Teollisen puhdistuskoneen hyväksyminen: viisi keskeistä hyväksyntäkriteeriä kiertoaikaa, puhtauteen, hiukkaskokoon, kuivuuteen ja lämpötilaan

Yleiskatsaus

Teollisen puhdistuskoneen hyväksyminen ei ole pelkästään kysymys siitä, näyttääkö komponentti »puhdalta«. Oikea hyväksyntäprosessi käyttää mitattavia ja toistettavia kriteerejä varmistaakseen, että laite täyttää sovitut tekniset vaatimukset.

Teollisten puhdistusjärjestelmien toimittajana Big Bird Industrial, entinen Harbin Shimada Big Bird Industrial , viisi parametria on yleensä tärkeitä laitteen hyväksynnän aikana:

• Kiertoaika
• Siivetys
• Partikkelikoko
• Kuivatus
• Työkappaleen lämpötila

Tässä artikkelissa selitetään, miten nämä viisi indikaattoria määritellään, miten niitä voidaan testata ja mitä pitäisi selventää ennen hyväksyntää, jotta vältetään riitoja laitteen toimituksen yhteydessä.

1. Miksi selkeät hyväksyntäkriteerit ovat tärkeitä

Puhdistus on teollisista prosesseista yksi, joka voidaan helposti arvioida subjektiivisesti.

Komponentti voi näyttää visuaalisesti puhdalta, vaikka se sisältäisi edelleen mitattavaa saastumista öljykanavissa, onteloissa, rei’issä tai muissa kriittisissä alueissa.

Jos hyväksyntäprosessia ei määritellä mitattavilla kriteereillä, erimielisyyksiä voi syntyä laitteiston toimituksen jälkeen, koska toimittaja ja asiakas saattavat käyttää eri määritelmiä sanalle "puhdas".

Tästä syystä teollisuuden puhdistushankkeissa on sovittava kvantitatiiviset hyväksyntävaatimukset teknisessä sopimuksessa ennen laitteiston valmistuksen aloittamista.

Sopitut kriteerit pitäisi määritellä ei ainoastaan vaadittavat arvot, vaan myös vastaavat testimenetelmät, standardit, mittausolosuhteet ja hyväksyntämenettelyt .

2. Viisi ydinkriteeriä

2.1 Kiertoaika

Kiertoaika tarkoittaa aikaa, jonka puhdistusjärjestelmän tarvitsee kuluttaa yhden työkappaleen määritellyn käsittelyn suorittamiseen, yleensä ilmaistuna sekunteina tai minuutteina kappaleelta.

Yksi tärkeä seikka on selkeästi määritellä, sisältääkö kiertoaika lastauksen ja purkamisen.

Esimerkiksi:

• Kaupallisille ajoneuvoille tarkoitettujen moottorin kampiakselien puhdistus: 180 sekuntia
• Kaupallisille ajoneuvoille tarkoitettujen moottorilohkojen puhdistus: 300 sekuntia
• Merikäyttöisen kampiakselin puhdistus: 20 Minuuttia , lataus ja purku pois lukien

Nämä määritelmät on esitettävä selkeästi teknisessä sopimuksessa.

Puhtaan puhdistuskierron ja täydellisen tuotantokierron välinen ero voi olla merkittävä, erityisesti automatisoiduissa tuotantolinjoissa.

2.2 Puhtaustaso

Puhtaustaso viittaa kokonaismäistä jäännössäppäilyn massaa puhdistuksen jäljelle jäävään likemääräiseen määrään työkappaleella, joka ilmoitetaan yleensä milligrammoina (mg).

Tyypillisiä puhtaustasovaatimuksia voivat olla:

• Henkilöautojen sylinteripäiden öljykanavat: ≤16 mg
• Sylinteripäiden vesikotelot: ≤10 mg
• Kammiakseli: < 3 mg kokonaisuudessaan
• Henkilöauton kampiakseli: ≤8 mg
• Uuden energian ajoneuvon moottorikotelo: ≤ 2 mg

Nämä arvot tulee aina tulkita yhdessä määritellyn erottelun ja mittauksen menetelmän kanssa.

