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　　清潔度最早的歷史應(yīng)用于航空航天工業(yè)。60年代初，美國汽車工程師(SAE)和美國宇航工業(yè)協(xié)會(SAE)開始使用統(tǒng)一的清潔度標(biāo)準(zhǔn)，從而全面地應(yīng)用于航空和汽車行業(yè)。汽車零部件的清潔度是一項(xiàng)非常重要的質(zhì)量指標(biāo)。

　　含義：

　　清潔度是指零件、總成和整機(jī)特定部位被雜質(zhì)污染的程度，表示零件或產(chǎn)品清洗后在其表面上殘留的污物的量。用規(guī)定的方法從規(guī)定的特征部位采集到雜質(zhì)微粒的質(zhì)量、大小和數(shù)量來表示。這里所說的“規(guī)定部位”是指危及產(chǎn)品可靠性的特征部位。這里說的“雜質(zhì)”，包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造運(yùn)輸使用和維修過程中，本身殘留的、外界混入的和系統(tǒng)生成的全部雜質(zhì)。

　　測試標(biāo)準(zhǔn)及方法探討：

　　一般來說，污物的量包括種類、形狀、尺寸、數(shù)量、重量等衡量指標(biāo)；具體用何種指標(biāo)取決于不同污物對產(chǎn)品質(zhì)量的影響程度和清潔度控制精度的要求。

　　在中國大陸汽車廠商最早引進(jìn)清潔度的概念，當(dāng)屬德系派的合資汽車車廠，他們根據(jù)德國的汽車標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會制定的汽車零部件清潔度標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，對汽車容易磨損或重要部件的零部件要進(jìn)行嚴(yán)格的清潔度管控，從而減少外界因素或生產(chǎn)過程中所影響零件或整個(gè)汽車的使用質(zhì)量。通過外界的推動，零部件清潔度才在中國汽車行業(yè)有了飛躍的發(fā)展，VDA 19及ISO 16232是現(xiàn)階段在清潔度領(lǐng)域最常用的管控方法，因此我們今天來一起探討一下VDA 19這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容。

　　大家都知道清潔度最常用的方法有：目視檢查法、接觸角法、熒光發(fā)光法、顆粒尺寸數(shù)量法、重量法等。VDA19就是顆粒尺寸數(shù)量法和重量法的結(jié)合體。它是通過不同的清洗方法，最后得出污染顆粒物的尺寸數(shù)量及重量。

　　首先我們來看看顆粒尺寸數(shù)量法和重量法的原理：顆粒尺寸數(shù)量法其基本原理是根據(jù)被檢測的表面與污染物顆粒具有不同的光吸收或散射率。其測試方法是，將一定數(shù)量的零件在一定的條件下清洗，將清洗液通過的濾膜充分過濾，污物被收集在濾膜表面，然后將濾膜干燥，用顯微鏡(最佳設(shè)備是具有拍攝功能的圖像識別和分析設(shè)備)在光照射下檢測，按顆粒尺寸和數(shù)量統(tǒng)計(jì)污物顆粒，即可得到所測物體零件的固體顆粒污染物結(jié)果。這是一種適合精密清洗定量化的清潔度檢測方法，尤其使用于檢測微小顆粒和帶色雜質(zhì)顆粒。但是如果濾膜是白色的，那么對白色污物和氣泡的識別就有可能引起誤判。

　　顆粒尺寸數(shù)量法極限值：對特定規(guī)格的零件，規(guī)定一定樣品數(shù)量、檢查頻率、清洗介質(zhì)、清洗參數(shù)和操作過程的情況下，將顆粒按尺寸大小統(tǒng)計(jì)，每個(gè)尺寸范圍分別規(guī)定準(zhǔn)許的最大顆粒數(shù)量，只要有某一項(xiàng)超標(biāo)，則測試結(jié)論為不合格。

　　重量法測定原理是將一定數(shù)量的試樣在一定的條件下進(jìn)行清洗，然后將清洗的液體通過濾膜充分過濾，污物被收集在經(jīng)過干燥的濾膜表面，將濾膜再次充分干燥，根據(jù)分析天平稱出過濾清洗前后干燥的濾膜質(zhì)量，計(jì)算其增加值即為試樣品上的固體顆粒污染物的質(zhì)量。

　　其次在結(jié)果輸出之前，我們先來討論一下如何的收集污染物，個(gè)人認(rèn)為這一環(huán)節(jié)是VDA19中的精髓部分，大家都知道，你如何能把一個(gè)形狀各異的零部件上的所有污染物收集起來，這是比較困難的。這就需要根據(jù)零部件來選擇合適的沖洗方法、沖洗條件及清洗液，通過選擇最優(yōu)的方法、條件、清洗介質(zhì)來控制最終的測試結(jié)果。我們就根據(jù)VDA19中的三種清洗方法及清洗液的選擇來進(jìn)行討論。

