Gépjárműipari alkatrészek iparági szabványoknak megfelelő műszaki tisztaságvizsgálata és -elemzése
A szennyeződés néven ismert idegen részecskék és maradványok (apró részecskék) a gépjárműipari alkatrészek anyagaihoz és más alkatrészekhez tapadva csökkenthetik a termékek erősségét és biztonságát. A gépjármű- és repülési és űriparban a szennyeződések esetén különösen nagy a kockázata a motorok és más alkatrészek meghibásodásának, és mivel ez az emberéletekre is közvetlen hatással van, nagy figyelmet kell szentelni a szennyeződések vizsgálatára és elemzésére, valamint a tisztaság biztosítására.
Ebben a fejezetben iparági szabványokra, például az ISO és a VDA szabványra épülő műszaki tisztaságvizsgálati módszereket ismertetünk, és konkrét példákon keresztül mutatjuk be, hogy a 4K-s digitális mikroszkópok hogyan segítenek a problémák megoldásában.
- Műszaki tisztaságvizsgálat és -elemzés a gépjárműiparban
- Megoldások a műszaki tisztaságvizsgálattal és -elemzéssel kapcsolatos problémákra
- Új bevett gyakorlatok a műszaki tisztaságvizsgálat és -elemzés terén
Műszaki tisztaságvizsgálat és -elemzés a gépjárműiparban
A különböző gyártási helyszínek már régóta nagy figyelmet fordítanak a szennyeződés, idegen anyag vagy maradvány néven is emlegetett apró részecskék vizsgálatára és elemzésére. A gépjárműipar, a félvezetőipar, a gyógyszeripar és az élelmiszeripar terén különösen nagy figyelmet szentelnek a termékek tisztaságára. Ennek az az oka, hogy az apró részecskék, azaz szennyeződések negatívan befolyásolhatják a termékeket.
A gépjárműiparban már a legkisebb szennyeződések is fontos alkatrészek meghibásodásához vagy balesetekhez vezethetnek, és mivel ez az emberek életét is veszélyeztetheti, a műszaki tisztaságvizsgálat és -elemzés egyre inkább a minőségirányítás elengedhetetlen részévé válik.
A gépjárműipari alkatrészek szennyeződésének hatásai
A gépjárműipari komponensek között fontos kiemelni a motorokban használt alkatrészeket. Például a dugattyúkat, amelyek mindössze néhány mikrométernyi mozgástérben folyamatos mozgást végeznek a motorblokk hengerhüvelyében, motorolaj használatával tartják légmentesen. Ha csak egy kis mennyiségű fémszennyeződés is a dugattyúgyűrű külső felületére tapad, az ismétlődő mozgás károsítja a hengerhüvely belső falát, motorproblémákat előidőzve ezáltal.
Emellett a nagy kapacitású akkumulátorral ellátott gépjárművek, például elektromos járművek (EV-k), hibrid elektromos járművek (HEV-k) és plug-in hibrid elektromos járművek (PHEV-k) elterjedésével egyre nagyobb figyelmet kell szentelni az alkatrészek és anyagok fémszennyeződésére, mivel az a lítiumion-akkumulátorok esetén túlmelegedést vagy tüzet okozhat.
A komponensek gyártás utáni teljes körű tisztítása mellett a nemzetközi iparági szabványoknak megfelelő tisztaságvizsgálaton/tisztaságelemzésen keresztül végzett tisztaságfelügyeletre is szükség van.
ISO 16232 és VDA 19 nemzetközi iparági szabványok műszaki tisztaságvizsgálathoz
Ami az autóipari komponensek műszaki tisztaságvizsgálatával kapcsolatos szabványokat illeti, a Német Autóipari Szövetség 2002-ben vezette be a VDA 19 szabványt, amelyet a 2007-ben bevezetett ISO 16232 nemzetközi szabvány követett. Ezek a szabványok kötelezővé tették az idegen részecskék meghatározott minőségi követelményeknek megfelelő mérését és összetétel-elemzését.
A szabványok pontos követelményeket fogalmaznak meg az olajjal és vízzel érintkező és a gépjárműipari komponensek, például motorok, turbófeltöltők és hajtóművek fontos részeit alkotó alkatrészek, például tartályok, szivattyúk, szelepek, csövek, vezetékek és burkolatok, valamint a lítiumion-akkumulátorok és elektromos/elektronikus alkatrészek műszaki tisztaságának felügyeletéhez. Az ilyen gépjárműipari komponensek gyártási folyamata során keletkező részecskeszennyeződéseket amennyire csak lehetséges, el kell távolítani a tisztítási folyamat során. Ezért megfelelő méréseket és elemzéseket kell végezni annak érdekében, hogy biztosítható legyen az ISO 16232 és a VDA 19 szabványban meghatározott műszaki tisztasági követelményeknek való megfelelés.