Puhtausarvo ilman määriteltyä testimenetelmää ei välttämättä riitä objektiiviseen hyväksyntäpäätökseen.

2.3 Hiukkaskoko

Hiukkaskoko viittaa puhdistuksen jälkeisten jäännöshiukkasten suurimpaan tai määriteltyyn kooksi rajoitukseen. Sitä ilmaistaan yleensä mikrometreinä (μm) tai millimetreinä (mm).

Tyypillisiä vaatimuksia voivat olla:

• Sylinteripään runko: ≤ 1,2 mm
• Sylinteripäähän liittyvä vesikulku: ≤ 2,4 mm
• Moottorilohko: ≤800 μm
• Akun kotelointi: ≤400 μm
• Kammiakseli: <300 μm

Hiukkaskoon vaatimukset eroavat kokonaissiisteyden vaatimuksista.

Työkappaleella voi olla alhainen kokonaissaastumismäärä, vaikka se sisältäisi yksittäisen hiukkasen, jonka koko ylittää sallitun enimmäiskoon.

Siksi molemmat indikaattorit saattavat vaatia erillistä arviointia.

2.4 Kuivuus

Kuivuus kuvaa työkappaleen tilaa pesun ja kuivauksen jälkeen.

Tyypillisiä hyväksyntävaatimuksia voivat olla:

• Ei näkyviä vesijälkiä
• Akselin pinnalla ei saa olla jäännösvettä
• Ei näkyvää vesijäämää pintojen tai reikien sisällä
• Täysin kuiva
• Ei jäännösvettä sisäisissä kammioissa

Kuivuutta arvioidaan usein visuaalisesti.

Koska visuaalinen tarkastus voi olla subjektiivinen, hyväksyntäsopimuksessa tulisi määritellä tarkastusehdot, kuten valaistus, tarkastuskulma, tarkastusetäisyys ja sallitaanko suurennusta.

2.5 Työkappaleen lämpötila

Työkappaleen lämpötilalla tarkoitetaan komponentin lämpötilaa puhdistamisen ja jäähdytyksen jälkeen verrattuna ympäröivän ilman lämpötilaan.

Vaatimusten esimerkkejä ovat:

• Henkilöautojen sylinteripäät: alle 2 °C:n ero ympäröivän ilman lämpötilaan nähden
• Henkilöauton kampiakseli: noin ±5 °C:n sisällä ympäröivän ilman lämpötilasta
• Henkilöautojen moottorilohkot: noin ±3 °C:n säteellä ympäristön lämpötilasta
• Kaupallisen ajoneuvon kampiakseli: noin ±5 °C:n sisällä ympäröivän ilman lämpötilasta

Lämpötilavaatimukset on suunniteltu komponentin tilan vakauttamiseksi ennen seuraavia prosesseja.

Tämä voi olla erityisen tärkeää, kun puhdistettu komponentti siirtyy suoraan kokoonpanoon, mittojen tarkastukseen tai muihin lämpötila-herkkiin prosesseihin.

3. Miten puhdistuslaatu ja hiukkaskoko testataan?

Puhdistuslaatua ja hiukkaskokoa mitattaessa on noudatettava määriteltyä poistamis- ja analyysimenetelmää.

Tyypillinen prosessi sisältää seuraavat vaiheet:

1. Työkappaleen sijoittaminen määriteltyyn poistolaitteistoon.
2. Jäljelle jäävän saasteen poistaminen pinnoilta ja sisäisistä käytävistä.
3. Sopivalla poistomenetelmällä, kuten painepesulla, ultraäänipoistolla tai ravistelulla.
4. Näytteenotto-aineen kerääminen.
5. Saastumisen suodattaminen.
6. Suodatinmuovin kuivatus.
7. Saastumismassan mittaaminen saasteisuustuloksen määrittämiseksi.
8. Hiukkasten analysointi suodattimella säilyneistä näytteistä hiukkasenkoon jakauman tai suurimman hiukkasen koon määrittämiseksi.

Yleisesti viitattuja teollisuusstandardeja ovat ISO 16232 ja VDA 19 .

Eri standardit ja testimenetelmät voivat kuitenkin määritellä erilaisia näytteenotto-, suodatus- ja hiukkasten luokittelumenetelmiä.

