清洁度清洗检测仪

[b]1 前言与目的[/b]　　在各种产品的表面处理工艺中， 喷漆与底材的附着力差，出现掉漆、起泡、划格法测试不合格的问题会经常出现。 而底材表面不干净，有油污、油尘、指纹等污染物是造成附着力不良的关键原因。而表面处理70%的不良都是在清洗过程造成的。　　德国SITA公司研发的Cleanospector油污清洁度仪是目前世界上唯一可以量化输出金属、陶瓷、玻璃表面清洁度的仪器。SITA Cleanospector油污清洁度仪通过荧光激发法量化检测金属、陶瓷、玻璃上的如油、脂、蜡、胶黏剂、指纹、残留的清洗剂等有机污染物、研究结果与长期的经验表明，这些有机污染物的过量残留是影响后工序如焊接、喷涂效果的主要原因之一，通过SITA Cleanospector油污清洁度仪监控清洗后工件的清洁度，建立清洁度标准，可以避免因胶黏剂残留过量造成的喷涂附着力差、甚至喷涂不上的问题。　　SITA CleanoSpector有两种测量结果的表示方式可供选择。第一种Cleanliness模式，测量仪器以百分比显示的清洁度值的高低。一个100%的清洁度值，表示一个绝对干净和无荧光的表面。第二种Fluolevel模式，测量仪器以RFU值(Relative Fluorescence Units)表示清洁度的高低。RFU为相对荧光强度值，RFU值越大，零件表面的残留污染物含量也越高。此外，通过搭配SITA-Fluoscan软件，在较暗环境下进行手动扫描式测量、扫描时间为30秒，可获得整个样品的清洁度变化曲线。[b]2样品[/b]　　样品背景：深圳某公司的汽车铭牌毛坯在加工过后通过贴膜来防止毛坯板刮花和二次污染。目前的贴膜方式有两种：第一种为静电吸附膜，第二种为丙烯酸胶黏剂(丙烯酸)粘合膜。粘合膜在撕掉后会有胶黏剂残留在毛坯板上，工程师认为这是造成后续工序中喷涂效果不好的主要原因，使喷涂涂层有附着不上或涂层脱落的风险。　　测试目的：　　验证SITA清洁度仪的数据是否能明显区分各种不同样品的表面清洁度。　　例如：是否能区分贴静电膜毛坯板与贴胶粘膜毛坯板的清洁程度 　　样品类别：[table=100%][tr][td] [/td][td]处理与描述[/td][td]测试数量[/td][td]备注[/td][/tr][tr][td]A[/td][td]贴520胶粘膜[/td][td]3[/td][td]使用百分比模式测量，并取其中一个作扫描式测量[/td][/tr][tr][td]B[/td][td]贴静电膜[/td][td]3[/td][td]使用百分比模式测量，并取其中一个作扫描式测量[/td][/tr][/table]　　测试模式：Cleanliness 测量软件：1.SITA-Fluoscan 2. 测量方式：线性扫描　　样品测试采用线性扫描，测量点的直径为1毫米。以图线直观比较。测量的所有数值详见附件。　　注： SITA-Fluoscan是专门作为扫描式测量的软件，单次最长测量时间为30秒。结果以图线呈现。同时，用户可以读取、管理和导出所有数据记录。[b]　　扫描方式应用：[/b][align=center][img=直线扫描模式]http://www.sita-china.com/literature/m1705/0311460765.jpg[/img][/align]　　使用一个或者多个传感器，连续测量带状平面样品的清洁度[b]　　表面扫描模式[/b][align=center][img=平面扫描模式]http://www.sita-china.com/literature/m1705/0311474942.jpg[/img][/align]　　使用一个X-Y定位驱动装置检测平面样品的清洁度[b]　　自由扫描模式[/b][align=center][img=3D自由扫描模式]http://www.sita-china.com/literature/m1705/031148288.jpg[/img][/align]　　使用3D定位系统测量样品表面的清洁度　　本次测试的扫描方式为：单直线扫描。[align=center][img=,690,335]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/05/201705081116_01_2818848_3.jpg[/img][/align][align=center]测试现场[/align][b]3测试结果分析：[/b]　　 A有胶黏剂样品，扫描图像如图所示[align=center][img=测试样品一]http://www.sita-china.com/literature/m1705/0311525960.jpg[/img][/align]　　B 静电吸附样品[align=center][img=,800,432]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/05/201705081116_02_2818848_3.jpg[/img][/align]　　分析：　　通过比较A、B两样品的清洁度曲线可以发现：　　A样品曲线平稳的地方为底材干净的部位，示值为5RFU左右 示值在中后部有波动，最大值达到了15RFU，说明此区域有胶黏剂残留。　　B样品曲线一直平稳在5RFU左右，几乎没有波动，说明B样品这个板面清洁度很均匀，相对比较干净。[b]4结论[/b]　　1. SITA Cleanospector表面清洁度仪可以很好的检测出的铭牌毛坯板上的丙烯酸胶黏剂。　　2. SITA Cleanospector表面清洁度仪扫描出来的示值可如实反映扫描区域的清洁度情况。　　3. A、B样品曲线比较与预期相符，A结果呈现出在胶黏剂板上的确会有胶黏剂的残留，而且是残留在中间部位。B样品，为静电吸附，理应洁净，结果也说明了其清洁度很好且没有受到二次污染。　　4. 手持式 SITA CleanoSpector适用于工厂车间或实验室的简便快速的清洁度监测，以评估铭牌毛坯在下工序喷涂前的的清洁度质量。

