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汽车净化工程-无尘室解决方案

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汽车净化工程-无尘室解决方案

 

汽车制造行业洁净室概述:

汽车制造业的“洁净室”并没有按照ISO分类。多数关键的地方,如变速器、燃料喷射器装配车间以及喷漆间最初并不是按照“洁净室”的要求设计的,而是仍然按照未分类的“洁净室”设计的。但是,汽车制造厂的工程师们越来越认识到,在生产过程中需要保持洁净,而且目前的这种越来越严格的控制趋势的发展速度也正在加快。

德国的汽车供应商西门子公司在十多年前就已经将净化级别为10,000级的设施用于燃料喷射器装配车间。八年前,我作为一个洁净室顾问,为福特公司设计了一套净化级别为10,000级的燃料喷射器装配设施,它的设计概念更接近于一个典型的半导体设施而不是传统的汽车生产线。

我们对存在汽车“洁净室”内的空气作了采样,结果显示污染物质颗粒的体积都比较大,通常在50μm左右甚至更大。这些颗粒的产生主要是由于正压不良以及缺少气闸室和通道,还有忽略了对仪器、工作人员以及部件的预清洁处理工作。我们发现经过我们实施了下面的措施后,可以达到洁净室等级的要求。
1、进入洁净室之前,预先清洁仪器、人员以及零件;
2、用可控的多级压力、温度和湿度控制装置密封建筑;
3、HEPA过滤;
4、增强工艺以减少颗粒/沉淀物的产生;
5、保护性外衣;
6、清洁;
7、双门配置将相邻的空间分开,包括运送和接收区域。
   在将关键空间设计为分级的洁净室是合理的。

 

 

 

在比较宽大的汽车组装环境中,从机器人和其它装配设备上散发出来油雾和金属微粒会散布到空气中,精密的机械组件必须清洗和处理。解决这个问题的核心在于设置无尘区或者保护区,把喷漆和重要的生产区域分开,避免交叉污染。控制空气污染物,不能让它进入生产区,例如发动机和传动装置组装区。

 

污染物微粒聚集在组件不适当的位置上可能会损害其功能或者使其彻底报废。柴油喷射技术就是一个很好的例子。从1996年开始,在五年时间里这项技术性能迅速提高,结果是喷射压力越来越高、喷嘴尺寸越做越小。高压泵的最大压力在2000巴以上,燃料通过直径大约为100μm的孔注入燃烧室。在生产这类系统时只是保证不同的组件高度清洁是不够的,组装工艺也必须在高度清洁的环境下进行。

 

喷射系统说明,许多汽车组件都必须保持表面高度清洁,但是这些关键的区域往往集中在组件的内部。许多组件采用非常复杂的金属结构,在成形后加工成最终的形状并且包含介质通孔或需要高度清洁的内表面。唯一可以用来检查这种组件清洁程度的办法是通过清洁程序,提取所有微粒污染物,然后分析清洗液。为了做到这一点,一般是把微粒污染物沉积到过滤膜上,然后进行显微分析或者重量测定分析。

 

在制造环境中,人们所关注的微粒尺寸一般都比较大,它们不会像烟雾那样散开,而会掉到组件的表面上,所以与在半导体洁净室中的空气控制方案完全不同。另外,人们关注的范围也越来越窄,需要控制的污染物的尺寸最大的直径在80至120μm之间,最小的在40至60μm之间,例如金属、类污染物。这些用户的目标与常规洁净室用户的没有什么两样:防止产品出现用肉眼看得到的缺陷和功能性缺陷。

 

一些公司从比较传统的洁净室领域进入汽车行业,这并不令人感到惊奇。Fabrinet公司是一家专门从事光学组件和机电组件的工程和制造服务公司,它从DEL半导体和高密度驱动器制造公司成功转型成为汽车厂商的组件供应商,就是一个典型的例子。

 

Fabrinet公司汽车事业部负责材料和监督的高级副总裁MikeAlarid说:“我们向汽车行业用户提供一种非常有效的解决办法,在汽车制造过程中具有非常突出的优势。我们提供一种更严格、要求更高的办法进行生产和全球输送机制,这样,汽车制造商只需要找到合适自己的合同供应商就可以了。”

 

Fabrinet 公司在它的生产运作中主要使用Class1000和Class100洁净室,采用独一无二的制造分隔仓系统,在分隔仓中可以针对不同的用户和要求对各种条件分别进行控制和配置。Alarid说:“我们最初生产的汽车组件并不需要这样的控制,但是与推倒重来相比,保持一定水平的控制会更有效。” 他说:“这个行业的整个供应链已经发生了根本的改变。汽车制造商紧紧盯着合作者的质量系统的每一个环节和他们管理系量系统的能力。供应商使用Fabrinet公司的洁净室,对于第一层厂家,必须达到0dpm(每百万缺陷率)。” 


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