一、前言

1.1、清潔度檢測(cè)的概念：

清潔度檢測(cè)是指零件、總成和整機(jī)特定部位被雜質(zhì)污染的程度。用規(guī)定的方法從規(guī)定的特征部位采集到雜質(zhì)微粒的質(zhì)量、大小和數(shù)量來(lái)表示。這里所說(shuō)的“規(guī)定部位”是指危及產(chǎn)品可靠性的特征部位。這里說(shuō)的“雜質(zhì)”，包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造運(yùn)輸使用和維修過(guò)程中，本身殘留的、外界混入的和系統(tǒng)生成的全部雜質(zhì)。

1.2、引用標(biāo)準(zhǔn)：

IS0 16232、VDA 19、ISO4406/4407、GB/T 3821-2005  《中小功率內(nèi)燃機(jī)清潔度測(cè)定方法》

1.3、清潔度檢測(cè)使用范圍：

涉及應(yīng)用包括：發(fā)動(dòng)機(jī)、航空、半導(dǎo)體、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、醫(yī)療設(shè)備、通訊、精密儀表，大型工礦設(shè)備的磨損監(jiān)測(cè)等。

二、 清潔度檢測(cè)設(shè)備：

2.1、化學(xué)清洗劑：

        NY120溶劑油、無(wú)水乙醇、95%乙醇、蒸餾水或脫礦物質(zhì)水、AP760等；

2.2、過(guò)濾膜：

        依據(jù)所選用清洗溶劑不同，常用的濾膜材質(zhì)有：尼龍膜（NYL）、聚四氟乙烯膜（PTFE）、混合纖維素脂膜（MCE）、聚碳酸酯膜（PC）等；

       0.45μm——用于初始溶劑過(guò)濾及噴槍管路溶劑過(guò)濾；

三、 操作步驟：

先將浸泡過(guò)的空白濾膜放入培養(yǎng)皿中烘箱內(nèi)，烘干后置于干燥皿中自然冷卻稱重，最后記錄空白濾膜及培養(yǎng)皿的重量。

清潔度檢測(cè)工作包括抽樣、解體、清洗、過(guò)濾、烘干、分析等內(nèi)容，工作程序如下圖所示。

3.1、清洗：將工件置于清洗槽上方，將燒杯的接收器置于洗槽漏斗下方，收集所有的清洗液。打開通風(fēng)裝置及加壓裝置，手持噴槍開始對(duì)工件位置進(jìn)行清洗（清洗過(guò)程應(yīng)避免清洗液濺出槽外）。使用完畢后，繼續(xù)開噴槍將罐內(nèi)剩余清洗液全部壓出

3.2、過(guò)濾：將專用濾膜放在濾杯與砂芯之間夾緊，將待過(guò)濾的溶劑倒入濾杯內(nèi)。過(guò)濾應(yīng)盡可能抽干清洗液，以減少烘干恒重時(shí)間，同時(shí)防止膜面殘留揮發(fā)性清洗液過(guò)多而導(dǎo)致烘干時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)。

3.3、烘干：將濾膜連同濾出的雜質(zhì)一起放入培養(yǎng)皿中，放入烘箱內(nèi)烘干，結(jié)束后置于干燥皿中自然冷卻后稱重兩次。

3.4、 稱量：將經(jīng)過(guò)烘干冷卻的帶有雜質(zhì)濾膜的培養(yǎng)皿放在天平上稱量，讀數(shù)精確到 0.1mg；解體過(guò)程中的收集的異物也需進(jìn)行稱重。過(guò)濾后的濾膜與空白濾膜的重量差即為工件雜質(zhì)重量。

3.5、清潔度分析：將待檢濾膜使用濾膜夾具置于電動(dòng)平臺(tái)上，依據(jù)相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中要求的顆粒大小，選用適合的放大倍率及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)定掃描區(qū)域后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行濾膜掃描拼圖，并依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)顆粒進(jìn)行自動(dòng)分析統(tǒng)計(jì)，集成的報(bào)告工具自動(dòng)生成基于標(biāo)準(zhǔn)或客戶模板的標(biāo)準(zhǔn)文檔。

四、顯微顆粒計(jì)數(shù)法

我們將就ISO 16232、VDA 19標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于顯微顆粒計(jì)數(shù)法做相關(guān)的介紹說(shuō)明。首先先來(lái)一起了解相關(guān)顯微計(jì)數(shù)法的基本原理：依據(jù)ISO 16232標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的方法，對(duì)從測(cè)試部件上清洗顆粒所用的清洗液在濾膜過(guò)濾器上進(jìn)行過(guò)濾，然后用顯微技術(shù)對(duì)分離的顆粒進(jìn)行計(jì)數(shù)和粒度分析。

ISO 16232測(cè)量參數(shù)——最大卡規(guī) 直徑定義：顆粒兩條平行外切直線間的最長(zhǎng)距離。

由于光學(xué)顯微鏡每次觀察的視野范圍有限，所以需要匹配電動(dòng)掃描平臺(tái)及相應(yīng)的軟件來(lái)獲得濾膜的整個(gè)表面計(jì)數(shù)。對(duì)于汽車零部件供應(yīng)商而言，零部件功能不同導(dǎo)致清潔度檢測(cè)最小顆粒要求也不同，如何選擇清潔度系統(tǒng)中的顯微光學(xué)部分會(huì)存在一定的疑問(wèn)，其實(shí)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于這方面也有明確的規(guī)定。

簡(jiǎn)單而言，就是以最小的統(tǒng)計(jì)顆粒尺寸來(lái)確定顯微光學(xué)部分：清潔度報(bào)告需要從25um以上顆粒開始統(tǒng)計(jì)選擇平行光路體式顯微鏡；清潔度報(bào)告需要從2um以上顆粒開始統(tǒng)計(jì)則選擇金相顯微鏡。

由于金相顯微鏡一般都配有多顆物鏡，如何正確的選擇對(duì)應(yīng)的物鏡來(lái)進(jìn)行顆粒掃描，標(biāo)準(zhǔn)中也給出了相應(yīng)的答案：選擇的物鏡光學(xué)分辨率應(yīng)該等于或者小于最小待測(cè)顆粒大小的1/10. 如果顆粒小于20 μm， 那么最小顆粒大小的1/5也是在標(biāo)準(zhǔn)中允許的。

同樣在VDA 19標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于目前大多數(shù)零部件廠商的清潔度顆粒要求也提出以25或50um的顆粒以上統(tǒng)計(jì)亦能夠滿足要求。

由于物鏡倍率越高相應(yīng)的視野范圍越小，在對(duì)整個(gè)濾膜進(jìn)行掃描、統(tǒng)計(jì)時(shí)花費(fèi)的時(shí)間也就越長(zhǎng)，所以依據(jù)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)要求選擇合適的倍率，可以顯著的提高清潔度檢測(cè)效率。ISO16232-2007、VDA 19.2-2010中對(duì)統(tǒng)計(jì)顆粒的等級(jí)劃分也做了相應(yīng)的說(shuō)明。

由于生產(chǎn)加工中產(chǎn)生的金屬顆粒在裝配使用過(guò)程中極易對(duì)部件造成不可逆的損壞，現(xiàn)在很多廠商對(duì)于雜質(zhì)中的金屬顆粒非常敏感，所以清潔度分析過(guò)程中對(duì)于金屬、非金屬的正確區(qū)分也格外關(guān)注。目前主流的區(qū)分方式為偏光二次掃描，即在正交偏光與平行偏光狀態(tài)分別掃描一次，針對(duì)同一顆粒在二次掃描中的灰度值變化進(jìn)行自動(dòng)判定。