　　萃取方法

　　1.攪拌法：

　　適用情況：

　　適用于中空的部件或產(chǎn)品的顆粒物含量的檢測，手動或者機(jī)械自動攪拌；不適合液體或氣體樣品中顆粒物含量的測定

　　影響因素：攪拌方式(手動or機(jī)械自動，幅度，頻率)、攪拌時(shí)間、清洗液的種類及用量。

　　操作方法：

　　a.將測試樣品的開孔堵住，部分或全部灌滿清洗液，然后晃動或攪拌以將顆粒物從指定區(qū)域萃取下來，劇烈的按照能使清洗液充滿所有中空區(qū)域的各個(gè)方向晃動樣品，參數(shù)可根據(jù)樣品形狀，尺寸及重量進(jìn)行調(diào)整和設(shè)置。比如，對于一個(gè)制動液罐，可以采用的攪拌參數(shù)：100~200次每分鐘的頻率，50~150mm的幅度，晃動5~15s。

　　b.將萃取液從樣品中全部倒出，有兩種方法：1)在重力作用下自動流出；2)用抽壓裝置取出。

　　2.加壓沖洗：

　　適用情況：

　　a.壓力沖洗適合于可直接接觸且能夠使用環(huán)形噴嘴進(jìn)行大表面清潔的的外部區(qū)域。

　　b.內(nèi)部孔穴或難以接觸的外部區(qū)域無法使用噴嘴清潔，但大直徑的短鉆孔仍然可使用直接噴射的方法；

　　c.當(dāng)壓力沖洗噴射無法直接接觸此類幾何形狀時(shí)，應(yīng)使用壓力沖洗槍，它可深入內(nèi)部孔穴(目前我們只有噴嘴，沒有沖洗槍)，此外，還有小直徑的鉆孔可選擇。

　　影響因素：

　　沖洗壓力、液體流速、沖洗距離及角度、噴嘴尺寸及形狀(扁平或圓形)、清洗順序、樣品處理、清洗時(shí)間、單位面積的液體用量等。

　　操作流程：

　　根據(jù)樣品形狀和清洗部位的不同，應(yīng)使用不同尺寸和形狀的噴嘴或噴槍，但目前我們實(shí)驗(yàn)室只有一種規(guī)格(直徑為1mm)的噴嘴；

　　調(diào)節(jié)測試壓力，我們實(shí)驗(yàn)室可控壓力范圍為1bar-5bar，1bar以下無法控制具體壓力值。標(biāo)準(zhǔn)中有定義：

　　a)未確定的低壓：使用實(shí)驗(yàn)室清洗瓶

　　b)低壓：小于等于1bar

　　c)平均壓力：1至10bar

　　d)高壓：10bar以上

　　d.清洗樣品，并收集萃取液(清洗角度≥20°，并且只有特定的溶液(不可燃且防爆)和不起泡液體適合用于壓力沖洗。最好在室溫下使用液體?；貜棑p失也必須考慮。為盡可能降低顆粒物損失，收集設(shè)備必須適當(dāng)沖洗)

　　e.過濾萃取液，并烘干濾紙，進(jìn)行結(jié)果分析(稱重或統(tǒng)計(jì)數(shù)量，測量尺寸等)

　　f.空白試驗(yàn)、萃取曲線分別參考相應(yīng)章節(jié)的內(nèi)容

　　3.超聲波：

　　適用情況：

　　為清潔簡單外部形狀的部件，內(nèi)外部都要清洗的小型或中型部件，如齒輪、joint seals，可使用超聲波浴槽，其中部件完全浸泡，也適合與批量小樣品的清洗；不適合于液體或氣體材料、灰口鑄鐵、鑄鋁件的清洗。

　　影響因素：超聲密度，超聲時(shí)間，介質(zhì)，樣品放置的位置及方位與超聲源的相對關(guān)系，以及樣品的材質(zhì).

　　超聲方式：浴槽或超聲波發(fā)生器(我們實(shí)驗(yàn)室采用的是前一種如Figure A.1.1和A.1.2)

　　設(shè)備要求：超聲浴槽由不銹鋼材質(zhì)構(gòu)成(我們實(shí)驗(yàn)室設(shè)備頻率固定為40KHz,功率最大900W)

　　關(guān)于清洗液的選用

　　1.清洗液的主要作用：

　　清潔液的主要任務(wù)在于清除顆粒物與表面之間的粘合力或?qū)?，有效分離污染物且不會影響部件表面的液體。

　　2.選用清潔液的要求：

　　與樣品材質(zhì)、系統(tǒng)中液體、測試設(shè)備、濾紙、過濾系統(tǒng)等相容

　　低流速，粘度≤5mm2/s

　　能夠清除或溶解油脂

　　需提前過濾好以備萃取使用

　　清洗液選擇的建議

　　3.汽車部件制造過程中使用的大多數(shù)工藝材料都可使用兩組清潔液體分離：非極性溶液和含表面活化劑的含水中性清潔劑。

　　選擇依據(jù)：

　　a)檢驗(yàn)含表面活化劑的含水中性清潔劑(如去離子水)是否適用：它們通?？捎糜诤鋮s液/潤滑劑乳化液、動物和植物油脂和油液以及氨基防腐劑(確保無泡沫)。

　　b)如果無法采用，檢查上述非極性溶液(二氯乙烷等)是否適合。它們特別適合于清除礦物油基潤滑劑或防腐劑。

　　c)如果上述兩組溶液都證明不適用，則必須選擇專用的清潔液體，例如酒精(乙醇，極性溶液)以清除制動液。在進(jìn)行這項(xiàng)選擇時(shí)，確保清潔劑與部件材料相容。特別當(dāng)使用烴類時(shí)，可能會發(fā)生于塑料和涂層表面的不相容。含表面活化劑的含水中性清潔劑不可與鎂或鎂合金一起使用。

　　d)目前實(shí)驗(yàn)室配置的清洗液有：去離子水、乙醇、異丙醇、石油醚、AP760(其他清洗液需確認(rèn))。