颗粒物清洁度测试

什么是颗粒物清洁度？零件、总成和整机特定部位被杂质污染的程度，表示零件或产品在清洗后在其表面上残留的污物的量。用规定的方法从规定的特征部位采集到杂质微粒的质量、大小和数量来表示。

特征部位：指危及产品可靠性的特征部位。杂质：包括产品设计制造运输使用和维修过程中，本身残留的、外界混入的和系统生成的全部杂质。

一、零部件清洁度的重要性

如果装配零件的车间不干净，零件基准就会有偏差，如果零件间隙中堆积的污染物过多，就会被很快磨损。无论是苹果、华为的手机屏，还是博世、大众的工业零件出厂前，都有一道清洁工序。

清洁度问题可能造成的后果：

二、参考测试标准

VDA 19.1:德国汽车行业协会发布的标准，涵盖了颗粒物清洁度的测试方法，包括从零部件表面洗掉的污染物颗粒通过萃取液来获取，液体用过滤膜进行过滤，以及将过滤膜进行分析以确定颗粒的质量、数量、尺寸和类型。

ISO 16232:国际标准，包括多种方法如机械搅拌提取污染物的方法、高压水提取污染物的方法、超声波技术提取污染物的方法等，用于量化有流体循环的部件的清洁度。

三、测试方法

所有零部件清洁度分析分为3个步骤：

（1)从零部件表面洗掉的污染物颗粒通过萃取液来获取；

（2)液体用滤膜进行过滤；

（3)将过滤膜进行分析以确定颗粒的质量、数量、尺寸和类型

萃取设备：洁度清洗制样设备

3.1萃取方法

1.压力冲洗

原理：试验液体喷射在部件时的脉冲传递，带动产品的污染物流动

2.超声波法

原理：经由液体介质传导的超声波，在20-400KHz的范围内的机械振动作用到测试对象的表面上。提取能力是基于空化气泡的爆破所产生的高压力峰值。

3.内部冲洗

原理：通过液体在样品内部的流动，带动样品内的污染物，从而达到清洗效果

4.揺晃法

原理：试验部件加入30%左右试验液体，并且孔口密封。摇晃时，颗粒物从受控区域分离，并传递至液体。同时，摇晃过程使得液体在各个方向上向附着颗粒物施加作用力。使用这种方法可让够及停留区分离的颗粒物保持悬浮。

3.2滤膜的分析过滤

两种不同结构的滤膜对比

泡沫滤膜：

优点：表面光滑，有利于进行杂质光学分析

缺点：滤膜易碎，小颗粒较多时，容易堵塞滤膜，另外这种滤膜还会吸收空气中的水分（对重量分析产生影响）

编织网状滤膜：

优点：称重较为稳定

缺点：不利于反光颗粒的分析

3.3空白测试的定义

空白测试是指在没有样品的情况下，按照清洗样品的步骤做的测试。

3.4衰减试验测试步骤

不同的衰减曲线

3.5分析方法

1.重量分析

原理：通过一定的温度和时间烘烤，滤膜测试前后的重量差，即为污染物重量。

2.光学显微镜分析

原理：光学显微镜配备清洁度分析软件和自动扫描台，去自动判别其颗粒是否有金属光泽以及颗粒的数量、大小。

四、零部件清洁度的应用

最初应用于航空航天工业，逐步向汽车、手机、钟表行业延伸。对于许多其他行业，清洁度控制都是重点关注的检查项目。如，航空、半导体、数据存储、医疗设备、通讯、精密仪表，大型工矿设备的磨损监测等，这些行业也常发生很多使产品寿命和可靠性降低的质量问题。其中主要症结也在于加工过程中清洗不净，整机装配时又混入不少杂质和尘埃。