2021-01-15

千里之堤，潰于蟻穴——產品質量之不容忽視的清潔度控制

導讀

在大家的印象中，新車需要經過較長時間的磨合期才能正常行駛使用，現如今，其實很多車企在顧客提車時并不會刻意提醒新車磨合期。其中的原因一方面是加工精度和裝配精度的提高，另一方面是因為零件清潔度指標的大幅提高，避免了發動機早期異常磨損導致的發動機故障。這就是清潔度帶來的最貼近生活的感受。

在軍工產業中，清潔度帶來的影響尤為突出。在中外航天運載工程中，由于多余物導致的發射失敗數不勝數，同時在軍事工業的其他產品研究過程中也發現清潔度控制是產品壽命和效率的重要影響因素。

清潔度管控前后對比

產品清潔度導致的產品失效在各種類產品的使用過程中屢有發生。

軸承磨損油缸磨損

油泵磨損閥門磨損

清潔度控制失效案例

●案例一

某發動機公司生產的機匣，流道是澆鑄成型的，流道如同盤山公路，到目前為止，尚無徹底洗凈流道內型砂的辦法。從機匣流道流出的顆粒直接進入軸承，約15萬元一只軸承用不了幾小時就壞了。

●案例二

某戰斗機發動機公司的進口發動機機匣中部涂覆的熱障材料質量很好，但大修后再也無法保證質量。當飛機在內陸上空飛行時，飛幾次就脫落，而飛到海面上空，一次就脫落。

●案例三

某航空控制系統公司送檢2種液壓控制閥體，小閥體檢測結果顯示，150至200微米的顆粒有336個，其中金屬顆粒161個；200至1000微米的顆粒369個，大于1000微米的顆粒有20個。大閥體檢測結果顯示，150至200微米的顆粒有1164個，其中金屬顆粒640個；200至1000微米以上的顆粒1687個，大于1000微米的顆粒有71個。

●案例四

航發某軸承公司送檢3種規格軸承，軸承檢測結果顯示，150至200微米的顆粒有342個，其中金屬顆粒30個；200至1000微米的顆粒有312個，大于1000微米的顆粒有20個。

現狀-技術清潔度標準對比

清潔度取樣方式的革新

熒光發光法------測油脂類污染物

在紫外線的照射下，表面的污染物顆粒會發出熒光。因為紫外線的能量被污物吸收，污物顆粒電子被激化并躍進到高能級的電子層，處于高能級的不穩定的電子隨即會返回原低能級電子層，在此過程中原來吸收的能量以發熱發光的形式釋放出來——熒光。這種激活釋放的頻率達每秒幾千次，所以在紫外線下的熒光不是閃爍的而是持續穩定的，根據發熒光即可目測污物在零件表面的位置，熒光強度也是可以應用信號檢測儀器測定從而表示表面被污染的程度。但如果要識別污染物的成分等特性，必須借助其他分析法。

顆粒尺寸數量法------測顆粒污染物

這是一種零件清潔度測定新趨勢。其基本原理是根據被檢測的表面與污染物顆粒具有不同的光吸收或散射率。其測試方法是，將一定數量的零件在一定的條件下清洗，將清洗液通過的濾膜充分過濾，污物被收集在濾膜表面，然后將濾膜干燥，用顯微鏡(最佳設備是具有拍攝功能的圖像識別和分析設備)在光照射下檢測，按顆粒尺寸和數量統計污物顆粒，即可得到所測物體零件的固體顆粒污染物結果。這是一種適合精密清洗定量化的清潔度檢測方法，尤其使用于檢測微小顆粒。

顆粒尺寸數量法極限值：對特定規格的零件，規定一定樣品數量、檢查頻率、清洗介質、清洗參數和操作過程的情況下，將顆粒按尺寸大小統計，每個尺寸范圍分別規定準許的最大顆粒數量，只要有某一項超標，則測試結論為不合格。

在某些場合也經常采用清洗溶液取樣方法來進行產品清潔度指標的評估，其基本原理是在所有的清洗溶液中采用取樣方式進行顆粒尺寸計數，從而推算出所有清洗溶液中的顆粒數得出產品清潔度情況。此種方法是顆粒尺寸數量法一種簡化方式，由于取樣方式存在的不確定性，此種檢測方式適用于對產品零件顆粒度尺寸數量有一定要求，但針對顆粒度數量和尺寸不作為排他性指標的情況。

重量法------測顆粒污染物

重量法是工業生產和試驗中最常用的清潔度測定方法。其測定原理是將一定數量的試樣在一定的條件下進行清洗，然后將清洗的液體通過濾膜充分過濾，污物被收集在經過干燥的濾膜表面，將濾膜再次充分干燥，根據分析天平稱出過濾清洗前后干燥的濾膜質量，計算其增加值即為試樣品上的固體顆粒污染物的質量。

重量法典型限值：對特定規格的零件，規定一定樣品數量、檢查頻率、清洗介質、清洗和過濾方法的情況下準許的最大殘留污物的重量，單位為mg或ug。

航天智造-超凈清洗專家

航天智造始終致力于智能制造行業的工藝研究和拓展，目前涉及機加工、裝配、焊接、物流、自動化庫房等一系列工藝流程，已在航空、航天、軍工、汽車、高鐵、工程機械、風電等行業取得較高的認可度。也正是因為對于生產各類工藝的分析和研究，發現清潔度對于產品質量具備無可替代的重要性，公司結合航天流體技術的技術儲備，開發出結合高壓水射流技術、超聲波技術、機器人柔性能力的不同清潔度控制解決方案。