Вимоги до якості поверхні компонентів стають все більш жорсткими, особливо в оптичній промисловості, областях з високим вакуумом та медичних технологіях, де повне видалення плівкоподібних та органічних забруднень є основною проблемою.

забруднень

Відсутність єдиних вимог - порівняно із системою регулювання VDA 19 щодо очищення від твердих частинок - часто спричиняє невизначеності на практиці, наслідком чого є те, що оцінка чистоти базується на різноманітних вихідних точках. У нашій статті представлений огляд різних процедур та спроби окреслити певні параметри стандартизації.

Визначення плівкоподібних домішок

Під плівкоподібними ґрунтами зазвичай розуміють органічні ґрунти, які прилипають тонким шаром до поверхні компонента і які, завдяки їх фізико-хімічним властивостям, часто неможливо задовільно видалити лише механічними засобами. Сюди входять, наприклад, залишки від операцій попереджувального різання, такі як охолоджуючі рідини та миючі засоби, а також масла та мастила. Зазвичай їх обробляють хлорованим або безгалогенним вуглеводневим (CKW або KW) миючим засобом у звичайних зонах, наприклад, під час підготовки до фарбування лаком, гальванічного покриття або зварювальних робіт, оскільки поверхня в першу чергу не містить олії та жиру. Однак зростає попит з боку промисловості, головним чином на високоефективні оптичні або медичні інструменти та високовакуумні методи для усунення всіх можливих органічних залишків.

Стандартні процедури вимірювання

Для визначення того, чи забруднений компонент чи наскільки він забруднений, використовувались різні методи вимірювання. Сюди входить, наприклад, процедура випробування фарби, яка ефективно виявляє органічні забруднення, які легко, помірно або ледко летючі. Вимірюючи та визначаючи поверхневий натяг (мН/м), можна визначити, наскільки поверхневе навантаження даного компонента впливає на плівкоподібний забруднювач. Навпаки, аналіз залишкових газів використовується для виявлення сильно летючих органічних забруднень при атомних розмірах. Випробовуваний компонент поміщають у спеціальну випробувальну камеру, яка тривалий час працює у дуже сильному вакуумному середовищі. Потім евакуйоване відпрацьоване повітря оцінюють за допомогою мас-спектрометра. У процесі флуоресценції завдання полягає у визначенні чистоти деталей, виготовлених з металу або порівняно твердого конструкційного матеріалу. Ультрафіолетове світло наноситься на плівкоподібні забруднення і реєструється за допомогою оптичної зондуючої системи. Цей метод може бути використаний головним чином для моніторингу запущених технологічних процесів на основі доступної еталонної поверхні для оцінки якості.

Процедури очищення, вимоги до обладнання

Якщо слідувати принципу, що «щось розчиняє одне і те ж», подолання плівкоподібних забруднень на поверхнях із самого початку було завданням обладнання на основі вуглеводнів (KW) та галогенованих вуглеводнів (CKW), оскільки властивості матеріалів різних розчинників гарантовані найефективніше очищення в класичному застосуванні. Як альтернатива цьому, а також для гравітаційного виведення неорганічних забруднень, обробка води була встановлена ​​у 1980-х роках. На додаток до гравіметричних критеріїв для частинок (наприклад, в контексті технології впорскування дизеля), згодом він все частіше використовувався для видалення плівкоподібних органічних речовин.

Незалежно від того, працює технологія з водним процесом або з розчинником, якість обробки, що забезпечується очисним обладнанням, багато в чому є важливою передумовою для досягнення вимог до досконалості на поверхнях. Потреба суворо запобігати використанню та виникненню знежирюючих органічних компонентів стала загальновизнаним стандартом. Отже, використання таких речовин при виготовленні та складанні машин заборонено: мастила, оливи, мастила, силікони і особливо фторовані олії та мастила, сірка (з усіма її сполуками), всі органічні сполуки та фталати (пластифікатори).

Але вибір використовуваних інгредієнтів також має підвищене значення. Окрім одиниць атомної величини, наприклад, використання вакуумних насосів, змащених мастилом, є дуже нерозумним. Це пов’язано з тим, що під час можливого простою машини не можна виключати реактивне забруднення жиром під час процесу сушіння.

