Technische Produkte in vielen Industriebereichen erfordern ein bestimmtes Maß an Sauberkeit. Verunreinigungen durch unerwünschte Partikel und Rückstände in Produktionsanlagen, Labors und auf der Oberfläche technischer Produkte können die Lebensdauer von Produkten verkürzen, zu einer schlechten Produktleistung führen und Risiken bei der Produktanwendung verursachen.
Zur Vermeidung dieser Risiken wurden Normen und Standards für die Sauberkeit in zahlreichen Industriezweigen eingeführt, wie:
- Herstellung von Fahrzeugen und Elektrofahrzeugen
- Luft- und Raumfahrt
- Herstellung medizinischer Geräte
- Elektrische Energieversorgung (z. B. Hersteller von Solarmodulen und Betreiber von Windkraftanlagen)
Medizinische Einwegprodukte, wie Spritzen, Filter oder Behälter für pharmazeutische Produkte, müssen ebenfalls nach strengen Vorgaben für die Sauberkeit hergestellt werden. Die Installation eines Systems zur regelmäßigen Überprüfung der technischen Sauberkeit ist ein entscheidender Schritt zur Überwachung der Sauberkeit einer Produktionsumgebung, um Ausfallzeiten, Materialverluste und Energievergeudung zu vermeiden.
Die Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Elektrotechnik- und Medizingeräteindustrie benötigt saubere Produktionsbedingungen und Komponenten
In diesem Blogartikel erfahren Sie den ersten Schritt für die Prüfung für die technische Sauberkeit: die Probenahme. Im Folgenden erfahren Sie, wie dieser Schritt in den gesamten Prüfprozess integriert wird und mehr zu verschiedenen Probenahmetechniken.
Überblick über den Ablauf der Probenahme für die Prüfung der technischen Sauberkeit
Der übliche Arbeitsablauf für eine Analyse der Sauberkeit beginnt mit der Probenahme. Hierfür werden technische Bauteile aus der Produktion nach dem Zufallsprinzip ausgewählt. Ziel der Probenahme ist es, die Verunreinigung durch Mikropartikel für die Analyse zu sammeln.
Im Probenahmeablauf werden zunächst Verunreinigungen vom Bauteil entfernt. Zur Extraktion der Partikelverunreinigungen können verschiedene Methoden eingesetzt werden. Die Auswahl der Extraktions- und Probenahmetechniken hängt von der Anwendung und dem Industriezweig ab.
Arten von Probenahmetechniken für die Prüfung der technischen Sauberkeit
In der folgenden Tabelle sind die Hauptanwendungsbereiche für die Prüfung der technischen Sauberkeit und die jeweils bevorzugte Probenahmetechnik genannt.
| Anwendungsbereiche | Bevorzugte Methoden der Probenahme |
|---|---|
| Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie, Medizin | Spülmethode |
| Flüssigkeiten, wie Öl | Direkte Flüssigkeitsfiltration |
| Empfindliche Oberflächen | Abheben mit Klebeband |
| Umwelt, Logistik und Montagetechnik | Partikelfalle |
Typische Probenahmetechniken für die Prüfung der technischen Sauberkeit
Das Waschen von Teilen und die Probenahme von Schmutzpartikeln auf der Filtermembran ist die am häufigsten angewendete Technik zur Probenahme für die technische Sauberkeit. Es werden jedoch auch andere Techniken für die Probenahme von Oberflächen zur Bestimmung der Partikelverunreinigung verwendet, je nach Analysebereich und Anwendung. Die Probenahme mit Klebeband ist ein gutes Beispiel für eine schnelle und einfache Technik zur Probenahme von Partikeln von einer zugänglichen äußeren Oberfläche einer Komponente. Diese wird häufig in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt.
