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一切打破:胶粘产品的可靠性意味着什么

对于本文标题所暗示的问题,看似简单而明显的答案是:可靠性意味着永远没有任何故障,阿门。

可悲的是,这并不是那么简单。

对于制造工程师来说,可靠性是一种弹性概念,特别是每个设计。

一般而言,通过评估产品必须如何在其使用的寿命中评估产品来满足用户的需求来评估可靠性。通过计算在利用产品期间可以在使用过程中可以在使用过程中进行的巨大变量的影响来确定可靠性目标,以防止在保持制造成本可管理的情况下实现的。一直在,放出安全,稳定和可预测的功能性产品。

我们都知道当可靠性目标偏离目标或没有达到目标时会发生什么。召回发生在产品故障如此严重,以至于产品更有可能出现故障,而不是正常工作,或将用户置于受伤的风险。

最著名的例子是交通工具(丰田在2009年的意外加速问题),飞机(波音仍在处理737最大问题),婴儿婴儿床。这些都成为头条新闻,因为这些缺陷的影响是如此令人痛心。

但更加平凡,危及危及危及寿命的可靠性呢?

对于每个制造业的优质工程师,失败的成本仍然非常真实。对于远离机械紧固件的制造商,支持粘合的组件,他们如何调整它们的可靠性工程方法来构建最可靠的产品?

如何计算可靠性

计算可靠性最基本的公式是用给定时间内的总故障数除以总运行时间(循环次数,里程等),得到所谓的故障率或危险率。

公式是这样的λ = r/T

R是总失败

T是总时间

使用类似的公式,用于弄清楚平均部分在发生故障之前应该持续多长时间是故障(MTBF)公式之间的平均时间。

θ= t / r

θ是需要多长时间(你穿上自行车有多少英里,门口有多少开口,手机在产品开始崩溃之前多年的一致使用。

为了得到这些值,质量工程师将进行各种类型的分析:

  • 可靠性的维护(RCM)
  • 失效模式和影响(和临界)分析(FMEA, FMECA)
  • 根本原因分析(RCA)
  • 状态维修
  • 改进的工作规划方案
  • 生命周期成本策略
  • 和其他人

仔细看看这些公式和分析技术,我强烈推荐在可靠性工程原理的基础上阅读这一伟大的底漆可靠性工厂

可靠性分析仅与数据一样好

上面列出的技术是尝试将实数放在顾客期望他们的购买持续时间持续时间的重要方法。但如果他们没有定量分析暗席它们,它们仍然有大量的不确定性烘焙。

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所有的优惠。这只是我们所居住的世界。熵存在,因此物理项目细分和使用项目可以加速此过程。

可靠性工程的最大挑战之一是降低失败的风险,落在预期的内容之外。

质量和可靠性工程师的作用是在各种情况下预测这种衰减速度,并确保最终产品符合这些要求几乎没有在长寿目标之前失败的情况。

如果没有精确的、定量的、可操作的数据,这些要求基本上是无法保证的。

有效的RCA,FMEA和RCM基于提供数据以揭示趋势的可靠性测试,指出直接失败来源并创造可预测的结果。

许多制造商谨慎旨在实现定量可靠性措施,因为它们是令人沮丧的复杂性的看法。事实上,这并不是目的,数据驱动可靠性分析所提供的操作可见度的情况和益处值得切换到定量生产测试。

当风险可以在生产过程中降低时,它只有助于提高成品的可靠性结果。

对于工艺涉及粘接,清洁,涂层,密封,涂装或印刷的制造商,在整个生产中实施数据LED分析对于获得各种材料之间的粘附性的粘合性的清晰图像是至关重要的。如果没有这种理解,所有计算失败率的尝试都有巨大的错误漏洞。