Siksi hyväksyntäsopimuksessa tulisi määritellä molemmat seuraavat asiat:

Vaadittu arvo + Testimenetelmä

eikä pelkkää numeerista saasteisuus- tai hiukkasenkoon raja-arvoa.

Esimerkiksi ilmaisu "puhtaus ≤ 220 mg" ilman erityistä poistomenetelmän määritelmää voi jättää tilaa erilaisille tulkinnoilta lopullisessa hyväksynnässä.

4. Yleisiä ongelmia laitteiden hyväksynnän yhteydessä

Ongelma 1: Koneen hyväksyminen pelkän ensimmäisen kappaleen testin perusteella

Ensimmäisen kappaleen testi vahvistaa, että kone pystyy saavuttamaan vaaditun tuloksen tietyissä olosuhteissa. Se ei välttämättä osoita pitkäaikaista prosessin vakautta.

Jatkuvan toiminnan aikana seuraavat tekijät voivat vaikuttaa pesutuloksiin:

• Puhdistusnesteeseen tarttunut lika
• Suodattimen tukkeutuminen
• Suuttimen kuluminen
• Nesteen ominaisuuksien muutokset
• Kertynyt lika

voivat vaikuttaa pesutuloksiin.

Tästä syystä hyväksyntä tulisi sisältää jatkuvan toiminnan tai vakauskokeen tarvittaessa.

Ongelma 2: Puuttuva puhdistusasteen testimenetelmä

Tekninen sopimus voi määritellä puhdistusvaatimuksen, mutta jättää avoimeksi, miten arvoa mitataan.

Tämä voi aiheuttaa riitoja, koska eri ekstraktiomenetelmät voivat tuottaa erilaisia tuloksia.

Hyväksyntäasiakirjan tulisi siksi määritellä sovellettava standardi ja ekstraktiomenetelmä.

Ongelma 3: Epäselvä kiertoaikamääritelmä

”180 sekuntia kappaleelta” voi tarkoittaa eri asioita projektista riippuen.

Sisältääkö se:

• Latauksen?
• Irrotetaanko?
• Kiinnitin asetetaan?
• Robotti liikkuu?
• Puhdistus?
• Pesataan?
• Kuivataan?

Käyttöönoton yhteydessä on määriteltävä selkeästi kierron aloitus- ja päättöpisteet.

Ongelma 4: Subjectiivinen kuivuustarkastus

Sanat kuten ”kuiva”, ”ei vesijälkiä” ja ”ei jäännösvettä” voivat tulkita eri tavoin.

Hyväksyntämenettelyn on määriteltävä tarkastusehdot ja tarkka hyväksyntäkriteeri.

Vaativissa sovelluksissa voidaan tarvittaessa harkita myös lisäkvantitatiivista varmistusta, mikäli se on teknisesti perusteltua.

5. Kuinka valmistautua asianmukaiseen puhdistuskoneen hyväksyntätestiin

Hyvin määritelty hyväksyntämenettely tulisi periaatteessa luoda jo ennen laitteiston valmistuksen aloittamista.

1. Määritä viisi ydinparametria

Määritä vaaditut arvot seuraaville parametreille:

• Kiertoaika
• Siivetys
• Partikkelikoko
• Kuivatus
• Työkappaleen lämpötila

2. Määritä kiertoaikamittausmenetelmä

Ilmoita selvästi, sisältääkö mittaus lastauksen ja purkamisen, sekä määritä mittauksen aloitus- ja lopetuspisteet.

3. Määritä puhdistustason ja hiukkaskoon testausmenetelmä

Määritä:

• Sovellettava standardi
• Uutto menetelmä
• Suodatusmenetelmä
• Mittausehdot
• Hyväksymisrajat

4. Sisällytä jatkuvatoimintatestaus

Siellä, missä tuotannon vakaus on tärkeää, hyväksyntää ei pitäisi perustaa pelkästään yhteen ensimmäiseen tuotettuun kappaleeseen.

Jatkuvatoimintatestaus voi auttaa varmistamaan, että järjestelmä säilyttää suorituskykynsä puhdistusnesteiden, suodattimien ja suihkujen toiminnan aikana.

