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清潔度,指零件、部件、整機的清潔程度,以用規定方法從規定部位採集到的雜質微粒的重量表示。

1 清潔度 -概念

清潔度最早的歷史應用於航空航天工業。60年代初美國汽車工程師( SAE )和美國宇航工業協會( SAE )開始使用統一的清潔度標準,從而全面地應用於航空和汽車行業。   機電儀錶產品的清潔度是一項非常重要的質量指標。清潔度表示零件或產品在清洗后在其表面上殘留的污物的量。一般來說,污物的量包括種類、形狀、尺寸、數量、重量等衡量指標;具體用何種指標取決於不同污物對產品質量的影響程度和清潔度控制精度的要求。
產品是由零件經過設備加工裝配而成,所以清潔度分為零件清潔度和產品清潔度。產品的清潔度與零件的清潔度有直接的關係,同時還與生產工藝過程、車間環境、生產設備及人員有密切關係。
清潔度是指零件、總成和整機特定部位被雜質污染的程度。用規定的方法從規定的特徵部位採集到雜質微粒的質量、大小和數量來表示。這裡所說的「規定部位」是指危及產品可靠性的特徵部位。這裡說的「雜質」,包括產品設計製造運輸使用和維修過程中,本身殘留的、外界混入的和系統生成的全部雜質。

2 清潔度 -檢測標準


清潔度標準就是回答「怎樣的清潔才是足夠清潔」的問題,設定合格與不合格之間的一道分界線。用來作為從供應商進貨的接收標準,也可以作為內部生產過程清潔度檢測的工具。
標準的設定與清洗工藝直接相關,因為不同等級的清洗設備、方法必然導致不同等級的清潔度結果。清潔度標準除與測試方法有密切關係外,還與樣品種類、數量、溫度、清洗介質、濃度等測試參數和企業標準等因素有關係。

3 清潔度 -目的與意義


保證清潔度的目的是使產品達到規定的壽命,不使產品在制 造、使用、維修過程中因污染而縮短使用壽命。
  通過清潔度檢測並規定其限值,方可大大減輕顆粒磨損造成的損害,提高整機運行壽命和可靠性;防止和減少零部件的雜質對整機的危害;對濾芯的堵塞、破損、失效,對過濾器排泄閥排水機能惡化,過濾器、注油口等合成樹脂殼的破損;迴路中由於沉澱物造成流量的減小;摩擦付由於沉積物造成工作不良、彈簧等的破損;密封材料、隔膜的異常磨損與報損;積存大量水垢造成工作不可靠;摩擦付的損傷或腐蝕;電磁轉換閥的工作不可靠或燒損等,具有特別重要的意義。

4 清潔度 -測定方法


清潔度測定方法對過程式控制制、品質保證和失效分析非常重要,是概括用於獲得有關測定主體如各種機械設備、電子零件等清潔度數據的詳細過程。
檢測清潔度時對取樣有要求,取樣的基本要求決定於樣品的數量和取樣位置。零件體積越大、表面積越大、清潔度偏低,則樣品數量相應減少。應該從生產中隨機抽取零件,並且採樣過程和後面的檢查過程中不能造成零件的污染。檢測清潔度時,一要環境清潔,其清潔程度應與檢測的要求相適應;二要檢測人員的衣帽和雙手清潔;三要所用器具也必須清潔。
目前,在中國航空航天部、機械部、鐵道部等已報批核准的行業標準及具體要求的是最常用的配對稱重法。
清潔度的測定方法很多,主要有如下幾種:
1.目視檢查法
目視檢查法即由人工直接用眼睛在顯微鏡下對零件可以看到的外表面或內腔表面進行檢查。調節顯微鏡的照明亮度和放大倍數,人工可以判斷污染顆粒是金屬、非金屬、或纖維以及尺寸大小。目測法可以檢查殘留在零件表面的比較大而明顯的顆粒、斑點、銹斑等污染,但檢查的結果與人為的因素關係很大。
2.稱重法
稱重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,然後將清洗的液體通過濾膜充分過濾,污物被收集在經過乾燥的濾膜表面,將濾膜再次充分乾燥,根據分析天平稱出過濾清洗前後乾燥的濾膜質量,計算其增加值即為試樣品上的固體顆粒污染物的質量。
3.接觸角法
所謂接觸角,就是液體在固體表面形成熱力學平衡時所持有的角。對固體和液體之間形成的接觸角的測量,是在表面處理及聚合體表面分析等眾多類似領域廣為知曉的分析技術,是對多個單位的單層變化十分敏感的表面分析技術。測量液滴在固體表面的接觸角來評估表面的可濕潤特性。如果液滴可濕潤表面,則接觸角小,反之液滴不能濕潤表面,而在表面傾向於形成圓珠或氣泡,則接觸角大。這就是「水膜殘跡」測試的原理。接觸角大,表示表面被憎水性的污物(油 / 脂等)污染,反之,接觸角小,液滴破裂或攤薄,表示該表面清潔。這種測試方法受人為因素影響也很大,而且這種方法對非常輕小或分散的污物不易識別。尤其是有些特殊材料(如 PTFE 塑料)即使表面很清潔,對大多數液體的接觸角也很大。所以,接觸角法不適合對某些關鍵重要的表面清潔度測試。
4.熒光發光法
在許多情況下,可以利用紫外線來檢測零件表面的清潔度。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並躍進到高能級的電子層,處於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,必須藉助其他分析法。
5.顆粒尺寸數量法
這是一種零件清潔度測定的新方法。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,然後將濾膜乾燥,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,尤其使用於檢測微小顆粒和帶色雜質顆粒。但是如果濾膜是白色的,那麼對白色污物和氣泡的識別就有可能引起誤判。
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,每個尺寸範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。
6.重量法
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,然後將清洗的液體通過濾膜充分過濾,污物被收集在經過乾燥的濾膜表面,將濾膜再次充分乾燥,根據分析天平稱出過濾清洗前後乾燥的濾膜質量,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准許的最大殘留污物的重量,單位為mg或ug。
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