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  • 11. Juli 2011

    Bauteilsauberkeit – Messen von Sauberkeitseinflüssen

    Promotion

    Bei der Realisierung einer Sauberfertigung ist es erforderlich nach Planung und Umsetzung der entsprechenden Prozesse auch die tatsächlich erreichte Bauteilsauberkeit zu verifizieren. Um eventuell verbleibende Partikelquellen zu erkennen und zu lokalisieren kommen verschiedene Messtechniken in Betracht!

    Bauteilsauberkeit - Messen von Sauberkeitseinflüssen

    Messverfahren zur Bestimmung der Bauteilsauberkeit (Foto: Jack Schiffer / istockphoto.com)

    Luftpartikelzähler

    Um die Bauteilsauberkeit mit Hilfe von Luftpartikelzählern zu messen, wird ein definiertes Luftvolumen durch eine optische Messzelle gesaugt. Die Partikel werden dabei gezählt und nach Größe klassifiziert.
    - Einsetzbar in/zu: Reinraum, für Partikel bis ca. 25 µm, lokale Überwachung.
    - Nicht geeignet in/zu: Sauberzone, Sauberräume und konventionelle Umgebung, da Partikel dort zu groß, die Partikelkonzentration zu hoch und die Partikelverteilung in der Umgebungsluft nicht hinreichend gleichmäßig sind. Die hohen Kosten der Geräte erlauben keine vollflächige Überwachung. Die reine Partikelzählung erlaubt keine Beurteilung der Zusammensetzung der Partikel.

    Staubmessgeräte

    Bei Staubmessgeräten wird ein definiertes Luftvolumen durch einen Membranfilter gesaugt und die Partikel darauf abgeschieden. Zur Bestimmung der Bauteilsauberkeit kann der Filter gravimetrisch, lichtmikroskopisch oder rasterelektronenmikroskopisch ausgewertet werden.
    - Einsetzbar in/zu: Überall zur lokalen Überwachung. Beurteilung der Partikelzusammensetzung ist möglich.
    - Nicht geeignet in/zu: Für große Partikel, die zu wenig gleichmäßig in der Umgebungsluft verteilt sind. Die hohen Kosten der Geräte erlauben keine vollflächige Überwachung.

    Partikelfallen zur Bestimmung der Bauteilsauberkeit

    Bei Partikelfallen werden horizontale Sedimentationsflächen einer festgelegten Größe über eine definierten Zeitraum ausgelegt. Die auf den Sedimentationsflächen abgelagerten Verschmutzungen stehen in Korrelation zur tatsächlichen Belastung von Oberflächen. Die Sedimentationsfläche kann gravimetrisch, lichtmikroskopisch oder rasterelektronenmikroskopisch ausgewertet werden.
    - Einsetzbar in/zu: Durch geringe Kosten und einfache Handhabung überall zur vollflächigen oder punktuellen Überwachung (z.B. Hallenmonitoring). Beurteilung der Partikelzusammensetzung ist möglich.
    - Nicht geeignet in/zu: In stark wechselnden Bedingungen und bei sehr kurzen Messzyklen.

    Durchführung einer Messung mittels Partikelfallen

    - Partikelfallen werden an verschiedenen, definierten Messstellen für eine definierte Zeit ausgelegt. Entsprechend der zu untersuchenden Verschmutzung können Montageplätze, Fahrwege, Lagerplätze, Schleusen oder ähnlich besonders interessant sein.
    - Eventuell ist die Platzierung der Fallen in gleicher oder in verschiedenen, definierten Höhen sinnvoll, da der Partikeleintrag meist zum Boden hin ansteigt.
    - Die Bewertung der Bauteilsauberkeit erfolgt durch die Auswertung der Partikelfallen nach VDA 19 F3.
    - Die Dokumentation erfolgt nach VDA 19 G 3.2.
    - Für eine langfristige fertigungsbegleitende Dokumentation werden vorzugsweise die Analyseergebnisse entsprechend der Partikelgrößen gewichtet und summiert. Dadurch wird das höhere Schädigungspotential größerer Partikel mit in die Bewertung der Bauteilsauberkeit eingerechnet.
    - Die erhaltenen Werte werden aus der Fläche der Partikelfalle auf eine Standardfläche von 1000 cm² umgerechnet und bilden die Sedimentationszahl (oder auch „Illigwert“).
    - Zusätzlich zur Sedimentationszahl können durch die mikroskopische Auswertung auch noch Aussagen über die Partikelzusammensetzung getroffen werden.

    Weitere Information zum Messen von Sauberkeitseinflüssen erhalten Sie aus der zitierten VDA 19, Teil 2, Abschnitt G oder fragen Sie einen unserer Spezialisten.

    Ein Beitrag der Fa. CleanControlling


    Verfasst von Stefan Oberhauser

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    Veröffentlicht in Messtechnik, Promotion

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