Inspección de limpieza y análisis de componentes automotrices
Las partículas extrañas y los residuos —conocidos como contaminación— que se adhieren a los materiales de los componentes automotrices y a otras piezas, pueden reducir la resistencia y la seguridad de los productos. Especialmente en las industrias de la automoción y aeroespacial, la contaminación puede provocar la rotura de motores y otros componentes, lo que tiene un impacto directo en las vidas humanas, por lo que se da gran importancia a la inspección y el análisis de la contaminación y al aseguramiento de la limpieza.
En esta sección se presentan los métodos de inspección de limpieza técnica basados en normas industriales, como ISO y VDA, y los últimos ejemplos de resolución de problemas con un Microscopio Digital 4K.
- Inspección y análisis de la limpieza técnica en la industria automotriz
- Soluciones a los problemas de inspección y análisis de la limpieza
- La mejor herramienta para la inspección y el análisis de la limpieza
Inspección y análisis de la limpieza técnica en la industria automotriz
Todos los tipos de centros de fabricación han estado inspeccionando y analizando la contaminación, las partículas extrañas y los residuos. En particular, las industrias automotriz, de semiconductores, médica y alimentaria le dan mucha importancia a la limpieza de los productos.
En la industria automotriz, una ligera contaminación puede provocar fallas en los componentes o accidentes, y poner en peligro vidas humanas. Por ello, la inspección y el análisis de la limpieza se están convirtiendo en uno de los pasos más indispensables en la gestión de la calidad.
Efectos de la contaminación en los componentes automotrices
Los pistones en los motores de los automóviles giran repetidamente con una holgura de sólo unos pocos micrómetros y se mantienen herméticos con aceite de motor. Si una pequeña cantidad de contaminación metálica se adhiere a la superficie lateral de un anillo de pistón, el vaivén repetido dañará la pared interior de la camisa del cilindro, causando problemas en el motor.
La importancia del análisis de contaminación ha aumentado con el número de automóviles equipados con baterías de alta capacidad, como los vehículos eléctricos (EV), ya que las baterías de iones de litio contaminadas con componentes metálicos u otras partículas pueden generar calor o incluso incendios.
Además de la limpieza completa de estos componentes después de la fabricación, también se requiere un análisis de limpieza de conformidad con las normas industriales internacionales.
Normas industriales internacionales ISO 16232 y VDA 19 para la inspección de la limpieza técnica
Las normas de limpieza se introdujeron a principios de la década de 2000 con la VDA 19 publicada en 2002 por la Asociación Alemana de la Industria del Automóvil, seguida de la ISO 16232 en 2007. Estas normas han hecho obligatoria la medición y el análisis de la composición de las partículas extrañas en cumplimiento de los requisitos de calidad.
Estas normas definen la gestión de la limpieza técnica de las piezas relacionadas con el aceite y el agua, como tanques, bombas, válvulas, tubos, ductos y carcasas, que se utilizan en los motores y las transmisiones. Las partículas contaminantes generadas en los procesos de fabricación de estos componentes automotrices se eliminan en la medida de lo posible en el proceso de limpieza. Por ello, es necesario realizar mediciones y análisis para garantizar que se cumplen los requisitos técnicos de limpieza definidos en la norma ISO 16232 y la VDA 19.
El aceite cuenta con una norma internacional adicional para la inspección de la limpieza, la ISO 4406, que exige el conteo de partículas por milímetro para definir cómo se distribuyen los contaminantes en los fluidos.
Métodos de inspección y análisis de la limpieza
Existen varios métodos de inspección y análisis de la limpieza técnica, y los siguientes dos métodos se definen en la norma ISO 16232 y la VDA 19 como métodos de análisis de la limpieza técnica estándar para la industria automotriz.
- Método gravimétrico (inspección gravimétrica)
- Esta inspección se basa en el peso y, por lo tanto, se considera un método relativamente fácil, pero el análisis se realiza únicamente utilizando información relacionada con la diferencia de pesos.
Con esta inspección, es imposible investigar el tamaño de cada partícula contaminante, la distribución del tamaño de las partículas y las propiedades de las partículas diminutas, como los metales y las fibras. Esto significa que no se puede obtener información útil para determinar la causa de la contaminación o prevenir que vuelva a ocurrir.
- Método de dispersión de luz (análisis de dispersión de luz)
- Los microscopios ópticos se utilizan para la inspección y el análisis. Es posible determinar no sólo la presencia y el volumen de la contaminación, sino también el tamaño de cada partícula, la distribución del tamaño de las partículas y las propiedades de las partículas (como metales y fibras).
En el campo de la fabricación de automóviles, donde la contaminación por partículas diminutas puede afectar en gran medida la calidad, el rendimiento y la seguridad de importantes componentes de seguridad, la inspección de limpieza técnica con microscopios basada en este método de dispersión de luz es la más habitual.
Flujo de extracción, medición y análisis de contaminación utilizando el método de dispersión de luz
Para el análisis de la limpieza técnica de los componentes automotrices, la inspección no es posible después del montaje de componentes como los motores, que constan de piezas complicadas e importantes. Por lo tanto, se utiliza el siguiente procedimiento para realizar los análisis de cada componente.
- Lavar la pieza (producto) con un método como el enjuague a presión para extraer las partículas extrañas.
- Filtrar el líquido enjuagado a través de un filtro de membrana para atrapar las partículas extrañas.
