1清潔度的基本概念及測試目的

1.1基本概念

清潔度是指零件、總成及整機(jī)等的特定部位被雜質(zhì)污染的程度，且表示零件或產(chǎn)品清洗后在其表面上殘留的污物的量，用規(guī)定的方法從規(guī)定的特定部位采集到的雜質(zhì)微粒的質(zhì)量、大小和數(shù)量等特征參數(shù)來表征[4]。

特定部位是指危及產(chǎn)品可靠性的特征部位，如汽車功能零部件，包括燃油系統(tǒng)、油路循環(huán)、制動系統(tǒng)、冷卻循環(huán)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和導(dǎo)氣系統(tǒng)等的組成部件。其中，液壓部件及系統(tǒng)對顆粒物的存在尤其敏感[5]。

雜質(zhì)包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、使用和維修等過程中，本身殘留的、外界混入的和系統(tǒng)生成的全部雜質(zhì)。

污物的量包括種類、形狀、尺寸、數(shù)量、質(zhì)量等衡量指標(biāo)，具體用何種指標(biāo)取決于不同污物對產(chǎn)品性能的影響程度和清潔度控制精度的要求[6]。

1.2測試目的

清潔度測試的目的是，通過測試來建立產(chǎn)品清潔度指標(biāo)，保證產(chǎn)品達(dá)到規(guī)定的壽命，避免產(chǎn)品在制造、使用、維修等過程中因污染而導(dǎo)致其使用壽命縮短[7]。

2測試方法分析

2.1背景介紹

清潔度測試概念最早由德系合資車企引入中國，它們以德國汽車標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會制定的汽車零部件清潔度標(biāo)準(zhǔn)(VDA19)為依據(jù)，對汽車容易磨損或重要的零部件進(jìn)行嚴(yán)格的清潔度管控，以減小外界因素或生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的污物對零部件或整個(gè)汽車使用質(zhì)量的影響[8]。在德系車企的推動下，汽車零部件清潔度測試在中國汽車行業(yè)有了飛躍的發(fā)展。由于中國汽車行業(yè)在零部件清潔度測試方面的工作起步較晚，大多數(shù)車企以ISO16232：2007作為測試依據(jù)，實(shí)現(xiàn)對汽車零部件的清潔度管控。

2.2適用范圍

首先從兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的名稱來分析，VDA19-2015適用于汽車上的所有汽車零部件，而ISO16232：2007僅適用于道路車輛的液壓回路元器件。從汽車本身的構(gòu)件來分析，液壓回路元器件是汽車零部件中對清潔度要求比較高的部件，只是汽車動力系統(tǒng)的一部分，而VDA19-2015適用于汽車中與功能相關(guān)的所有零部件，在適用范圍上要廣于ISO16232：2007。

2.3樣品運(yùn)輸

汽車零部件從車企運(yùn)輸?shù)綑z測實(shí)驗(yàn)室，所經(jīng)歷的打包、運(yùn)輸、環(huán)境變化、拆包等過程都會對其表面顆粒物的數(shù)量和形狀帶來影響。VDA19-2015描述了減小人員、包裝、儲存、運(yùn)輸和拆包等因素對零部件表面顆粒物的影響所帶來的益處；而ISO16232：2007只是簡單地說明了樣品在拆包時(shí)要格外小心以避免零部件表面顆粒物的丟失，未注意外來污染物所帶來的不良影響。

2.4萃取方法

清潔度的測試原理是利用被檢測零部件的表面與污染物顆粒具有不同的光吸收率或散射率,通過光學(xué)顯微鏡的成像原理及統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)來區(qū)分顆粒物的尺寸分布。其測試方法是將一定數(shù)量的零部件在一定的條件下清洗，將清洗液通過濾膜充分過濾，污染物被收集在濾膜表面，然后將濾膜干燥，用光學(xué)顯微鏡(最佳設(shè)備是具有拍攝功能的圖像識別和分析設(shè)備)在光照射下進(jìn)行觀察，按顆粒尺寸和數(shù)量統(tǒng)計(jì)污染物顆粒，即可得到所測物體零部件的固體顆粒污染物結(jié)果[3]。顯然，從測試原理上可以得知，如何從形狀各異的零部件上將所有污染物收集起來并準(zhǔn)確測定是保證測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠的關(guān)鍵所在。

VDA19-2015和ISO16232：2007都涉及的清洗方式有搖晃法、壓力沖洗法和超聲波沖洗法。但VDA19-2015從零部件的尺寸級別和清洗位置出發(fā)，給出了更為具體的選擇清洗方式的方法，

Fig.3Schematicdiagramoftheinternalflushingmethod

VDA19-2015中還給出了內(nèi)部沖洗法(圖3)、氣壓沖洗法(圖4)和空氣回流法(圖5)3種清洗方法。內(nèi)部沖洗法屬于壓力沖洗法，主要用于管道形狀部件的清洗，清洗時(shí)要用到與管道直徑匹配的轉(zhuǎn)換器。氣壓沖洗法是先在一個(gè)與外部隔離的內(nèi)壁濕潤的箱體里，用氣流沖走部件表面顆粒，然后移出部件，用合適的清洗液清洗箱體內(nèi)壁來收集清洗液。內(nèi)部沖洗法和空氣回流法都適用于管形部件內(nèi)壁清洗，然而空氣回流法以空氣為媒介去填充管形部件內(nèi)壁，通過空氣回流將內(nèi)壁顆粒物收集到一個(gè)初步過濾裝置中，然后停止空氣回流，用壓力沖洗的方法對初步過濾裝置進(jìn)行二次清洗，同樣也要收集殘留于箱體內(nèi)壁的顆粒物。因此氣壓沖洗法和空氣回流法都是液體介質(zhì)和氣體介質(zhì)相結(jié)合使用的清洗方式。

2.5清洗液的選擇

VDA19-2015詳細(xì)描述了不同清洗方式適用清洗液的兼容性問題。ISO16232：2007只是模糊地規(guī)定了清洗參數(shù)要與零部件和清洗系統(tǒng)相匹配，未列出具體的應(yīng)用范圍。

ISO16232：2007主要針對液壓部件的測試，清洗方法中用到的介質(zhì)都是液體，而VDA19-2015還介紹了氣壓部件的測試方法。氣壓部件與液體接觸時(shí)，部件表面可能會受損，選擇有一定壓力的無塵空氣作為介質(zhì)去清洗氣壓部件則不會出現(xiàn)部件受損的情況。但在使用液體清洗的時(shí)候，選擇的清洗液一定不能和測試的部件發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且測試污染物不能溶于清洗液中，由此可見清洗液與測試樣品的兼容性是非常重要的。VDA19-2015中關(guān)于清洗液兼容性的說明和選擇的建議如下。

汽車零部件制造過程中使用的大多數(shù)材料都可以使用兩類清洗液來分離：非極性清洗液和含表面活性劑的含水中性清洗液。兩類清洗液的選擇依據(jù)如下。

(1)含表面活性劑的含水中性清洗液(如去離子水)通常可用于清洗含水冷卻液和潤滑劑乳化液、動物和植物油脂、油液以及氨基防腐劑。