Les produits technologiques de nombreux secteurs industriels doivent présenter un certain niveau de propreté. La contamination par des particules et des résidus indésirables dans les installations de fabrication et les laboratoires ainsi qu’à la surface des produits technologiques peut réduire la durée de vie des produits, entraîner de mauvaises performances de ceux-ci et générer des risques lors de leur utilisation.
Ces risques ont conduit à la mise en place de normes de propreté dans différents secteurs industriels, notamment les suivants :
- Fabrication de véhicules automobiles et électriques
- Aérospatiale
- Fabrication de dispositifs médicaux
- Approvisionnement en énergie électrique (p. ex. fabricants de panneaux solaires et opérateurs de convertisseurs d’énergie éolienne)
Les dispositifs médicaux jetables, comme les seringues, les filtres ou les récipients pour produits pharmaceutiques, doivent également être fabriqués selon des normes de propreté strictes. L’installation d’un système permanent de contrôle de la propreté des composants est une étape cruciale à franchir pour pouvoir surveiller le niveau de propreté d’un environnement de production afin d’éviter les temps d’arrêt, les pertes de matériaux et le gaspillage d’énergie.
Les secteurs de l’automobile, de l’aérospatiale, de l’électrotechnique et de la fabrication de dispositifs médicaux
exigent un niveau élevé de propreté des composants et des environnements de production.
Dans cet article, nous présentons la première étape du contrôle de la propreté des composants : l’échantillonnage. Poursuivez votre lecture pour apprendre comment cette étape s’intègre dans le processus de contrôle global et découvrez les techniques d’échantillonnage courantes.
Vue d’ensemble du processus d’échantillonnage pour les contrôles de la propreté des composants
Le processus courant d’analyse de la propreté commence par une sélection aléatoire de pièces techniques provenant de la chaîne de production pour effectuer un échantillonnage. L’objectif de l’étape d’échantillonnage est de recueillir des microparticules contaminantes à des fins d’analyse.
Dans le processus d’échantillonnage, la première étape consiste à séparer les contaminants du composant. Diverses méthodes peuvent être utilisées pour extraire les contaminants particulaires. Le choix des méthodes d’extraction et d’échantillonnage dépend du secteur industriel et du domaine d’application spécifiques du composant.
Techniques d’échantillonnage pour la réalisation de contrôles de la propreté des composants
Le tableau suivant fournit la liste des principaux domaines d’application du contrôle de la propreté des composants et indique la méthode d’échantillonnage à privilégier pour chacun.
| Domaines d’application | Méthode d’échantillonnage à privilégier |
|---|---|
| Secteurs de l’automobile, de l’aérospatiale et médical | Méthode de lavage |
| Composants fluides, huile, etc. | Filtration directe du liquide |
| Surfaces sensibles | Échantillonnage par prélèvement sur ruban adhésif |
| Secteurs de l’environnement, de la logistique et des équipements d’assemblage | Piège à particules |
Méthodes d’échantillonnage courantes pour le contrôle de la propreté des composants
Le processus le plus utilisé pour l’échantillonnage est le lavage des pièces pour recueillir les impuretés sur une membrane filtrante. Cependant, en fonction de la zone à analyser et du domaine d’application, d’autres méthodes d’échantillonnage de surfaces sont utilisées pour déterminer la présence de contaminants particulaires. L’échantillonnage par prélèvement sur ruban adhésif est un bon exemple de technique simple et rapide qui permet de recueillir des particules sur la surface externe accessible d’une pièce. Cette technique est souvent utilisée dans l’industrie aérospatiale.