Emellett a gépjárművekben gyakran használt olaj esetén egy, a folyadékok műszaki tisztasági vizsgálatával kapcsolatos nemzetközi iparági szabvány is érvényben van. Az ISO 4406 szabvány a tisztasági kód meghatározására szolgál az egy milliméternyi mintafolyadékban előforduló részecskék számlálásakor, így összefoglalva, hogy a szennyeződések hogyan oszlanak el a folyadékokban.
A műszaki tisztaságvizsgálat és -elemzés módszerei
A műszaki tisztaságvizsgálat- és elemzés számos különféle módon végezhető. A gépjárműipar terén az ISO 16232 és a VDA 19 az alábbi két módszert határozza meg szabványos műszaki tisztaságelemzési módszerként.
- Gravimetrikus módszer (gravimetrikus vizsgálat)
- Ez a vizsgálat a részecskesúly alapján történik, ezért viszonylag egyszerű módszernek számít, azonban az elemzés csak a súlykülönbséggel kapcsolatos információkat veszi figyelembe.
Ezzel a vizsgálattal nem vizsgálható az egyes részecskeszennyeződések mérete, a részecskeméret eloszlása, valamint az apró részecskék, például fémek és szálak tulajdonságai. Ez azt jelenti, hogy a vizsgálat nem biztosít hasznos információkat a szennyeződés okának meghatározásához és az ismételt előfordulás elkerüléséhez.
- Fényszórásos módszer (fényszóráselemzés)
- Ennél a módszernél optikai mikroszkópokat használnak a vizsgálathoz és az elemzéshez. Ezzel az elemzéssel a szennyeződés jelenléte és mértéke mellett az egyes részecskék mérete, a részecskeméret eloszlása, valamint az apró részecskék (például fémek és szálak) tulajdonságai is meghatározhatók.
A gépjárműgyártás területén, ahol az apró részecskeszennyeződések nagy mértékben befolyásolhatják a minőséget, a teljesítményt és a fontos biztonsági komponensek biztonságát, a műszaki tisztaságvizsgálatot leggyakrabban fényszórásvizsgálattal, mikroszkópok használatával végzik.
A szennyeződések kiszűrése, mérése és elemzése fényszóráselemzés használatával
A gépjárműipari alkatrészek műszaki tisztaságelemzése az összeszerelést követően nem végezhető már el olyan komponenseknél, mint az összetett és fontos alkatrészekből álló motorok. Ezért az alábbi eljárást használják az egyes komponensek elemzésének elvégzéséhez.
- Az alkatrész (termék) mosása az idegen részecskék eltávolítása érdekében nagynyomású mosás vagy más hasonló módszer használatával.
- A leöblített folyadék átszűrése egy membránszűrőn az idegen részecskék felfogása érdekében.
- A használt membránszűrő elemzése mintaként mikroszkóp használatával.
A mikroszkóp használatával végzett mérés és elemzés során a részecskeszám (szennyeződésszámot), a részecskeméret és az idegenanyag-típus (például fémek és szálak) meghatározása és az összehasonlítás azonos beállítások mellett történik a mért értékek eltérésének elkerülése érdekében. Ezután részletesen elemzik az idegen anyagokat, amelynek részeként azt is megvizsgálják, hogy ezek kockázatot jelentenek-e a gépjárműkomponensekben.
Az ISO 16232 és a VDA 19 számos szabványt határoz meg az idegen részecskék kiszűrésére szolgáló módszerektől kezdve egészen a vizsgálandó minimális részecskeméretig. Az automatikus méréshez a képpontszámot és az idegen részecskék kiszűrésének módját is meghatározzák. Emellett a jelentéseket is az ezeknek a szabványoknak megfelelő formátumban kell létrehozni.
Megoldások a műszaki tisztaságvizsgálattal és -elemzéssel kapcsolatos problémákra
A nemzetközi szabványok követelményeinek teljesítése terén az általános mikroszkópokkal végzett műszaki tisztaságvizsgálat- és elemzés során problémát jelenthet a kezelő szakismerete és a mérési eredmények számszerűsítése. Emellett a mikroszkópokkal végzett automatikus mérés során meg kell felelni az iparági szabványokban meghatározott olyan feltételeknek, mint például az objektív/kamera beállításai (nagyítás és felbontás), a világítás típusa (világos látótér, sötét látótér vagy háttérvilágítás) és a képfeldolgozó szoftver binarizációs feltétele (küszöbértéke).
Ez a rész azt mutatja be, hogy hogyan növelhető a hatékonyság a KEYENCE legújabb 4K-s digitális mikroszkópja segítségével.
