从开始到结束,制造商依赖于可预测的、可靠的和一致的过程控制。这是提供可靠、高质量产品的唯一途径。控制附着和清洗过程发现整个制造操作是关键,以实现可预测的高性能所有制造商寻求。
然而,对于不同的制造商来说,确定性意味着不同的东西。在供应链中,没有两个过程是平等的,也没有在相同的地方发现它们,因此它们有不同的质量保证需求。
公司根据供应链中存在的位置以及其不同目标的担忧,公司落入三个类别中的一个:
控制附着和清洗过程发现整个制造操作是关键,以实现可预测的高性能所有制造商寻求。
无论制造商在供应链中的位置,或你在组织中是谁,每个制造商都有一个至关重要的需求,即在其粘附或清洁过程中建立保证。
通过工艺验证制造的可预测粘附性。
本电子书是改进您的制造过程,以消除粘附问题的权威指南。欧宝娱乐ob相信BTG Labs在此文档中分享的经验可以帮助您改进流程。
制造商习惯于只考虑他们的附着力过程的点,涂层或粘合剂的应用,当表面界面和固化过程。重新定义粘附过程,使其包括影响粘附的生产过程的每个方面,使制造商对实现成功的粘附需要什么有更全面的了解。应用这种新的方法来观察粘附,揭示了所谓的关键控制点。这是指在整个生产过程中,材料表面有机会改变,有意或无意地,使表面质量更高或更低。
重新定义粘合过程,包括影响粘合的生产过程的每个方面,使制造商成为实现成功粘附所需的更全面的图片。
以下是制造商提出的一些重要问题,这些问题触及了他们控制生产过程多个领域以确保质量的核心需求:
上述问题之所以在制造商的脑海中挥之不去,部分原因在于问题是无定形的和定义不明确的。很明显,最终的结果是油漆脱落,密封件开裂,粘合剂不粘住,涂料涂抹不均匀等等。但是原因是什么呢?问题是源自清洁和准备设备,目前使用(或未使用)的质量检测方法,还是材料本身?
这类问题的根本原因只有在完全后退一步,着眼于需要精确控制的三件事时才能找到,以确保可靠、可预测的粘附性,并从那里向后工作。
制造商常见的是具有良好的材料系统,包括粘合剂或涂层材料和金属类型,聚合物,复合材料或其他材料。取代这些材料系统是非常昂贵的,但是当制造商变得绝望并且沮丧时,因为问题没有解决,这可能是他们下降的路线。另外,涂覆涂层和粘合剂的方法很好地理解和标准化以及大修价格非常昂贵。我们的经验告诉我们,粘合剂的组成和应用和固化过程仅对粘附失败的一部分负责。
大多数制造商完全没有意识到需要控制的第三个因素。附着力是一种化学反应,它依赖于非常特殊的条件来满足被粘接或涂敷的材料的极其脆弱的表面。
没有这个基础知识,寻找粘附问题的根本原因将不会产生决定性的结果。
从分子水平诊断问题是真正确定问题根源并找到精确解决方案的唯一途径。
制造商有时会在没有彻底检查所有这三个因素的情况下对他们的生产过程做出巨大的改变,结果可能是戏剧性的。如果黏着性问题持续存在,那么工程师就会浪费时间去解决问题,浪费资源去解决不基于明确数据的解决方案,消费者使用不可靠的产品会带来巨大的声誉损失。探索根本原因可以缩小可能出现的问题的范围,因此可以进行成本效益高、影响深远和及时的修改。
制造商总是有选择尝试回答如何确保清洁,粘合成功和粘合过程控制自己的问题。这似乎是一个合理的方法,公司有相当大的资源,内部实验室和成功实施过程控制方法在其他领域的业务。然而,不管公司的规模有多大,如果这是他们决定要做的选择,有几件事是无需外界帮助就可以做到的。所有这些选择都为制造商提供了一些良好的结果,并可能在一段时间内改善粘附问题,但它们都不是永久性的解决方案。
许多制造商相信,由于不符合质量标准或采用破坏性的检测方法而产生的废料就是经营业务的成本。的确,如果没有适当的方法来成功地减少或消除废品率,那么这种损失就需要被考虑进去,并作为附带损害纳入过程。这不是理想的,因为它不是问题的解决方案,通过降低废品率来降低成本应该是每个制造商的目标。