- Analizar el filtro de membrana usado como muestra utilizando un microscopio.
En la medición y el análisis mediante microscopio, el número de partículas (conteo de contaminantes), el tamaño de las partículas y el tipo de partículas extrañas (como metales y fibras) se miden, analizan y comparan bajo los mismos parámetros para evitar variaciones en los valores medidos. A continuación, se investigan en detalle, incluyendo la determinación de si estos elementos son factores de riesgo en los componentes automotrices.
En las normas ISO 16232 y VDA 19 se definen varios estándares, desde los métodos para extraer partículas extrañas hasta el tamaño mínimo de las partículas para el que se requiere un análisis. En el caso de la medición automática, también se define el conteo de píxeles y la forma de extraer las partículas extrañas. Además, los informes deben crearse en un formato que se ajuste a estas normas.
Soluciones a los problemas de inspección y análisis de la limpieza
A la hora de cumplir los requisitos de las normas internacionales, la inspección y el análisis de la limpieza técnica mediante microscopios generales implican diversos problemas, como el nivel de conocimientos del operador y la cuantificación de los resultados de la medición. Además, con la medición automática mediante microscopios, se deben cumplir las condiciones definidas en las normas industriales, por ejemplo, en la configuración de la lente/cámara (aumento y resolución), el tipo de iluminación (campo claro, campo oscuro o retroiluminación) y la condición de binarización (umbral) para el software de procesamiento de imágenes.
Estos problemas convencionales se pueden resolver utilizando el último Microscopio Digital 4K de KEYENCE.
En la inspección y el análisis de la limpieza técnica, se puede obtener rápidamente la información detallada de las partículas diminutas que los microscopios convencionales no pueden proporcionar. También se puede reducir el tiempo y mejorar la eficiencia de los procesos, desde la inspección y el análisis hasta la creación de informes, de conformidad con las normas ISO 16232 y VDA 19. Además, los datos obtenidos son útiles no sólo para cumplir con las normas, sino también para determinar la causa de la contaminación, comprender las tendencias y mejorar los procesos de fabricación para evitar que vuelvan a ocurrir, guardando y compartiendo los datos.
Inspección de limpieza fácil y precisa conforme a las normas ISO 16232 y VDA
Problemas convencionales con los microscopios
Con los microscopios generales, la inspección de la limpieza técnica y la observación detallada, tal como se define en las normas industriales, lleva tiempo debido a los complicados ajustes y requiere un cierto nivel de competencia para obtener resultados de análisis precisos.
Con el Microscopio Digital 4K Serie VHX
La Serie VHX les permite a los usuarios realizar inspecciones de limpieza conforme a las normas ISO 16232 y VDA 19 para la industria automotriz. Al analizar una imagen de alta resolución con una gran profundidad de campo tomada con el Microscopio Digital 4K, se pueden medir con gran precisión incluso los objetos con superficies irregulares.
La inspección de limpieza se puede realizar automáticamente con unos pocos clics. Una vez realizada la inspección, el operador puede utilizar el modo de análisis detallado para investigar más a fondo las partículas y analizar su causa.
La configuración automática de la inspección mejora los resultados y la velocidad
Problemas convencionales con los microscopios
Con un microscopio convencional, es imposible reproducir con precisión las condiciones de obtención de la imagen (iluminación, tiempo de exposición, balance de blancos) cada vez. Además, es posible que los usuarios seleccionen la lente incorrecta para el análisis, lo que obliga a que se repita la prueba.
Con el Microscopio Digital 4K Serie VHX
La Serie VHX reproduce automáticamente la configuración de la obtención de imágenes a partir de los resultados anteriores, lo que garantiza que no haya variaciones debidas a una iluminación, un aumento o un balance de blancos incoherentes. La capacidad de automatizar el proceso no sólo reduce las horas de trabajo, sino que también elimina el que distintos operadores obtengan valores diferentes.
La lente HR de alta resolución y el revólver motorizado permiten una función de acercamiento continuo que cambia rápidamente las lentes de 20x a 6000x de aumento según el tamaño de la contaminación, lo que elimina la necesidad de sustituir la lente. Además, la Serie VHX identifica automáticamente la lente conectada y registra los datos de aumento con la imagen capturada.
Por último, la Serie VHX ofrece una calibración automática con sólo pulsar un botón, lo que garantiza que los resultados del usuario sean precisos.
- A. Lente HR de alta resolución
- B. Revólver motorizado
La mejor herramienta para la inspección y el análisis de la limpieza
El Microscopio Digital 4K de alta definición Serie VHX ofrece una excelente eficiencia en comparación con los microscopios convencionales y permite eliminar los errores humanos y garantizar una inspección y un análisis de limpieza precisos.
Las imágenes 4K de alta definición permiten una observación clara y detallada de las partículas más diminutas, produciendo resultados de análisis rápidos y sofisticados.
Los datos capturados o medidos pueden emitirse fácilmente como un informe con un formato fijo. Compartir estos datos a través de un servidor de intranet puede ser útil no sólo para garantizar la calidad y asegurar la conformidad con las normas industriales, sino también para identificar las causas de la contaminación y mejorar los procesos.
Equipada con muchas otras funciones avanzadas, la Serie VHX es un poderoso aliado para garantizar la limpieza de los productos. Para obtener más información sobre los productos o realizar consultas, haga clic en los siguientes botones.
