Sauberkeitskontrolle

Sauber genug für den nächsten Prozess

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Die Fluoreszenzmessung basiert auf der Eigenschaft organischer Substanzen wie Öle, Fette und Wachse, bei Anregung mit UV-Licht zu fluoreszieren. Nicht-fluoreszierende Stoffe wie Silikonöle können durch die Beimischung von fluoreszierenden Farbstoffen als Fluoreszenzmarker detektierbar gemacht werden. Für die Anregung kommen bevorzugt definierte, geregelte und möglichst überwachte UV-Lichtquellen zum Einsatz. Die Fluoreszenzintensität wird durch einen Photodetektor erfasst. UV-Reflexionsanteile werden durch Spektralfilter entfernt. Für diese bewährte und schnelle Methode zum berührungslosen Nachweis organischer Substanzen auf Metalloberflächen stehen Handmessgeräte zur Verfügung, die fertigungsnah und flexibel eingesetzt werden können. Darüber hinaus ermöglichen Inline-Messsysteme eine fertigungsintegrierte 100%-Kontrolle. Die Fluoreszenzintensität wird meist in relativen, normierten Einheiten, beispielsweise RFU (Relative Fluorescence Unit) ausgegeben. Je höher die Fluoreszenzintensität, desto mehr Restschmutz befindet sich auf dem Teil.

VDA 19 – Standardwerk für partikuläre Sauberkeit

Die bisher beschriebenen Verfahren ermöglichen eine qualitative oder semiquantitative (vergleichende) Bewertung des Sauberkeitszustandes. Außerdem können sie keinen Hinweis zur Ursache beziehungsweise Herkunft der Verunreinigungen liefern. Dagegen lassen sich mithilfe der vakuuminduzierten Desorption chemisch-filmische Verunreinigungen nicht nur auf der gesamten Produktoberfläche nachweisen, sondern die Verunreinigungen auch eindeutig identifizieren und ihren Ursachen zuordnen. Das Messgerät liefert quantitative Messwerte in Gramm pro Oberfläche oder pro Bauteil und ermöglicht damit die Festlegung zweckmäßiger Prüfwerte. Sowohl einzelne Bauteile als auch Baugruppen können zerstörungsfrei und vollautomatisch in der Prozesskette geprüft werden.

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Geht es um partikuläre Verunreinigungen, haben sich die VDA 19, Teil 1 (Prüfung der Technischen Sauberkeit – Partikelverunreinigung funktionsrelevanter Automobilteile) und Teil 2 (Technische Sauberkeit in der Montage – Umgebung, Logistik, Personal und Montageeinrichtungen) als Standardwerke etabliert und das weit über die Automobilindustrie hinaus. Das internationale Pendant von Teil 1, die ISO 16232, wurde inzwischen ebenfalls an die seit 2015 erhältliche Ausgabe der überarbeiteten VDA 19 angepasst.

Automatisierte Inlinekontrolle der partikulären Sauberkeit inzwischen realisierbar

Bei der fertigungsnahen beziehungsweise -integrierten Partikelgrößenanalyse liegt der Fokus inzwischen auf Geräten, die eine produktionsintegrierte beziehungsweise produktionsnahe Kontrolle der partikulären Sauberkeit erlauben. Für die automatisierte Inlinekontrolle der partikulären Sauberkeit steht mittlerweile ein Messsystem zur Verfügung, das über eine Schnittstelle komplett in die Reinigungsanlage beziehungsweise einen Funktionsprüfstand integriert werden kann. Es arbeitet analog zur Sauberkeitsanalytik im Labor mit Filtration und lichtoptischer Auswertung. Für die Auswertung wird das Medium direkt nach dem letzten Reinigungs- oder Spülschritt automatisch in die Messzelle geleitet. Hier erfolgt die Extraktion der im Medium enthaltenen Partikel auf einen Analysefilter, der anschließend mittels Bildverarbeitung ausgewertet wird. Dies beinhaltet eine automatische Partikelklassifizierung (Größe mit Zuordnung zur jeweiligen Partikelgrößenklasse nach VDA 19.1 und metallischer Glanz). Das Ergebnis steht innerhalb von 30 s zur Verfügung, sodass bei einem N.i.O-Befund sofort Maßnahmen ergriffen werden können. Alle Messergebnisse (Messwerte und Ergebnisbild) werden gespeichert.

Eine fertigungsnahe Extraktion und Auswertung ermöglicht die Entwicklung eines „Partikel-Staubsaugers“. Dabei handelt es sich um einen mit einer Membranaufnahme modifizierten Staubsauger. Es lassen sich damit Partikel aus Innenräumen von Bauteilen absaugen und direkt auf ein auswertbares Filter ablegen. Das so entstandene Präparat kann mit einem Partikelscanner schnell ausgewertet werden.

* Doris Schulz ist freie Fachjournalistin in 70825 Korntal

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