
清洁度影响系统的正常运行、零部件质量的优劣和整车的品质。随着汽车零部件液压系统和寿命对清洁度要求日益增高,使得相关企业对清洁度测试方面要求越来越高,昔日被忽视的一些环节得到重视[左管军,赵会强]。目前清洁度检测测试中,除了测量颗粒物数量和尺寸外,越来越多的清洁度规范还要求精确测定残留污垢颗粒的材质。通过对颗粒物材质的确定,可有效溯源同时降低故障风险。
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图1 Aixa-Perception汽车清洁度分析系统报告模块
赛默飞世尔科技公司2024年ZUIXIN推出的第四代高分辨大样品仓颗粒物分析系统,Thermo Scientic™ Aixa-Perception 历经32年的研发升级,是目前国内外公认的ZUI准确,ZUI专业的颗粒物自动分析系统,同时也是汽车清洁度权威检测机构RJL实验室首推的方案。尤其在报告输出系统中,Aixa-Perception严格按照国际和国内标准要求,推出了符合行业规范的报告系统,同时具备高度的灵活度,能够根据企业内部标准进行调整。
按尺寸等级分类并评级
在ISO 16232中规定了按照颗粒尺寸大小将不同的颗粒进行分类输出报告,同时可以根据尺寸分类等级对其进行零部件清洁度代码(CCC)判断。Aixa-Perception系统完全符合标准要求,自动进行颗粒尺寸等级分类,同时自动进行CCC代码判断,输出结果合格或失败。
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图2 颗粒尺寸评级和CCC代码结果输出
按颗粒成分分类
在成分分类上,光镜通过偏光和非偏光图像叠加,识别金属光泽颗粒和非金属光泽颗粒,但透明质颗粒如玻璃不一定能识别出。同时当颗粒呈现的表面不是很明亮,且表面被氧化或表面被油污等其他污染物包裹时,仍呈现部分金属反射或金属光泽。而扫描电镜则通过灰度阈值精准识别,只要灰度阈值大于滤膜本身阈值则被识别,并可以通过EDS确认具体成分。在GB/T 41481-2021中同样提到了利用SEM- EDS的方式可有效识别颗粒成分,从而为材料的溯源提供支持。在Aixa-Perception系统中,提供了符合不同汽车主机厂的标准成分分类库,为清洁度检测溯源和异物确认提供了ZUI有效和ZUI准确的帮助。
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图3 标准中的分类方法(左)和Aixa-Perception提供的分类库(右)
按物理特性进行分类
在GB/T 41481-2021标准中提到,可将不同的材料类别与其物理特性(例如导电性、硬度或磨蚀性)进行量化,如下图所示。
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图4 按照物理特性进行分类
在进行汽车清洁度测试过程中,我们发现有一类硬度值较大的颗粒物对零部件的损伤风险ZUI大。根据客户测试需求,Aixa-Perception系统将“硬质颗粒”作为检测的一个独立模块,根据颗粒的HV值大小将所有颗粒进行分类,同时将其分成“Soft”、“Medium”和“Hard”三类,以便于快速判断不同颗粒对零部件的影响程度。例如,SiC、SiO2 、 Al2O3和玻璃等硬质颗粒是ZUI危险的污染物之一,它们十分容易在零部件表面产生划痕或卡住移动部件,如下图所示。
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图5 根据硬度值进行颗粒分类
6K高清分辨率颗粒图像
以往电镜清洁度系统往往采用掩膜的方式识别颗粒形貌,再进行颗粒边缘尺寸测量,这种方式以极少的像素点确定颗粒物尺寸,在测量过量过程中会加大测量误差,影响结果准确性。Aixa-Perception系统以DUJIA的高分辨率识别方式,对每一个需要检测的颗粒均以6K高分辨进行拍图,再测量尺寸。通过该种方式,既获得了清晰的颗粒形貌像,同时会缩小尺寸测量的误差,尤其是小尺寸颗粒。另外,针对每一个颗粒,Aixa-Perception系统会详细展示其长边直径、短边直径、面积、分类和元素占比等信息。
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图6 颗粒信息表
其他信息
在Aixa-Perception全自动汽车清洁度分析系统中,还提供了诸多可以根据企业内部标准灵活调整的功能。例如微调汽车清洁度分类库、更改CCC代码评级标准、自定义颗粒展示信息和添加化学成分占比统计表等等。
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图7 颗粒尺寸、成分分类直方图(左)和所有颗粒分布图(右)