许多制造商相信,由于不符合质量标准或采用破坏性的检测方法而产生的废料就是经营业务的成本。的确,如果没有适当的方法来成功地减少或消除废品率,那么这种损失就需要被考虑进去,并作为附带损害纳入过程。这不是理想的,因为它不是问题的解决方案,通过降低废品率来降低成本应该是每个制造商的目标。
如果制造商在现场有实验室,那么这是一个可行的选择。如果这个实验室是一个表面科学实验室,那就更好了,尽管这种情况非常罕见。用于分子分析以确定附着过程中各点表面质量的设备(如XPS、FTIR、台式测角仪等)非常昂贵,需要高素质的表面科学家能够正确解释数据。除了材料科学方面的专业知识,有制造过程专家的支持是必要的,这些专家能够成功地实施并将数据分析扩展到生产现场。
有必要支持制造工艺专家,他们可以成功实施和扩展到生产地板的数据分析。
没有科学设备,可以仔细分析粘附问题,但这只会带你到目前为止。您可以提出问题:故障表现如何?是随机还是系统性?它只与某些部分有关吗?它是否与零件的几何形状有关?我们如何评估清洁度?这些都是一个有效的问题,这是一个重要的问题,但通常这可以是解决问题的地方,所以问题仍然存在。
制造商可能需要花时间隔离其生产过程的每个元素,并对对照组进行测试微小的变化,以查看方差是否导致发生的故障。这是非常耗时和乏味的,同时不保证,一旦确定了进程的违规方面,才能清除修复步骤。
如果表面看起来没有变得足够干净,制造商有时会在他们的过程中添加步骤和昂贵的设备来尝试真的清洁表面。这些步骤可能导致雇佣整个团队专门擦拭表面,购买底漆和应用设备涂装表面之前,或购买额外的部件垫圈或表面活化设备,可能不是必要的。所有这些都是代价高昂的赌博,因为没有人能保证这些新步骤和程序真的会带来粘合成功。
制造商可能会放弃整个清洁过程,转而使用全新的设备,而不是寻找优化现有清洁和激活方法的方法。只有在能够证实当前设备本身就是质量不合格的原因时,才有必要这样做。通常情况下,这些机器并没有优化到清洁或激活表面所需的程度。他们也可能在没有人意识到的情况下过度进食。此外,问题可能是表面活性剂在清洗后仍然存在,无法检测其存在。
当制造商在与粘附失败或无法充分清洁作斗争时,他们有时会满足于较低质量的材料,碰巧成功地粘合或采取清洁过程比更理想的,高质量的材料。这通常会导致产品特性的变化,由于较低的质量组件,只是为了他们可以克服粘附问题。
对于制造商来说,有许多可用的测试可以表明表面是否为粘附应用做好了适当的准备,或者是否已经清除了某些污染。这些测试包括达因溶液测试、破水测试、搭接剪切测试、剥离胶带测试、微孔测试、离子污染测试等。制造商需要意识到这些缺点,因为许多是破坏性的表面和材料被测试,并且只给出一个主观的结果基于通过/不通过的度量。大多数这些测试的适用性有限,灵敏度低,只有定性结果,没有能力表明污染源。
制造商不必仅仅基于希望或部分信息来支持报废或对其生产粘附或清洗过程做出不经济的改变。可以采取步骤,以确保表面质量控制将是可能的,在一个拟议的生产系统或现有的。公司可以实现精确的表面清洁度和质量目标,如果他们实施以下的过程控制和验证方法。
关键控制点是整个生产过程中的任何一个点,其中材料表面有机会改变,故意o r而不是,制作更高或更低的质量表面。常见的关键控制点包括发生任何时间处理(例如,接收物料的入射材料,储存和机动),任何清洁或激活步骤以及粘合或涂覆操作本身。所有这些点都需要完全控制,制造商需要高意识到所在点中的每一个的表面质量。
在材料到达生产设施之前,制造商就应该知道他们得到的是什么。制造商可以通过在生产过程中运行已知质量状态不同的材料来测试表面质量变化的影响,看看是否会出现粘附性能问题。一旦制造商了解了该工艺可以容忍的表面质量,他们就可以设计应对这种可变性的策略。一些策略包括:
将低质量的材料送去进行额外的处理以使其达到规格(例如预清洗)
将材料归还给供应商