5. Valmistele täydelliset prosessin validointitiedot

Varustevalmistajan tulee toimittaa asianmukaiset prosessin validointi- ja hyväksyntätestausasiakirjat, joiden avulla voidaan osoittaa, miten sovitut vaatimukset on varmennettu.

UKK

K: Kuinka montaa parametria tarkastetaan yleensä teollisen pesukoneen hyväksynnässä?

Viisi keskitettyä parametria otetaan yleisesti huomioon:

Kiertoaika, puhtaus, hiukkaskoko, kuivuus ja työkappaleen lämpötila.

Komponentin ja käyttötarkoituksen mukaan voidaan määritellä myös lisävaatimuksia, kuten pinnan tila, jäännöskosteus, kulkureittien puhtaus, mittojen muuttuminen tai sisäisten kulkureittien saavutettavuus.

Lopulliset hyväksyntäkriteerit tulee noudattaa projektin teknistä sopimusta.

K: Riittääkö ensimmäisen kappaleen tarkastus koneen hyväksymiseen?

Ei välttämättä.

Ensimmäisen kappaleen testi osoittaa, että kone pystyy saavuttamaan vaaditun tuloksen testattujen olosuhteiden alla. Se ei välttämättä todista, että prosessi pysyy vakaina pitkäaikaisessa käytössä.

Tuotantolaitteita varten jatkuvatoiminen testi voi tarjota lisätodisteita prosessin vakauden varmistamiseksi.

K: Kuinka kuivuutta voidaan arvioida objektiivisesti?

Kuivuutta arvioidaan usein visuaalisesti, mutta tarkastusehdot tulisi standardoida.

Hyväksyntäsopimus voi määritellä:

• Valaistusolosuhteet
• Näkökulma
• Tarkastusetäisyyden
• Sallitaanko suurennus
• Onko ohut vesikalvo hyväksyttävissä
• Onko sisäisiä kammioita ja reikiä myös tarkastettava

Lausekkeet kuten ”ei vesijälkiä”, ”ei jäljellä olevaa vettä akselilla” ja ”ei vesijäämiä pinnalla tai reikien sisällä” tulisi määritellä selkeästi ennen hyväksyntää.

K: Miksi työkappaleen lämpötila tulisi sisällyttää hyväksyntäkriteereihin?

Työkappale, joka säilyy merkittävästi ylä- tai alapuolella huoneenlämpötilaa puhdistuksen jälkeen, voi vaikuttaa seuraavaan kokoonpanoon ja mittojen mittaamiseen.

Lämpötila voi myös vaikuttaa jäännemärkän haihtumiskäyttäytymiseen.

Tästä syystä joissakin automaalisissa puhdistusprojekteissa määritellään tarkka lämpötilaväli suhteessa ympäristöolosuhteisiin, esimerkiksi noin ±2 °C–±5 °C , riippuen komponentista ja seuraavasta prosessista.

Yhteenveto

Teollisen puhdistuskoneen hyväksyntä tulisi perustua mitattaviin ja toistettaviin teknisiin kriteereihin eikä pelkästään visuaaliseen arviointiin.

Viisi keskeistä indikaattoria – kierrosaika, puhtaustaso, hiukkaskoko, kuivuus ja työkappaleen lämpötila – muodostavat käytännöllisen viitekehyksen automatisoidun puhdistusjärjestelmän arvioimiseksi sen täyttääkö se sovitut tuotanto- ja laatuvaatimukset.

Monimutkaisten auto- ja teollisuuskomponenttien hyväksyntämenettelyn tulisi määritellä myös testimenetelmät, käyttöolosuhteet, tarkastusten taajuus ja jatkuvan toiminnan vaatimukset.

Big Bird Industrial, entinen Harbin Shimada Big Bird Industrial , tarjoaa asiakaskohtaisia teollisuuden puhdistusjärjestelmiä ja tukee asiakkaita prosessin validoinnista laitteiston hyväksyntätestaukseen asti. Hyväksyntämenettelyjä voidaan kehittää asiakkaan työkappaleen, puhtaustasovaatimusten, tuotantotahtiin, kuivatusvaatimuksiin ja teknisten määrittelyjen perusteella.