技術(shù)干貨 | VDA 19.1標(biāo)準(zhǔn)3步解決汽車零部件清潔度問題

在汽車行業(yè)，清潔度的概念最早由羅伯特·博世公司（Robert Bosch）在1996年提出，旨在提高柴油汽車發(fā)動機(jī)共軌噴射系統(tǒng)的生產(chǎn)質(zhì)量。這一創(chuàng)新觀念的提出，不僅提升了生產(chǎn)質(zhì)量，也催生了零部件清潔度測試的誕生。自此，在汽車系統(tǒng)中很多可靠性問題都已被歸因于微粒子污染，也即是零部件清潔度不足（如圖1）。

VDA 19.1標(biāo)準(zhǔn)
2005年，德國汽車行業(yè)協(xié)會出版了VDA 19.1標(biāo)準(zhǔn)。2015年，該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂和擴(kuò)展，以提高清潔度測試結(jié)果的可對比性，并增加了污染物萃取和分析的新技術(shù)內(nèi)容。如今，VDA 19.1已成為全球汽車行業(yè)中零部件清潔度分析的重要框架。

清潔度分析三步走（圖2）

• 萃取: 通過萃取液來獲取從零部件表面洗掉的污染物顆粒。
• 過濾: 液體用過濾膜進(jìn)行過濾。
• 分析: 對過濾膜上的顆粒進(jìn)行分析，確定其質(zhì)量、數(shù)量、尺寸和類型。
  
  

萃取
最常見的顆粒萃取方法是使用壓力流體沖洗零部件表面。對于不同樣品類型的典型示范如圖3。

此外，VDA 19.1標(biāo)準(zhǔn)中還有超聲波清洗、搖晃攪拌清洗、壓力空氣流來萃取顆粒等清洗方式。在萃取液的選擇上，推薦使用含有表面活性劑洗滌劑的水基溶液或冷清洗溶劑。

過濾
通過真空過濾，將液體中的顆粒制備在過濾膜上。選擇過濾膜時(shí)，需考慮過濾膜對抗液體的化學(xué)穩(wěn)定性和濾膜孔的尺寸。過濾膜有發(fā)泡膜和網(wǎng)格膜，VDA 19推薦使用5μm孔徑的聚乙烯(PET)網(wǎng)膜作為標(biāo)準(zhǔn)膜，因其適合光學(xué)粒度分析且在許多多種萃取液下都可以表現(xiàn)出優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性。

顆粒分析方法
顆粒分析包括稱重法、粒度式顆粒分析、擴(kuò)展式顆粒分析三種方法：

• 稱重法顆粒分析：通過測量過濾膜過濾前后的重量差異，簡單直接地獲取顆粒的總質(zhì)量。這要求使用高精度天平和在環(huán)境條件恒定的房間內(nèi)進(jìn)行。如果對重量的精確度要求非常高，建議將一大批樣品一起進(jìn)行測試。
• 粒度式顆粒分析：在過濾膜上，檢測到的任何物狀都被視為顆粒，包括軟纖維和硬粒子。在光學(xué)系統(tǒng)中，可以根據(jù)形狀來識別區(qū)分纖維和粒子。此外，光學(xué)儀器能夠檢測金屬反射，通過觀察顆粒上的金屬光澤可更簡單的區(qū)分無光澤和金屬光澤粒子。
• 擴(kuò)展式顆粒分析：VDA-19標(biāo)準(zhǔn)還描述了擴(kuò)展式顆粒分析技術(shù)，利用X射線元分析(SEM-EDX)的自動掃描電子顯微鏡，這一技術(shù)在世界各地的清潔度實(shí)驗(yàn)室中得到了廣泛應(yīng)用。

VDA 19.1標(biāo)準(zhǔn)的制定與實(shí)施，不僅提升了汽車零部件的清潔度，也提高了整個(gè)汽車行業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，清潔度檢測方法也在不斷發(fā)展，為汽車行業(yè)的可靠性和安全性提供了堅(jiān)實(shí)的保障。