Testovací částice podle VDA 19 - Stanovení citlivosti součástek vůči částicovým nečistotám

Cílená kontaminace součástí normálními částicemi

Normální díly z hliníku

Nepřetržitě se zhušťující komponenty, vyšší hustoty výkonu, nižší emisní hodnoty, bezpečnostní systémy, systémy asistence řidiče, nižná spotřeba jsou některými z klíčových slov v moderním automobilovém sektoru. A to vše při klesajících výrobních nákladech? Cílevědomý cíl, který však v posledních letech byl v působivé míře realizován mezinárodními výrobci automobilů a jejich dodavateli. Přitom hraje stále důležitější roli technická čistota ve smyslu VDA 19 / ISO 16232.

Miniaturizace komponentů vozidel, která je většinou nutná k dosažení výše uvedených cílů, naznačuje nutnost řešení. Ale kolik nečistot snese součástka? Jaké velikosti částic nakonec vedou ke zhoršení funkce nebo dokonce k selhání? Zdá se, že odpověď na tuto otázku je zřejmá alespoň v oblasti elektroniky vozidel: délka elektricky vodivých částic by neměla překročit minimální vzdálenost mezi vodivými cestami elektronické součástky, avšak řešení je obvykle mnohem složitější. Může například částice, jejíž délka přesahuje vzdálenost dvou otevřených vodivých cest, způsobit zkrat, zatímco dvě částice, z nichž každá přesahuje polovinu vzdálenosti vodivých cest, jsou schopny narušit funkci elektronické součástky. Podobně platí i pro průtok médií v systémech s kapalinami. Pokud částice, orientovaná podle délky v tekutém médiu, projde zúžením, které je výrazně menší než maximální rozměr částice, může při jiné orientaci způsobit vážné poškození. A co se stane, když mnoho částic, které jsou podstatně menší než zúžení v hydraulickém systému, projde zúžením současně? Jedna z těchto částic by mohla volně projít, zatímco mnoho dalších by mohlo způsobit škodu. Z těchto úvah je patrné, jak složitá je otázka odolnosti funkčně relevantních automobilových komponent proti znečištění. Vývojáři a konstruktéři jsou často požádáni, aby komponenty důležitých dílů opatřili specifikacemi čistoty. Často jsou při tom převzaty již osvědčené hodnoty. V mnoha případech se však teprve sekundárně uvažuje o tom, zda je při aktuálním projektu vůbec nutná zvlášť vysoká požadovaná čistota. Někdy je požadavek na čistotu předchozího projektu dokonce zvýšen, protože se chce být na bezpečné straně. Tyto požadavky pak nejenže přivádějí dodavatele k zoufalství, ale také zvyšují výrobní náklady součástek. Velký potenciál úspor spočívá v použití realistických požadavků na čistotu.

Stanovení specifických mezních hodnot pomocí zkoušek poškozených částic

Jak lze zjistit, při jaké množství nečistot, jaké velikosti nebo rozměru částic se objeví potenciál poškození součástky? Pro stanovení specifických mezních hodnot poskytuje velmi užitečné informace druhé přepracované vydání kapitoly 2 v rámci VDA 19, které bylo publikováno v loňském roce. Tyto informace sahají od hodnocení konstrukčních opatření přes simulace až po srovnání podobných aplikací. Velmi významný a mimořádně realistický přístup nabízí stanovení mezních hodnot pomocí zkoušek poškozených částic, popsané v uvedeném VDA svazku. Při něm je součástka vystavena zatížení částicemi s rostoucí velikostí a počtem, dokud nedojde k prvnímu narušení její funkce nebo dokud zátěž částicemi nezpůsobí úplné selhání dílu. Získané poznatky, týkající se odolnosti součástky vůči specifickému znečištění, jsou velmi realistické. Pro provádění zkoušek poškozených částic jsou dnes k dispozici částice, jejichž rozměry odpovídají velikostním třídám uvedeným v VDA 19 / ISO 16232. Tím je umožněna VDA 19 kompatibilní metoda pro stanovení velmi realistických mezních hodnot a tím i smysluplných specifikací čistoty. Firma Marhan – Normpartikel se v posledních letech etablovala jako výrobce těchto hodnotných částic. Zde získají uživatelé kromě zkušebních částic v různých rozměrech a z různých materiálů také rozsáhlé a odborné poradenství ohledně jejich širokého využití.

Úmyselná kontaminace originálních dílů normálními částicemi

Jako vedoucí poskytovatel služeb v oblasti normálních částic nabízí Marhan také kontaminaci originálních dílů dodaných zákazníkem normálními částicemi. Tato služba je zvláště zajímavá pro kontrolu technické čistoty. Díky ní má uživatel poprvé k dispozici definovaně znečištěný originál svých dílů. To umožňuje inspektorovi velmi realisticky určit vhodné extrakční parametry přímo z dílu. Dosud bylo možné určit vhodné množství kapaliny, nastavení ultrazvuku, teploty a časy extrakce pouze pomocí odlehčovací zkoušky podle VDA 19. Částice, které ulpí na nevýhodných místech dílu, mohou při normální kontrole zůstat přichycené i po šesté extrakci. Tyto částice by tak nebyly zachyceny při kontrole čistoty. Tento možný omyl lze minimalizovat nebo dokonce vyloučit přímo při určování extrakčních parametrů z dílu. Spolu s normou pro extrakci vyvinutou firmou Marhan – Normpartikel je hlavním cílem zvýšit srovnatelnost výsledků kontrol čistoty, čímž se posuneme o významný krok blíže k lepší spolehlivosti a přesnosti měření.