文/毕慧云（华测团队） 1 VDA与VDA19 VDA是Verband der Automobilindustrie的简称，译为德国汽车工业协会，是德国最有实力和影响力的行业协会组织之一，成立于1901年，总部位于柏林，目前共有620多家汽车及零配件企业会员。VDA主要代表德国汽车工业的利益参与制定汽车工业标准等。VDA 19为德国汽车工业协会针对汽车生产工艺要求中的清洁度部分设立的标准。2004年9月，VDA发布第一版德文版标准VDA19 1st Edition技术清洁度检验（功能相关的汽车零部件颗粒物污染）。 2010年1月，英文版VDA 19 发布。同年，VDA19.2 （组装过程中的技术清洁度环境、运输、人员和组装设备）发布。作为VDA19的补充，VDA 19.2 更多的注重于组装中的清洁度，提出了各种理念及方法用于指导解决实际生产装配中遇到的清洁度问题。 VDA 19第一版距今已有10多年的历史，在使用过程中也渐渐发现有些细节未做详尽的规范。因此，2014年VDA协会组织会员重新编写了第二版VDA19。目前，VDA19 第二版黄皮书（研发版）已基本定稿，但第二版VDA19红皮书截至目前还未正式发布。2 VDA19标准制定背景 汽车、航空器、医疗设备领域都需要使用洁净度很高的零件。污染物的存在，尤其是大量硬质污染物，会严重影响其性能。以汽车为例，最先对颗粒尺寸做出规定的是ABS/ESB及零件。这些零件除了有着严苛的产品公差和高压下的压力控制要求外，对污染物和残留物颗粒也有着苛刻的要求。此外，像发动机缸体的关键性区域，分布有活塞区域、油增压区域等，它们配合能输出极高的功率，只允许存在极其微量的污染物。在活塞区域，如能减少活塞上的划痕，会降低油耗，并能提高废气再循环的效率。动力转向系统的运转需要高压，并小角度开启阀体，故对残留物颗粒的要求也较高。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/08/201608311115_607599_3051334_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/08/201608311115_607597_3051334_3.jpg图1 汽车功能相关零部件 鉴于以上情况，需要有一套能衡量功能相关的零部件内部或整体污染物的测试标准，以获取污染物的尺寸和数量。通过这些数据，可对污染物的潜在危害做出评估。VDA19的标准便是在此背景下编写。目前，清洁度分析大多是在VDA Vol. 19 和 ISO 16232等工业标准框架下执行的，很多企业标准也是在VDA19的体系下制定的。3 VDA19主要内容 VDA19共分为A -K 11部分，具体内容见表1。表1 VDA19 A-K内容摘要VDA19章节内容内容简介A应用范围和有效性适用范围，规范性引用，除外条款，清洁度检测简介，结果表述，环境健康和安全，检验能力等B检验方法的选择萃取方法选择分析方法的选择C 试验部件的清洁装卸原则，正确的装卸（包装，运输，拆卸，去磁处理，后续处理等）D鉴定试验和空白试验值原理，空白测试及评价标准衰减曲线E提取方法四种提取方法（见表2）F分析方法六种分析方法（见表3）G文档（报告）结果表示方法及清洁度代码H定义，缩写与符号/I引用文件（参考）/J技术清洁度工业联盟（参考）/K案例分析（参考）/其中E和F分别是关于提取方法和分析方法的规范，也是本标准的核心部分，表2表3是对这两部分规范的摘要。表2 VDA19 E部分内容摘要E提取方法章节内容与ISO 16232对应E.1加压冲洗ISO 16232-3E.2超声波清洗ISO 16232-4E.3功能试验台ISO 16232-5E.4搅拌 ISO 16232-2表3 VDA19 F部分内容摘要F分析方法章节内容与ISO 16232对应F.1过滤未独立成章F.2重量分析法 ISO 16232-6F.3显微观察法(光学, SEM ) ISO 16232-7F.4元素分析(EDS)ISO 16232-8F.5消光颗粒计算器（APC）ISO 16232-9F.6直接检验未独立成章4 VDA19清洁度测试步骤 所有清洁度测试样都应妥善保存。测试前检查样品包装是否有破损，是否有二次污染，如需对零部件拆卸测试，需执行VDA19 C部分的拆卸要求，拆卸环境依据VDA19.2。 步骤1：初步选取萃取方法（从VDA19 E部分选取萃取方法）和清洗液。首先进行空白测试，空白测试通过后，做衰减曲线（≤6次测试），验证萃取方法是否合适。如达到衰减标准要求（VDA 19 D部分），表明该萃取方法及参数设置适合用来测试零部件的清洁度；如衰减曲线未达到衰减标准要求，需要重新修改测试参数或选取测试方法。对于颗粒物较多、较难清洗的零部件，也可考虑采用两种或多种方法一起清洗。 步骤2：按衰减曲线得出的参数对零部件进行清洗，使用规定孔径的滤膜（如需测试污染物重量，滤膜需提供烘干至恒重，并称量）过滤清洗液，收集残留物。对滤膜进行烘干处理，滤膜的烘干温度、烘干时间等根据滤膜特性、清洗液特性等来选取。 步骤3：按照VDA19 F部分对分析滤膜。颗粒物又分为硬质金属颗粒、软质非金属颗粒和纤维，如需了解三类颗粒物的分布情况，需使用清洁度自动计数软件对污染物进行进一步的分析。 步骤4：按照VDA19 G部分要求对测试结果出具报告，测试滤纸和测试数据需做好标识并存档。