Вибравши правильну систему підготовки середовища - крім правильного виконання процесу полоскання - якість ванни може підтримуватися незмінною протягом більш тривалого періоду часу. Це має елементарне значення для рівня очищення, якого потрібно досягти. На додаток до використання високоефективних циркуляційних систем, атмосферні випарники та дистиляційні системи стали ефективним засобом підготовки середовищ на попередніх етапах очищення та проміжного промивання для усунення органічних та неорганічних забруднень у ваннах. Правильна обробка технологічного повітря для подачі свіжого повітря до сушильних компресорів та підключення припливної вентиляції до очисних камер також заслуговує на особливу увагу, щоб виключити надходження повітря, завантаженого емульсією/масляним туманом. Оскільки в багатьох випадках обладнання підключається до чистої або стерильної кімнатної системи під час нанесення, існує можливість відбору технологічного повітря з цих відділів.

Яка ситуація на практиці?

Нижче наведено два практичні приклади того, як цього технічно можна досягти у випадку суворих вимог до плівкоподібних органічних забруднень та чистоти компонентів.

У першому випадку це високоякісні алюмінієві деталі, що використовуються у вакуумній техніці.

Очищення клапанів у виробництві напівпровідників та промисловості вакуумних покриттів.

> 44 мН/м, виміряні за допомогою процедури випробування фарби та аналізу залишкових газів для перевірки вмісту залишкової органічної речовини.

Наступний технологічний процес:

Встановлення в чистому приміщенні.

3-резервуарне очищення LPW із вбудованою робочою камерою, високою циркуляційною потужністю, що було необхідною умовою якості при переході від різання до монтажу до вимог чистих приміщень. Сушіння здійснюється гарячим повітрям, а потім вакуумним насосом, що працює насухо. Повітря для сушіння та післявакуумної вентиляції робочої камери надходить із сусіднього чистого приміщення у вигляді відфільтрованого технологічного повітря.

Система рециркуляції іонообміну/випарник.

Швидким випробуванням можна виявити необхідне значення 44 мН/м, а необхідну категорію чистоти можна достовірно визначити за допомогою аналізу залишкових газів. Термін служби обладнання в цей час становить 4-6 місяців.

Другий приклад описує внутрішнє та зовнішнє очищення елементів теплообмінника для виробничого обладнання, що використовується в оптичній промисловості.

Внутрішнє очищення, потім вимкнення системи, а потім зовнішнє очищення.

Нержавіюча сталь, алюмінієвий сплав, кераміка.

Не залишайте органічні компоненти після механічної обробки та зварювання.

Наступний технологічний процес:

Комбінований ін'єкційний пристрій з двома ваннами та станцією ручного очищення (ПАР/деіонізована вода). Процес контролюється шляхом вимірювання швидкості потоку, вимірювання провідності в прямій і зворотній гілках та контролю залишкового вмісту вологи у відпрацьованому повітрі для перевірки результату висихання повітря/азоту.

Процес виключення деіонізованої води, циркуляція ПАР попередньою фільтрацією частинок через свічковий фільтр.

Бажаний результат чистоти підтверджується аналізом залишкового газу.

Подальший розвиток, стандартизація

Представлені приклади застосування були лише приблизно описані, але очевидно, що повне видалення плівкоподібних органічних забруднень ставить зростаючі вимоги до технологічних процесів, включаючи технології промислового очищення. Але це стосується і наступних етапів монтажу та технічного обслуговування. Вода як середовище у чистому вигляді - це її 2-значуща провідність деіонізована вода, значним завданням для технологічного процесу є видалення будь-яких органічних залишків, що характеризуються параметром атомного числа/см 2 (за допомогою аналізу залишкових газів). У випадку очищення лише водою, це завжди передбачає багатоступеневу зміну ванни з чітко визначеними завданнями в контексті кожної технологічної операції. Але однаково можливо в деяких додатках підходити до завдання комбінованим розчинником-водним (тобто гібридним) процесом. Однак високоефективне попереднє знежирення на поверхнево-активній речовині або розчиннику є авторитетним.

Процедура, що використовується для оцінки чистоти компонента в цих зонах, полягає у поєднанні вимірювання поверхневого натягу з швидким випробуванням та визначенні залишкових органічних складових шляхом аналізу залишкового газу. Отже, відповідне обладнання працює принаймні з трьома підготовленими середовищами, де системи підготовки, що обробляють носій, розроблені в кілька етапів і вирівняні між собою. На додаток до ступеня очищення, що забезпечує високу якість, важливими є вимоги до якості води для ополіскувачів. Послідовне розділення товарів, які ще не були очищені, та товарів, які вже пройшли очищення, також виявилося доцільним.