可靠性故障看起来像什么

自行车是一个很好的例子,产品严重依赖保税材料保持保税在多年的密集使用,他们的使用有一个非常量化的价值-多少英里使用它们。

2020年初有Shimano Hollowtech曲柄机组的几个用户这正在经历意外的曲柄臂的故障。

对于我们之间的非骑自行车者,曲轴圈包括将它们附接到自行车架的踏板和机构,允许它们旋转和移动移动后轮的齿轮的链条。

曲柄臂是连接踏板和曲柄(齿轮)的部件(通常是金属)。骑行者发现,在曲柄组的一侧,铝合金曲柄臂的一半与另一半分离(见图)。

这第一张照片是曲柄架的横截面,因此您可以看到两个互锁件。照片提供手自行车

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照片提供手自行车

下一个图像显示了曲柄臂的故障。注意手臂内侧的片状黑色物质。这很可能是一种粘合剂,用来将曲柄臂固定在一起。

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粘合剂越来越多地用于构建各种产品的产物,尤其是通过使用较轻的重量材料来降低其重量的产品(例如汽车补偿电池的重量,飞机试图提高燃料效率等)。

有一种方法是粘合剂粘合使得这种轻量化可能。通过允许最终组件中的材料更少(不再是数百或数千辆铆钉,并且所需的螺栓)粘接粘合切断涉及的总材料。粘合剂粘合还允许使用较薄,更轻的重量,材料,例如这些曲柄组中使用的铝合金。

粘合衰竭模式:粘性衰竭与凝聚力失效

用于构建这些曲柄的键类型的可靠性意味着这些关节(两个材料与粘合剂连接在一起的地方)应可预测地持续超过一定数量的里程而不会发生故障。在这种情况下,这种类型的粘合失败发生了比应该的粘合性更快,而且比绝大多数这些曲轴器更早。这一切说,这些是由于粘接故障而实际上并不实际满足性能要求的曲轴器的示例。

如果你回顾粘合失败的照片,你会看到粘合剂仍然粘在一边,但已经完全脱离了另一侧。这被称为界面衰竭。一种凝聚力失败是指粘接剂本身断裂,而界面失效是指粘接剂不能在接触的地方牢固地粘住材料。发生这些故障的原因有很多。

三个主要元素需要控制以确保强附着力的:

  1. 粘合剂、涂料、油墨或油漆的组成
  2. 粘合剂,涂层,油墨或涂料的应用和固化
  3. 的质量表面

粘合剂,涂料,涂料和油墨配方非常良好理解,并且通常考虑到特定的应用。这些粘合剂,涂料等的固化也非常清楚和控制。什么是不太理解和控制的是表面质量。

表面质量是指表面的化学性质被控制在粘合系统的精确要求(被粘合的材料和使用的粘合剂)。这些化学性质通过清洁、表面处理和制备过程而改变,每一种材料的顶部的几个分子层都需要控制,以确保强大的附着力。

越来越常见地,不同的材料粘合(即聚合物的金属,复合材料到聚合物等),其在材料之间的界面上需要非常精确地控制。

一种s you can see in the photo, the adhesive is intact so there wasn’t a failure of the adhesive or the curing but there was likely a molecular-level contaminant on the surface of the metal the adhesive was applied to, resulting in a weak bond. Over time and usage, the weak bond began to fail, and since bikes are used outdoors and are exposed to lots of moisture and dirt that can cause corrosion and further weaken bonds, they were able to sneak into the joint and cause what ended up being a catastrophic failure.

如何使用简单的接触角测量确保可靠性

最好的方法是使用一个快速,简单的数值来预测粘附失败nba直播欧宝 。接触角对材料的顶部几分分子层的变化敏感,可以迅速部署,以确保大批量制造可以以雄心勃勃的价格运行。

质量和可靠性管理涉及到所有表面清洁、处理和制备过程的定量评估。

如果没有接触角测量提供的客观数据,这些债券的可靠性就只能靠运气了,没有任何定量的方法来预测债券会持续多久。接触角测量为表面质量提供了一个精确和可重复的数值,接触角的变化与表面的清洁程度一致——这使制造商清楚地了解表面是如何准备用于粘合的。

为了降低召回的风险并使担保索赔的持续减少,返工和停机时间试图解决问题,在线表面质量控制是制造商的最佳赌注,不必依靠运气,以便在这些领域看到进度。

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