Je nach Anwendung können verschiedene Probenhalterungen zum Montieren von Proben für die Probenahme mit Filtermembran, Partikelfalle und Klebeband verwendet werden. In der folgenden Tabelle sind die verschiedenen Probentypen, die das OLYMPUS CIX100 System für die technische Sauberkeit unterstützt, zusammengefasst.
| Probenhalterung | Anwendungsbereich | Probenart | Einschlägige Norm/einschlägiger Standard für die Sauberkeit |
|---|---|---|---|
| Filterhalterung für Filtermembran mit einem Durchmesser von 25 mm mit schwarzem Hintergrund |
| Schaumstoffmembran: Cellulosenitrat oder Celluloseacetat |
|
| Filterhalterung für Filtermembran mit einem Durchmesser von 47 mm mit schwarzem Hintergrund |
Material: Nylon (Polyamid), Polycarbonat oder Polytetrafluorethylen (PTFE)
Abmessungen: Rund mit einem Durchmesser von 25 mm, 47 mm oder 55 mm Farbe: weiß oder schwarz | ||
| Filterhalterung für Filtermembran mit einem Durchmesser von 25 mm mit weißem Hintergrund |
Diese Halterungen eignen sich für Netzfilter, wenn keine aggressiven Lösungsmittel verwendet wurden. |
Material des Netzfilters: PET (Polyester) oder Nylon (Polyamid)
Abmessungen: Rund mit einem Durchmesser von 25 mm, 47 mm oder 55 mm Farbe: weiß oder gelb |
|
| Klebebandhalterung für 50 mm und 19 mm breite Klebebandrollen |
|
Material des Klebebands: Polyethylen mit Klebeschicht, Größe: Klebeband auf 50 mm und 19 mm breiter Kunststoffrolle (3M Nr. 480)
Farbe: transparent |
|
| Halterung für Partikelfallen mit einem Durchmesser von 47 mm in einer Petrischale mit einem Durchmesser von 50 mm |
|
Material der Partikelfalle: Schaumstoffmembran mit Klebeschicht darauf in einer Petrischale, die auf eine Beschriftungskarte geklebt ist
Größe: Rund mit einem Durchmesser von 47 mm Farbe: weiß |
|
Schritte der Sauberkeitsprüfung nach der Probenahme
Sobald die Probe auf dem Mikroskoptisch positioniert ist, besteht der nächste Schritt darin, die Verunreinigungen und die Partikel der Probe zu analysieren. Mit dieser mikroskopischen Analyse werden die Partikel basierend auf den internationalen Normen und Standards für die technischen Sauberkeit erkannt und klassifiziert. Die Prüfergebnisse werden in einem Bericht mit Angaben zu den Partikeln erstellt:
- Formeigenschaften
- Größenverteilung
- Sauberkeitsklasse je nach Partikelgrößenklasse
- Art des zu unterscheidenden Partikels:
- Fasern und keine Fasern
- Metallische und nichtmetallische Partikel
Standardprozess für die Sauberkeitsprüfung
Besonderes Augenmerk liegt auf metallische Partikel
Die Erkennung von metallischen Partikeln ist für viele Anwendungen der Sauberkeit von entscheidender Bedeutung, da diese härteren Partikel drastische Auswirkungen auf die mechanischen und elektrischen Eigenschaften haben können.
Metallpartikel, die auf dem CIX100 Cleanliness Inspector im Echtfarbenmodus angezeigt werden
Metallische Partikel verbrennen in Verbrennungsmotoren nicht, und der Kontakt mit ihnen verringert im Laufe der Zeit die Lebensdauer von Komponenten. Aufgrund der hohen elektrischen Leitfähigkeit metallischer Werkstoffe besteht bei der Herstellung von Elektrofahrzeugbatterien zudem das Risiko, dass metallische Partikel einen Kurzschluss verursachen und damit die Batterie beschädigen. Zudem ist die Erkennung von Metallpartikeln immer wichtiger, da immer mehr Elektrofahrzeuge produziert werden.
Diese Beispiele zeigen, warum es notwendig ist, bei einer Analyse auf Verunreinigung zwischen metallischen und nichtmetallischen Partikeln zu unterscheiden. Erfahren Sie in unserem Blogartikel, wie metallische Partikel bestätigen werden: Echtfarbenmodus für Partikelverunreinigungen zur Bestätigung von metallischen Partikeln.
Fortsetzung: Erfahren Sie mehr über Probenahme-Techniken in den nächsten Blogartikeln
In kommenden Artikeln werden häufig verwendete Probenahme-Techniken für die Prüfung der technischen Sauberkeit eingehender erläutert, einschließlich einzigartiger Anwendungen und Herausforderungen. Weitere Einzelheiten über die Grundlagen der technischen Sauberkeit, die am häufigsten verwendeten Normen und Standards und unser CIX100 System für technische Sauberkeit finden Sie auf unserer Website unter Ressourcen oder kontaktieren Sie uns direkt.
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