Selon le domaine d’application, divers porte-échantillons peuvent être utilisés pour positionner les échantillons à des fins d’analyse, comme une membrane filtrante, un piège à particules et un ruban adhésif. La liste suivante résume les différents types d’échantillons compatibles avec notre système de contrôle de la propreté des composants OLYMPUS CIX100.
| Support d’échantillon | Domaine d’application | Caractéristiques | Norme de propreté applicable |
|---|---|---|---|
| Porte-filtre avec fond noir pour membrane filtrante d’un diamètre de 25 mm |
| Matériau de la membrane en mousse : nitrate de cellulose ou acétate de cellulose |
|
| Porte-filtre avec fond noir pour membrane filtrante d’un diamètre de 47 mm |
Matériau : nylon (polyamide), polycarbonate ou polytétrafluoréthylène (PTFE)
Forme et taille : circulaire avec un diamètre de 47 mm (également disponible avec un diamètre de 25 mm ou de 55 mm) Couleur : blanc ou noir | ||
| Porte-filtre avec fond blanc pour membrane filtrante d’un diamètre de 25 mm |
Ces porte-filtres conviennent parfaitement pour les filtres à mailles si aucun solvant fort n’a été utilisé. |
Matériau du filtre à mailles : PET (polyester) ou nylon (polyamide)
Taille et forme : circulaire avec un diamètre de 25 mm (également disponible avec un diamètre de 47 mm ou de 55 mm) Couleur : blanc ou jaune |
|
| Support pour échantillon sur ruban adhésif compatible avec des rouleaux de ruban adhésif d’une largeur de 50 mm et de 19 mm |
|
Matériau du ruban adhésif de prélèvement : polyéthylène recouvert de colle
Taille : ruban adhésif sur rouleau en plastique d’une largeur de 50 mm et de 19 mm (3M n° 480) Couleur : transparent |
|
| Support pour pièges à particules de 47 mm dans une boîte de Pétri d’un diamètre de 50 mm |
|
Matériau du piège à particules : membrane en mousse recouverte de colle, contenue dans une boîte de Pétri et collée sur un feuillet
Taille et forme : circulaire avec un diamètre de 47 mm Couleur : blanc |
|
Étapes de contrôle de la propreté après l’échantillonnage
Une fois l’échantillon positionné sur la platine du microscope, l’étape suivante consiste à analyser les impuretés et les particules qui se trouvent sur l’échantillon. Cette analyse au microscope permet de détecter et de classer les particules en fonction des normes internationales de propreté. Les résultats du contrôle de la propreté sont présentés dans un rapport contenant différents renseignements sur les particules :
- Caractéristiques de forme
- Répartition des tailles
- Niveau de contamination pour chaque classe de particules
- Type de particules à distinguer :
- Particules fibreuses et non fibreuses
- Particules métalliques et non métalliques
Processus standard de contrôle de la propreté des composants
Porter une attention particulière aux particules métalliques
La détection des particules métalliques est cruciale dans de nombreux domaines d’application de contrôle de la propreté, car ces particules dures peuvent avoir des conséquences importantes sur les propriétés mécaniques et électriques des composants.
Particule métallique affichée en mode de couleurs réelles sur le système de contrôle de la propreté des composants CIX100
Les particules métalliques ne brûlent pas dans les moteurs à combustion, et au fil du temps, l’exposition des composants à ces particules réduit leur durée de vie. De plus, en raison de la conductivité électrique élevée des matériaux métalliques, la présence de particules métalliques lors de la production de batteries de véhicules électriques risque de provoquer une défaillance des batteries, car ces particules peuvent provoquer un court-circuit. De plus, il s’avère particulièrement important de détecter la présence de particules métalliques en raison de l’augmentation de l’utilisation de véhicules électriques par les automobilistes.
Ces exemples montrent pourquoi il est nécessaire de faire la distinction entre les particules métalliques et non métalliques lors d’une analyse de contamination. Apprenez à confirmer la nature métallique des particules en lisant notre article intitulé Observez les particules contaminantes dans leurs couleurs réelles pour vérifier leur nature métallique.
Apprenez-en plus sur les techniques d’échantillonnage dans les articles à venir
Ne manquez pas les prochains articles qui seront consacrés en détail sur chacune des méthodes d’échantillonnage courantes pour les contrôles de la propreté des composants, et qui indiqueront notamment les domaines d’application et les enjeux spécifiques de ces méthodes. Pour en savoir plus sur les bases de la propreté des composants, sur les normes les plus couramment utilisées et sur notre système de contrôle de la propreté des composants CIX100, consultez nos ressources en ligne ou contactez-nous pour toute question.
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