确定所有下游操作的基线,并确认到达时已达到标准,为随后的一切设置清晰和控制的先例。例如,依赖于进料的洁净度和质量的一致性意味着,如果一批比通常更脏的部件没有经过洁净度标准验证,那么清洗和附着力过程将无法弥补这一差异。整个过程将被破坏,直到问题被发现。
确定所有下游操作可以解决和验证标准在到达时验证的基线,为所遵循的一切设置清晰度和控制的先例
就像具有固体起点一样,在视线中具有澄清的目的有助于将整个粘合过程带入焦点。开发精确的度量标准在最终的成功构成成功允许每个前一步只能朝着该目标工作。通过定量质量目标缩小结果的范围,提供了关于如何靠近或远处的过程产生所需结果的确定性。
使用可以直接实施的非破坏性测量装置是创造表面质量规格的最佳方法,并监控表面的寿命。
知道你的数字之前和之后的每个关键控制点是至关重要的,以确保可预测的粘附。
接触角测量是一种高度可靠的,定量的测试方法,以确定表面的准备附着力或表面的化学清洁度。这些测量是通过在表面上沉积一滴液体,并测量drop在表面上的扩张或收缩程度,从而提供一个化学清洁度的数值。在每个关键控制点之前和之后知道这个数字对于确保可预测的粘附是至关重要的。
制造商需要完成全面的老化研究,以确定储存目前初级生产过程中的材料的效果。通过环境污染或先前治疗的降解改变表面的化学状态。所有这些东西都可以对性能产生影响,并且在将这些材料引入生产过程时必须考虑。老化研究需要提供有关持续时间清洁的数据以及如何恶化的数据。
表面清洁表面(使用零件垫圈,超声浴或用溶剂擦拭)或活化(等离子体和电晕处理,磨损或化学蚀刻)验证需要是这些步骤的内在。这些操作根据行业和应用而看出,制造商正在进行的应用程序,但为了确保这些步骤的有效性,因此必须定量测量前后表面质量的差异。两种幂之间的跨度关键洞察这些步骤是否完全优化。
配备有合格人员和精密表面分析设备的实验室有助于在真正受控的生产过程中确定适当的表面质量规格。寻找和依靠专注于表面质量对制造粘附过程影响的科学家的专业知识,对解决粘附和清洁问题至关重要。这些基本的化学问题起源于最小的分子水平,因此需要了解这些科学的科学家的洞察力。在这些材料科学专家的帮助下,企业可以轻松有效地分解其工艺,以便实施适当的控制,以成功地实现附着力和所需的表面清洁度。此外,这些科学家可以被招募进行年度审计,以确保任何新方法和设备仍能正常运行。
在这些材料科学专家的帮助下,公司可以轻松且有效地分解它们的过程,以便实施适当的控制,以实现成功的粘附和所需的表面清洁度。
在每个关键控制点处设置验证步骤需要旨在实现为生产过程而设计的设备,而不仅仅是仅在实验室中使用。设备需要能够快速可靠地直接在材料表面上接触角度测量,以产生实时数据,可用于创建表面质量和轨道过程漂移和变化的审计跟踪。设备需要足够灵活地检查任何表面几何形状,具有自动化功能,具有可移植性,可以在已经到位的过程中工作。
BTG实验室致力于帮助制造商获得他们渴望的确定性。通过使用适当的检验技术、设备和数据进行工艺验证,可预测的粘附和表面质量是完全可能实现的。
我们的方法始于流程步行,我们的流程专家通过建议或现有的生产线来确定关键控制点,并使关于如何正确管理这些要点的最佳实践建议。
我们的材料科学专家拥有广泛的根本原因分析所需的设备和经验,以确定粘附问题的来源和潜在的问题,以避免。他们提供优化策略,以获得最大的清洁和处理设备。
通过使用适当的检验技术、设备和数据进行工艺验证,可预测的粘附和表面质量完全可能实现。
对于开发新产品的制造商,我们帮助通过确保在整个扩展到生产过程中进行验证来在线在线获取这些新流程。我们可以帮助确定需要在新流程的成立时解决的表面质量规范。我们还帮助表征输出的性能,并提供监控和验证每个关键控制点的所有这些标准的产品。
有关BTG Labs如何为制造商提供信心和清晰度的更多信息,请下载电子书:BTG实验室的Flawless Manufacturing的粘附科学指南。
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