺寸、形状、制造方法等如何,这种一刀切的程序对所有组件都有效的可能性有多大?例如,众所周知,超声波空化可以腐蚀铸造部件,从而产生颗粒污染,而不是简单地提取颗粒。

另一项针对客户的标准采用了稍微不同的方法,要求超声提取一分钟,除了需要喷雾清洗的涂层、粉末金属或烧结部件。虽然这种特定于组件的方法允许两种不同的提取方法,但它仍然没有考虑到大小或形状。

那么,这有什么关系呢?负责这些清洁过程的商店可能会认为这些不同的方法只是完成同一任务的不同方式,但事实并非如此。行业标准中的要求产生了可验证的提取程序。可以证明,至少90%的污染物正在被清除。相反,使用“一刀切”或特定于组件的方法,很难知道清除了多少污染。风险在于组件可能比测试显示的更脏。

必须分析足够数量的部件。根据行业标准,需要分析一定数量的成分,以测量大量符合“空白”值要求的污染物。

在不引入试验部件的情况下,通过清洁度检查获得空白值。采用相同的试验液体量、试验持续时间、过滤、环境条件等,以确定检验环境和设备对检验结果的影响。

对于重量分析,ISO 16232和VDA 19的可接受空白值小于假定或规定清洁度水平的10%。根据ISO标准,“在不受控制的环境条件(不受控制的湿度和温度)下使用四位数天平,最小可测量空白值为0.3 mg。”在这些条件下,必须选择要分析的成分数量,以便在测试期间至少收集3 mg。

换句话说,要分析的部件数量直接受到洁净度检测的环境条件和部件洁净度的影响。相反,一些特定于客户的标准只是规定组件的数量。

一个例子需要分析1到20个组件(最好是5个),这取决于大小,而不管组件的类型。所给出的例子可以很好地适用于萃取面积大的组件。然而,对于小部件,20件可能不足以确保符合空白要求。

有些公司选择要求对每种组件的数量进行分析,比如200个螺丝、10个转子组和10个盖子。尽管这似乎是一个更好的方法,但考虑到即使是类似的组件,其表面面积也会有很大的变化。我们能假设一个小螺丝和一个大螺丝有相似的清洁度吗?

考虑分析太多或太少部分的后果。零件太多会增加分析的时间、难度和成本。使用更多的试验液,可能会收集更多的颗粒,导致使用更多的过滤器,或级联过滤,会有更高的潜在检验员疲劳。另一方面,要求检查过少的零件可能产生的结果不能代表实际情况。它还可能使实现空白值或验证提取过程的有效性变得困难或不可能。

试验液体必须与部件相容。这包括但不限于组成组件的任何涂层、镀层、橡胶或密封件。因此,必须仔细选择测试液,以确保它能有效地去除颗粒污染,而不会使被分析部件的任何方面恶化。

一些客户特定的标准要求测试液适用于所有组件,如燃烧点高于55°C的冷脱脂剂。只有一种测试液与本标准适用的所有部件兼容的可能性有多大?如果只有一种类型的组件呢?例如,紧固件有各种不同的表面处理,包括电镀、转换涂层和有机/无机涂层。一种测试液是否与这些漆面系列兼容?

其他客户特定的标准要求测试液被批准使用。虽然这一要求可能与行业标准相一致,但它回避了一个问题:“测试液体是如何评估的?”是否有一个批准测试液体的程序,或者是否没有任何特殊考虑的批准?

选择一个兼容的测试液体是必不可少的,以获得准确的数据从清洁检查。使用不相容的测试液进行的检查可能会恶化组件,导致错误的高污染水平。这可能会导致人员、时间或其他资源的滥用,而这些资源本来可以解决真正的污染问题。

该审查只关注ISO 16232和VDA 19中的三项要求,并评估了一些特定于客户的标准与这些行业标准的遵从程度。对随机选择的子集的简要回顾表明,当今汽车行业中超过80%的客户特定标准至少违反了这三个需求中的一个。如果考虑到所有的要求,这个百分比是多少?

所以,我们回到手头的问题。供应商是否应使用车间的技术清洁度检验程序?这个问题不能直接回答。然而,这些信息有望促使商店审查对其供应商的要求,并考虑这些要求的影响。
贡献者

Ben Lang是公司产品开发工程主管Acument全球技术公司. 联系他bnlang@acument.com