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清洁度测试仪

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汽车零部件清洁度的测试方法

2021-11-16

1清洁度的基本概念及测试目的

1.1基本概念

清洁度是指零件、总成及整机等的特定部位被杂质污染的程度,且表示零件或产品清洗后在其表面上残留的污物的量,用规定的方法从规定的特定部位采集到的杂质微粒的质量、大小和数量等特征参数来表征[4]。

特定部位是指危及产品可靠性的特征部位,如汽车功能零部件,包括燃油系统、油路循环、制动系统、冷却循环系统、液压系统和导气系统等的组成部件。其中,液压部件及系统对颗粒物的存在尤其敏感[5]。

杂质包括产品设计、制造、运输、使用和维修等过程中,本身残留的、外界混入的和系统生成的全部杂质。

污物的量包括种类、形状、尺寸、数量、质量等衡量指标,具体用何种指标取决于不同污物对产品性能的影响程度和清洁度控制精度的要求[6]。

1.2测试目的

清洁度测试的目的是,通过测试来建立产品清洁度指标,保证产品达到规定的寿命,避免产品在制造、使用、维修等过程中因污染而导致其使用寿命缩短[7]。

2测试方法分析

2.1背景介绍

清洁度测试概念Z早由德系合资车企引入中国,它们以德国汽车标准协会制定的汽车零部件清洁度标准(VDA19)为依据,对汽车容易磨损或重要的零部件进行严格的清洁度管控,以减小外界因素或生产过程中所产生的污物对零部件或整个汽车使用质量的影响[8]。在德系车企的推动下,汽车零部件清洁度测试在中国汽车行业有了飞跃的发展。由于中国汽车行业在零部件清洁度测试方面的工作起步较晚,大多数车企以ISO16232:2007作为测试依据,实现对汽车零部件的清洁度管控。

2.2适用范围

首先从两个标准的名称来分析,VDA19-2015适用于汽车上的所有汽车零部件,而ISO16232:2007仅适用于道路车辆的液压回路元器件。从汽车本身的构件来分析,液压回路元器件是汽车零部件中对清洁度要求比较高的部件,只是汽车动力系统的一部分,而VDA19-2015适用于汽车中与功能相关的所有零部件,在适用范围上要广于ISO16232:2007。

2.3样品运输

汽车零部件从车企运输到检测实验室,所经历的打包、运输、环境变化、拆包等过程都会对其表面颗粒物的数量和形状带来影响。VDA19-2015描述了减小人员、包装、储存、运输和拆包等因素对零部件表面颗粒物的影响所带来的益处;而ISO16232:2007只是简单地说明了样品在拆包时要格外小心以避免零部件表面颗粒物的丢失,未注意外来污染物所带来的不良影响。

2.4萃取方法

清洁度的测试原理是利用被检测零部件的表面与污染物颗粒具有不同的光吸收率或散射率,通过光学显微镜的成像原理及统计系统来区分颗粒物的尺寸分布。其测试方法是将一定数量的零部件在一定的条件下清洗,将清洗液通过滤膜充分过滤,污染物被收集在滤膜表面,然后将滤膜干燥,用光学显微镜(Z佳设备是具有拍摄功能的图像识别和分析设备)在光照射下进行观察,按颗粒尺寸和数量统计污染物颗粒,即可得到所测物体零部件的固体颗粒污染物结果[3]。显然,从测试原理上可以得知,如何从形状各异的零部件上将所有污染物收集起来并准确测定是保证测试结果准确可靠的关键所在。

VDA19-2015和ISO16232:2007都涉及的清洗方式有摇晃法、压力冲洗法和超声波冲洗法。但VDA19-2015从零部件的尺寸级别和清洗位置出发,给出了更为具体的选择清洗方式的方法,


Fig.3Schematicdiagramoftheinternalflushingmethod

VDA19-2015中还给出了内部冲洗法(图3)、气压冲洗法(图4)和空气回流法(图5)3种清洗方法。内部冲洗法属于压力冲洗法,主要用于管道形状部件的清洗,清洗时要用到与管道直径匹配的转换器。气压冲洗法是先在一个与外部隔离的内壁湿润的箱体里,用气流冲走部件表面颗粒,然后移出部件,用合适的清洗液清洗箱体内壁来收集清洗液。内部冲洗法和空气回流法都适用于管形部件内壁清洗,然而空气回流法以空气为媒介去填充管形部件内壁,通过空气回流将内壁颗粒物收集到一个初步过滤装置中,然后停止空气回流,用压力冲洗的方法对初步过滤装置进行二次清洗,同样也要收集残留于箱体内壁的颗粒物。因此气压冲洗法和空气回流法都是液体介质和气体介质相结合使用的清洗方式。

2.5清洗液的选择

VDA19-2015详细描述了不同清洗方式适用清洗液的兼容性问题。ISO16232:2007只是模糊地规定了清洗参数要与零部件和清洗系统相匹配,未列出具体的应用范围。


ISO16232:2007主要针对液压部件的测试,清洗方法中用到的介质都是液体,而VDA19-2015还介绍了气压部件的测试方法。气压部件与液体接触时,部件表面可能会受损,选择有一定压力的无尘空气作为介质去清洗气压部件则不会出现部件受损的情况。但在使用液体清洗的时候,选择的清洗液一定不能和测试的部件发生化学反应,且测试污染物不能溶于清洗液中,由此可见清洗液与测试样品的兼容性是非常重要的。VDA19-2015中关于清洗液兼容性的说明和选择的建议如下。

汽车零部件制造过程中使用的大多数材料都可以使用两类清洗液来分离:非极性清洗液和含表面活性剂的含水中性清洗液。两类清洗液的选择依据如下。

(1)含表面活性剂的含水中性清洗液(如去离子水)通??捎糜谇逑春淙匆汉腿蠡寥榛?、动物和植物油脂、油液以及氨基防腐剂。


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