REINHEIT
BAUTEILSAUBERKEIT
Technische Sauberkeit
Als Grundlage für die Methoden zur Bestimmung der technischen Sauberkeit dienen der Band VDA 19 und ISO 16232, Teile 1-10.
- VDA 19: 2004: Prüfung der Technischen Sauberkeit - Partikelverunreinigung funktionsrelevanter Automobilteile
- VDA 19-2: 2010: Technische Sauberkeit in der Montage
- ISO 16232, Teile 1-10: Straßenfahrzeuge Sauberkeit von Komponenten für Fluidsysteme
Die Sauberkeitsprüfung ist grundsätzlich eine Stichprobenprüfung. Eine Prüfung dieser Eigenschaft mittels Prüfautomaten ist nicht möglich.
Zum Erreichen einer Forderung an die Technische Sauberkeit von Bauteilen ist eine ganzheitliche Betrachtung der Prozesse, auch nach der Wertschöpfung des einzelnen Produkts, wesentlich. Hierzu zählen beispielsweise Prozesse wie: Sortieren, Verpacken, Transport und Montage. Diese sind hinsichtlich der Anforderungen an die technische Sauberkeit zwischen Kunden und Lieferanten abzustimmen.
Bei der Prüfung der Technischen Sauberkeit handelt es sich um eine indirekte Prüfung, die einen Probenahmeschritt erfordert. Denn die relevanten Flächen von funktionskritischen Teilen liegen oft in Innenbereichen von Leitungen, Kanälen, Gehäusen, Tanks, Pumpen, Ventilen oder ähnlichen Komponenten, in denen häufig Fluide gefördert werden, die Partikel an empfindliche Stellen von Systemen transportieren können. Diese Innenflächen sind meist nicht für eine direkte taktile oder optische Inspektion zugänglich. Außerdem eignet sich ein Großteil der Oberflächen aufgrund von Material, Rauheit und mangelndem Kontrast zu den Partikelverunreinigungen nicht für eine optische Inspektion.
Deshalb sind für Analysen der Technischen Sauberkeit zunächst Extraktionen notwendig. Dabei werden die Partikel im ersten Schritt über einen Laborreinigungsschritt vom Prüfteil abgereinigt. Anschließend erfolgen die Filtration des kompletten Extraktionsmediums und die Abscheidung der vom Bauteil extrahierten Partikel auf einem Analysefilter, der dann der eigentlichen Analyse meist unter dem Mikroskop zugeführt wird.
Reinigung des Bauteiles: Mögliche Prüfreinigungsverfahren sind Spritzen, Ultraschall, Schütteln oder Spülen. Das Verfahren wird oftmals vom Kunden vorgegeben. Die Eignung des Prüfreinigungsverfahrens muss mit Hilfe der Abklingkurve validiert werden (siehe VDA 19 und ISO 16232).
Bestimmung des Blindwertes: Der Blindwert stellt den Gesamtwert für die nicht vom Bauteil stammenden Verunreinigungen dar. Er ist das Ergebnis einer vollständigen Prüfung ohne Bauteile. Der zulässige Blindwert muss vorher ermittelt / festgelegt werden. Er darf üblicherweise 10% des geforderten Wertes nicht überschreiten.
Auswertung: Gravimetrisch, hierbei wird die Partikelmasse (in mg) pro Fläche (umgerechnet auf 1000 cm2) und/oder pro Bauteil ermittelt. In letzterem Fall ist zusätzlich die Bauteilgröße zu berücksichtigen.
Granulometrisch (Morphologie, Partikelgröße), hierbei werden Anzahl und Größe (Länge, Breite) der Partikel (in m) pro Bauteil oder pro Fläche (umgerechnet auf 1000 cm2) ermittelt.
Beispiele für metallische (metallisch glänzende) Partikel: Bearbeitungsspäne, metallische Strahlmittelrückstände, Metallreste, Zinkflitter, etc. "Eine eindeutige Identifizierung kann nur auf Basis weitergehender Analyse erfolgen, zum Beispiel mittels Rasterelektronenmikroskopie mit Mikrobereichsanalyse."
Beispiele für nichtmetallische (nicht metallisch glänzende) Partikel: Lack, Kunststoff, nichtmetallische Strahlmittelrückstände, Schleifmittelrückstände, etc.
Definiton der Fasererkennung: Eine Faser gilt als solche, wenn ihre gestreckte Länge mindestens das 20-fache des Flächeninkreises beträgt. Fasern sind außerdem per Definition nicht breiter als 50 m.
Im Sinne der Richtlinie werden metallische und nichtmetallische Partikel unterschieden. Eine definitive Unterscheidung beider Partikelarten ist auf lichtmikroskopischem Wege nicht möglich. Jedoch kann mittels polarisationsoptischer Effekte mit einer relativen Wahrscheinlichkeit ein metallischer Partikel ("metallisch glänzend") identifiziert werden.
Normen:
VDA 19-Teil 2
ISO 16232
John Deere JDS G169
Steyr Werknorm WN0004
Amazone Werknorm
Liebherr Werknorm TLV 23028
Daimler VAM00328
Borg Warner Turbo Systems BWS 42001
Behr GN AR.01117
Audi PV 3336
Bosch PV 1 279 921 533
BMW QV 11 111
Continental GQR 10098907
Daimler VAM00328
Deutz PV 01620033
Deutscher Schraubenverband Richtlinie
Fiat FPI.MAN050
GIMA GSP 015
MAGNA POWERTRAIN S40 029
Mercedes Benz DBL 4953
Porsche PTL 14045
SAE J2045
Schaeffler Technologies S 252001-2
Seat S.A. PV 3336
Siemens SN 52820
Skoda Auto a.s. PV 3336
Thomas WN 0135
Thyssen Krupp Bilstein Suspension WNB -881 D
Verband der chemischen Industrie VPA 5
Volvo STD 107-0002
VW PV 3336
ZF Friedrichshafen AG WN 70/13
ZF Lenksysteme ZFLS NS 5-1
ZF Sachs AG ZFN 5008-1
Wacker Neuson WN 71/E
CNH-ENS0103- rev C
VW 01137
PV 8220: Bauteilsauberkeitstest
Verschmutzungsarten
Rost
Weiße Partikel: Additive
Ölalterungsprodukte
Metallspäne Eisen, Messing, Bronze, Aluminium, Kupfer
Gelartiger Rückstand
Silikate aufgrund der fehlender oder unzureichender Belüftungsfilter
Farbpartikel
Kunststoffpartikel
Fasern durch initialverschmutzung, offenen Tank, Putzlappen etc.
Reinheit
Feststellung der kritischen Punkte
Empfehlung der Maßnahmen zur Reduzierung der Verschmutzungen durch externe Quellen
Korngrößenverteilung DIN EN 933-1
Prüfverfahren für geometrische Eigenschaften von Gesteinskörnungen Teil 1: Bestimmung der Korngrößenverteilung Siebverfahren
DIN EN 933-1; ISO 2591-1
Das Prüfverfahren besteht aus Waschen und Trockensiebung. Wenn das Waschen die physikalischen Eigenschaften einer leichten Gesteinskörnung (Leichtzuschlag) verändern kann, muss eine Trockensiebung erfolgen.
Die Masse des Rückstandes der Körner auf den verschiedenen Sieben ist auf die Ausgangsmasse des Materials zu beziehen.
