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为什么要重新考虑生产清洁过程

在制造过程中,最终组装的可靠性取决于其组成部件和用于将它们连接在一起的粘接或连接方法,或用于防腐的涂层方法和/或最终的美学触觉。为了保证产品的强度和成功性能,制造商需要在尽可能上游的地方制定过程控制措施。

供应商质量控制对整个生产过程的健康至关重要。该控制协议的一个关键方面是测量来自不同供应商的零部件的质量。

在制造业中采购原材料是一个细致的过程。采购专业人士需要平衡成本遏制的任务,并对原材料总成本的整体理解。仅基于低成本选择原料供应商可能是错误的决定。当那些较便宜的原料导致现场产品失败并增加内部废料率时,低质量的原材料可以推动生产成本。

表面粘附的采购部件同样细致细微。购买将与其他部件粘合的金属部件需要清洁表面,以实现有效的表面粘附。购买代理不仅需要考虑进入原材料的成本,还需要考虑将需要多少“内部”工作,以便为可靠的粘合做好准备。仔细分析成本可能会透露,从长远来看,购买比购买更便宜的部分的组织标准的组织标准的更昂贵的部分才能购买更昂贵的组织资源以满足同一组织的昂贵部分成本较低的成本。“清洁”标准。

在这种情况下出现了几个问题:

  • 制造商如何准确地衡量每个进入部分的清洁度,以确定哪个真正质量更高?
  • 制造商如何使表面清洁过程标准化,以符合“清洁”的统一定义?
  • 团队成员如何测量表面清洁度以确保清洁过程的有效性?

测量清洁度以了解零件质量

一家制造商最近与ob体 检查它们的粘附过程。这家制造商想要改进他们将导电线连接到金属元件上的工艺。

制造商从三家不同的供应商中源的金属部件。没有客观,定量标准,该标准是从供应商那里确定可接受的入口材料的表面清洁度参数。没有标准的原制,制造商接受了具有不一致的表面清洁水平和供应商之间存在不同污染源的材料。

BTG实验室采取了科学的方法来开发金属部件的定量清洁度标准。nba直播欧宝 (WCAs)用于制定这些来料的定量标准。使用wca,制造商能够根据其供应商提供的材料的洁净度等级对其质量进行分级。

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通过了解物资质量的基线等级进入其过程,制造商希望实施一个可能会减轻入口原料中发现的表面清洁度的计划,并还优化其超声波清洗过程。

设计测试方法

在超声波清洗过程中,制造商有六种清洁剂和每种清洁剂的三种浓度进行评估。需要进行18次测试,以确定哪种清洁剂在何种浓度水平下最有效地清洗肮脏的金属部件。

为了评估清洗过程中部件的清洁度,BTG实验室的科学家们使用了一种称为x射线光电子能谱(XPS)的技术来可视化每个部件表面的原子组成。通过XPS我们了解到金属构件表面的含碳物质阻碍了牢固可靠的附着力。这些物质是必须清除的污染物,以允许可靠的电线连接。通过观察碳(污染物)和镍(基材)的比例,我们可以为每一部分的清洁度指定一个数字。

下面的图表显示了碳镍比随清洗过程的变化。在正确清洁金属表面的能力上,去污剂有明显的区别。

真实制造过程中的洁净度测量

XPS作为一种可靠的测定表面化学成分的方法已被广泛接受。然而,这是一种非常昂贵和劳动密集的实验室技术,只能在小样本上进行。尽管XPS提供我们寻找的结果——一个分析洗涤剂的浓度水平最有效的清洁的部分——XPS不是一个实际的或便携式测试,可以使用在工厂在生产过程中对材料验收,质量保证,或过程控制。

WCA和XPS提供可比结果

接触角测量是一种表面分析技术,它对表面成分的变化和XPS一样敏感。如下图所示。低接触角明显对应于XPS评价发现的低碳镍比。这使得我们可以依靠WCA作为方便的清洁探针来确定与XPS一样敏感的金属组件的表面质量。

