L'analisi del numero e del tipo di contaminanti (particelle, polvere e residui) sulla superficie di componenti o in fluidi è fondamentale per le prestazioni e la sicurezza dei prodotti in numerose applicazioni di produzione. Industrie come quelle della produzione nell'ambito del settore automobilistico, aerospaziale e dei dispositivi medici possiedono degli standard e dei metodi specifici per la valutazione della pulizia tecnica delle componenti.
La prima operazione dell'ispezione e dell'analisi della pulizia tecnica consiste nel prelevare un campione da una componente. Lo specifico metodo di campionamento usato dipende dall'industria e dall'applicazione. In un post precedente, abbiamo descritto il generale flusso di lavoro del campionamento e i tipi di metodi di campionamenti nelle ispezioni della pulizia tecnica delle componenti.
Adesso la nostra serie di blog approfondirà ogni metodo di campionamento iniziando con il metodo di lavaggio.
In cosa consiste il metodo di lavaggio nelle ispezioni di pulizia tecnica delle componenti?
La pulizia tecnica delle componenti rappresenta un'analisi indiretta visto che i prodotti oggetto di valutazione non vengono ispezionati direttamente con il microscopio. I contaminanti microparticolati sono rimossi dalle componenti attraverso un lavaggio, un risciacquo o un bagno ultrasonoro. Mediante il metodo di lavaggio i residui e le particelle sono estratte dalla componente e trasferite a un liquido di risciacquo.
Nota: Nella maggior parte dei casi, nell'industria automobilistica, l'estrazione delle particelle attraverso i liquidi rappresenta una tecnica adatta. Assicurarsi che il liquido usato per l'estrazione sia compatibile con il materiale della componente, il dispositivo di filtraggio e la membrana del filtro.
Le particelle sono estratte dalle componenti per un'ispezione della pulizia tecnica mediante il metodo del lavaggio. Le immagini mostrano esempi mediante un bagno ultrasonoro (a sinistra) e il lavaggio di una componente in un sistema di estrazione (a destra).
In seguito all'estrazione, il liquido di risciacquo viene filtrato in modo da depositare le particelle su una membrana a filtro. Il filtro deve essere essiccato per procedere con le analisi. Il liquido di risciacquo o l'olio può essere rimosso attraverso un essiccatore, un forno di essiccazione o un'apparecchiatura dedicata.
Un filtro viene essiccato per prepararlo all'ispezione della pulizia tecnica.
Alcune volte la fase successiva è quella di pesare la membrana filtro essiccata mediante una bilanci analitica con un paravento integrato. Un confronto del suo peso, con e senza contaminanti, fornisce una prima stima sull'entità di contaminazione in componenti selezionate. Tuttavia questi dati di gravimetria sono opzionali e non forniscono dimensioni, forma e altre proprietà delle particelle.
Una membrana filtro è pesata su una bilancia con un paravento integrato.
Una successiva analisi on un sistema basato su microscopio fornisce delle informazioni dettagliate sul numero di particelle, sulla distribuzione delle dimensioni delle particelle e sulle caratteristiche delle particelle per gli standard della pulizia tecnica. Per eseguire un'analisi visiva, un operatore fissa la membrana filtro sul supporto per campione e, in seguito, monta il supporto sul tavolino del microscopio per l'acquisizione e l'analisi dell'immagine.
Una membrana filtro è installata su un supporto del filtro.
Per le analisi visive si consiglia di utilizzare un sistema di microscopia con flussi di lavoro automatizzati e guidati, in modo che gli utenti di qualsiasi grado di esperienza possano ottenere dei dati affidabili dalle immagini. Scopri di più nel nostro post 7 funzionalità che facilitano le ispezioni di pulizia tecnica per gli operatori inesperti.
Tipi di membrane filtro usati per il metodo di lavaggio
Le membrane filtro sono disponibili in diversi diametri. Il campione predefinito nel nostro sistema di pulizia tecnica OLYMPUS CIX100 rappresenta una membrana per filtro con un diametro di 47 mm. Sono disponibili dei supporti per campioni dedicati per membrane con diametro di 47 mm, 25 mm e 55 mm.
Adesso il software del sistema include delle impostazioni predefinite delle aree di ispezione specifiche per diverse dimensioni di membrane, in grado di regolare automaticamente la dimensione di scansione cliccando su un pulsante. Inoltre il software include dei parametri predefiniti per ogni tipo di campione in modo che anche operatori inesperti possano ottenere dei risultati con facilità.
Le dimensioni della membrana filtro usata dipende dall'applicazione e dall'industria.
- Le membrane filtro con un diametro di 47 mm sono spesso usate nell'industria aerospaziale, automobilistica e petrolchimica. Questo rappresenta il diametro del filtro predefinito usato nella maggior parte dei casi.
- Membrane con un diametro di 25 mm sono in genere usate per l'analisi di lubrificanti.
- Membrane filtro con un diametro di 55 mm sono usate nella manutenzione di macchinari e nella produzione con un elevato carico di particelle.
Supporti per campioni circolari con sfondi bianchi e neri per membrane per filtro con diametri di 25 mm (a sinistra), 47 mm (al centro) e 55 mm (a destra).
Insieme a diverse opzioni di diametro i nostri dedicati supporti per campioni sono disponibili con sfondi in bianco e nero per essere utilizzati con diverse applicazioni. Di seguito vengono riportate alcune modalità di utilizzo:
Sfondi neri: Se per risciacquare via le particelle viene usata una sostanza chimica aggressiva, alcuni residui dal liquido di risciacquo possono rimanere nella membrana filtro. Il supporto per il campione con uno sfondo nero è costituito principalmente di alluminio anodizzato, rendendolo ampiamente inerte alle sostanze chimiche (es: non reagisce chimicamente). Questo rappresenta un vantaggio, per esempio, quando si analizzano lubrificanti diluiti con petrolio purificato per un miglior filtraggio nelle membrane di cellulosa. I residui dei solventi nelle membrane filtro possono alterare lo sfondo bianco del supporto.
Sfondi bianchi: Uno sfondo bianco offre vantaggi quando si utilizza con filtri di tela. I filtri di tela sono spesso usati per accelerare il processo di filtraggio, visto che il liquido di risciacquo può percolare molto più velocemente attraverso la membrana filtro. Quando si analizza un filtro di tela, il microscopio permette di effettuare l'osservazione attraverso la tela in corrispondenza del supporto per campione. Su uno sfondo nero dei punti neri apparirebbero attraverso la trama della tela e potrebbero essere interpretati erroneamente come particelle. Per questo motivo, quando si analizzano filtri in tela, si consiglia l'uso di un supporto per campioni con uno sfondo bianco.
Immagini di membrane filtro acquisite su uno sfondo bianco La membrana filtro in tela (a destra) possiede una definita trama delle tela, mentre la membrana filtro in cellulosa (a sinistra) non permette l'osservazione attraverso lo sfondo del filtro.
Novità: Scopri altre tecniche di campionamento per le ispezioni di pulizia tecnica
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