A műszaki tisztaságvizsgálat és -elemzés segítségével gyorsan részletes információkhoz juthat az apró részecskékről. Emellett rövidebb idő alatt és hatékonyabban, az ISO 16232 és a VDA 19 szabványnak megfelelően végezheti a teljes folyamatot a vizsgálattól és elemzéstől kezdve egészen a jelentéskészítésig. Az így megszerezett adatok a szabványoknak megfelelő műszaki tisztaságvizsgálat és a megfelelő minőség biztosítása mellett az idegenrészecske-szennyeződés okának meghatározásában, a trendek megértésében, az adatok mentése és megosztása révén pedig a gyártási folyamatok javításában és az ismételt előfordulás elkerülésében is hasznosak.
Pontosabb és egyszerűbb műszaki tisztaságvizsgálat és -elemzés az ISO 16232 és VDA szabványnak megfelelően
A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóppal
A VHX sorozat segítségével a felhasználók a gépjárműiparban használatos ISO 16232 és VDA 19 műszaki tisztasági szabvány szerint végezhetnek műszaki tisztaságvizsgálatot. A 4K-s digitális mikroszkóppal készített nagy felbontású, nagy mélységélességű képek elemzésével még az egyenetlen felszínű céltárgyakat is nagy pontossággal mérheti.
Részletes elemzés módban mindössze annyit kell tennie, hogy kiválasztja a célszennyeződést a teljes membránszűrőről készült képen. A tárgyasztal automatikus mozgása révén folyamatos, részletes megfigyelést végezhet nagy mértékű nagyítás mellett. Ennek köszönhetően egyszerűen és gyorsan azonosíthatja az idegen részecskéket. Emellett a mélységkompozíció funkció és a 3D-s magasságmérés egyidejű használatával még egyenetlen alakzatok esetén is részletes megfigyelést és kvantitatív elemzéseket végezhet.
Gyorsabb vizsgálat és számszerűsítés a feltételek automatikus reprodukálása és automatikus kalibrálás révén
A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóppal
A mikroszkóp menti és reprodukálja a korábbi képrögzítési feltételeket. Ehhez mindössze annyit kell tennie, hogy kiválaszt egy képet a rögzített képek albumából, és a készülék automatikusan betölti és reprodukálja a kiválasztott felvétel képrögzítési beállításait (pl. tárgylencsenagyítás, záridő, erősítés, fényeltolás, élkiemelés, fehéregyensúly és fénybeállítási feltételek). A beállítások automatikus reprodukálása nem csupán a munkaidőt csökkenti, hanem azt is lehetővé teszi a különböző felhasználók számára, hogy azonos feltételek között vizsgálják a céltárgyakat, egységes elemzési eredményeket biztosítva ezáltal.
A nagy felbontású objektívek és a motorizált revolverfoglalat zökkenőmentes zoomfunkciót lehetővé, amely a szennyeződés méretének megfelelően gyorsan, az objektívek cseréje nélkül vált a 20×-os és 6000×-es nagyítás között. Emellett a VHX sorozat automatikusan azonosítja a csatlakoztatott objektíveket, és a rögzített képekkel együtt képes kezelni a nagyítási adatokat.
Az egy gombnyomásos kalibrálási funkció automatikusan betölti a szükséges kalibrálási értékeket, amikor a felhasználó egy kattintásos műveletet végez. A szennyezések kiszűréséhez (binarizálásához) használt feltételek reprodukálásának képessége megakadályozza a mért értékek ingadozását.
- A. Nagy felbontású objektív
- B. Motorizált revolverfoglalat
Új bevett gyakorlatok a műszaki tisztaságvizsgálat és -elemzés terén
A VHX sorozatú, nagy felbontású 4K-s digitális mikroszkóp kiváló hatékonyságot biztosít, és az emberi hibák kiküszöbölése révén pontos műszaki tisztaságvizsgálatot és -elemzést tesz lehetővé.
A modern optikai képfeldolgozási és automatizálási technológiákkal generált nagy felbontású 4K-s képek az apró részecskék részletes, egyértelmű és egyszerű vizsgálatát teszik lehetővé, gyors, kifinomult elemzési eredményeket biztosítva ezáltal.
A jelentési funkció használatával a rögzített vagy mért adatok egyszerűen fix formátumú jelentés formájában exportálhatók. Ezen adatokat intranet kiszolgálón keresztül történő megosztása a minőségbiztosítási folyamat és az iparági szabványoknak való megfelelés támogatása mellett a szennyeződések okainak feltárásához és a folyamatok javításához is hasznos lehet.
A számos egyéb fejlett funkcióval ellátott VHX sorozat hatékony társa lehet a megbízható minőség biztosításához a termékek tisztasága terén. A részletekért kattintson az alábbi gombra, és töltse le a katalógust. Kérdés esetén kattintson az alább látható másik gombra, és vegye fel a kapcsolatot a KEYENCE-szel.