WCA是制造地板上表面质量检查的首选解决方案

接触角测量与XPS一样对表面的化学洁净度敏感,但WCA数据的收集方法非常快速、灵活、廉价,任何用户都可以在生产过程中直接对真实零件进行测试。

下面的图表显示了如何使用接触角来测量相同的样品,为制造商提供了他们测量洁净度所需的准确信息。记住,高接触角对应的是受污染的表面,而低接触角对应的是分子水平上干净的表面。这些数据(可以在数小时而不是数天内生成)立即显示出最优的洗涤剂和最佳浓度。此外,这些数据可以作为生产过程中的参考,以确保清洗过程继续按照预期工作。

使用接触角创建清洁方法

快速准确的表面洁净度测量使制造商能够基于真实和有意义的数据开发一种清洁方法。接触角测量提供即时、定量的反馈,无论是在清洁程序之前还是之后,所以制造商可以精确测量他们的清洁过程的有效性。没有定量的表面洁净度标准和测试方法来衡量零件是否符合这些标准,制造商必须依赖主观的视觉观察或洗涤剂供应商的未经证实的声明。

当制造商可以制定基于数据的决策时,他们可以确保其部件将根据设计工作,并且它们的粘附性将按预期执行。

清洁化学品和工艺的制造商建议根据维护间隔改变液体,而不是清洁性能。一种更准确的方法是监测表面的清洁度作为应改变清洁材料时的指示。基于接触角的表面清洁度直接测量,使制造商能够根据实际清洁结果改变清洁材料,提供制造商对其清洁和粘合过程的更确定性控制。

替代水接触角和x射线光电子能谱

有几个传统的和高度技术的方法来检查表面和评估清洁度,但没有一个是像WCA测量在制造过程控制的整体有用。这些方法中有许多是主观的、难以实现的、破坏性的或以上所有的。

  1. 水中断测试与接触角有关,因为它利用水来确定污染物的存在,但它是一个定性的评估,完全依赖于对水在表面上行为的视觉评估。它不允许对相似的过程进行精确的区分,所以在本案例中研究不同的洗涤剂是没有价值的。

  2. 达因墨水而笔则是另一种非常主观的测试。根据用户对墨水行为的解释,测试结果有很大的不同。破水试验和达因试验都不是普遍适用于所有表面。一些污染物不会显示达因水平的差异-所以错误的阳性显示表面清洁是常见的。戴恩测试很混乱。他们要求使用一种油墨,这种油墨必须在测试完成后从表面去除。Dyne测试提供了一个很好的测试方法的例子,它可以引入污染作为测试过程的一部分。应该避免将污染物引入表面的测试方法。

  3. 有测试只需使用“测试”粘合剂,以评估清洁或表面处理过程。这次耗时的测试不适合质量控制,过程控制或材料接受。

  4. 红外光谱(FTIR)是一种比较常用的实验室表面评价技术。它需要专门的设备和专业知识来分析结果,而且很难在大型或复杂几何形状的典型制造零件上使用

接触角提供预测性清洗过程分析

接触角是一种广泛适用的过程控制技术,可以在粘合过程中的任何点处产生可操作的数据,其中表面有机会有意或无意地改变。所有这些地区都被称为关键控制点制造商必须有一种方法来了解这些变化将如何影响其最终产品的可靠性和性能。

接触角提供有用的定量测量,用于确定进入材料的表面质量,允许供应商的差异化,并且可用于定义给予供应商的规格。

如果表面被清洁,清洁过程需要使用结构化的方法,结合定量数据和反馈,以确定最有效的清洁方法和清洁产品。XPS是一种表面敏感技术,可以很好地提供这种反馈,但接触角在生产过程中更容易使用,并且与XPS数据关联得非常好。制造商在测试清洁产品时,可以单独使用接触角测量来测试表面洁净度,并确定何时需要更改清洁材料或方法。

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通过工艺验证制造的可预测附着力

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