Брак с линий нанесения  полимерного покрытия может быть результатом дефектов основы, загрязнений поверхности или дефекта материала для покрытия. В самом начале технологического процесса нанесения покрытий должен быть входной контроль, чтобы не допустить попадания на линию дефектной основы. Если все-таки на линию попала дефектная основа, важно установить источник дефекта, а не терять времени на попытки скорректировать процесс нанесения покрытия под существующее состояние основы.

Загрязнения на поверхности детали с покрытием являются для компаний, занимающихся нанесением порошковых покрытий, основной проблемой. Источниками загрязнений может быть воздух распылительной среды, оборудование для нанесения покрытия или покрывающий материал.

Если источником дефекта является загрязненный материал для покрытия или производственные побочные продукты, которые не были удалены процессом очистки, он получит более равномерное распределение; если же источник дефекта внешний, характер дефекта будет, скорее всего, случайным/неравномерным.

Загрязняющие частицы, которые находятся в порошке, можно высеять. Для фильтрования порошка, поступающего из коллекторного модуля, можно использовать вращающиеся вибрационные сита. Сита могут быть встроены в коллекторные модули. Даже в полностью ручном режиме работы порошок, перед тем, как загрузить его в бункерный питатель, можно просеять через сито из нержавейки. Порошок нужно просевать всегда. Регенерат порошка также необходимо профильтровать, чтобы исключить попавшую в камеру пыль. Неиспользовавшийся (девственный) порошок подлежит фильтрованию, чтобы в бокс не попали осколки/мелкая крошка или загрязнители.

Грязь в результате неэффективной предварительной обработки/подготовки обычно можно исключить посредством внесения изменений в процесс или контроля системы предварительной обработки. Загрязнения, попавшие на деталь во время производственного процесса, которые невозможно смыть водой, обычно можно проследить до их источника и внести соответствующие изменения, чтобы их исключить.

Загрязнения, поступающие с воздухом, наиболее сложно отследить и исключить, так как они попадают из разных источников. Поддержание чистой окружающей среды вокруг системы – один из лучших способов уменьшения загрязнений в воздухе.

Электростатически наносимый порошок может захватывать находящиеся в воздухе загрязнения и осаждать их на детали.

Ниже приведен список наиболее характерных источников загрязнений, находящихся в воздухе.

1.  Люди: пробы воздуха, взятые из закрытых систем нанесения показали, что 80% частиц попадают в воздух с одежды, волос и обуви персонала.

2.  Природа: пыльца растений, дорожная пыль и другие атмосферные загрязнители, попадающие на предприятие через двери, окна и неоснащенные фильтрами системы воздухоснабжения.

3.  Сооружения: Цементные полы изнашиваются и служат источником пыли.

4.  Производство: механические операции в производственных процессах могут генерировать пыль, металлическую стружку или древесную пыль.

5.  Технологическое оборудование: конвейер, печь, мойка или другие операции на линии нанесения могут генерировать пыль или собирать ее, приводя к дефектам.

Учитывая все эти потенциальные источники загрязнений, работа по нанесению покрытия на деталь без дефектов является крайне сложной задачей. Здесь предлагаются некоторые способы, которые помогут контролировать загрязнения на деталях с покрытием. Уровень предотвращения загрязнений, который может обеспечить система, напрямую связана с их стандартами качества. Во многих промышленных областях нет необходимости добиваться самых высоких уровней чистоты. Однако в автомобилестроительной промышленности и других отраслях, где требуются высокие уровни качества, может потребоваться принять следующие предложения.

1.  Ограниченный доступ в зону нанесения покрытия или в чистую комнату, насколько это возможно. Вход должен быть разрешен только имеющим доступ работникам, которые должны входить туда в спецодежде из безворсовых материалов, головных уборах, закрывающих волосы, и в бахилах.

2.  Изолировать зону для нанесения покрытия от остальных площадей предприятия и нагнетать в нее очищенный через фильтры воздух, который будет создавать слегка повышенное давление и тем самым предотвращать инфильтрацию воздуха через рабочие отверстия.

3.  В комнате, где рабочие надевают непылящую спецодежду и из которой входят в чистую зону не должно быть бетонных/цементных полов. Построить на входе в зону для нанесения порошкового покрытия вестибюль, куда будет подаваться деионизованный воздух для нейтрализации персонала перед их входом в чистую зону.

4.  Очищать все поверхности в помещении по мере необходимости, чтобы не допустить скопление пыли.

5.  В подвесных конвейерных системах использовать ленточный конвейер с обращенным боксом или санитарным поддоном под конвейером. Использовать автоматическую систему сухой смазки, проникающий лубрикант и не подавать излишней смазки. Регулярно очищать щетками или промывать струей воды конвейер и узлы его цепи.

6.  Очищать рециркулирующий воздух в печи, установив блок фильтров в отверстие для отработавшего воздуха корпуса горелки. Регулярно очищать внутренние части печи (раз в неделю).

7.  Одним из ключевых моментов в контролировании загрязнений является ведение регулярных записей и отслеживание случаев забраковки по причине загрязнений. Волокна, металлическая стружка, бумага и пыль – вот примеры типов загрязнений. Забракованные детали должны быть записаны в журнале с указанием типа дефекта. Источник загрязнения должен быть установлен и устранен.

Оптимальным способом контроля брака из-за загрязнения является формальный план контроля загрязнений. Он разрабатывается для оборудования, которое имеет очень высокие стандарты качества, но эксплуатируются в условиях с высоким уровнем загрязнений. План включает в себя создание бригады по борьбе с загрязнениями и определение конкретных целей, которых эта бригада должна достичь.

Анализ дефектов по причине загрязнений и их снижение

Чтобы провести анализ загрязнений и уменьшить количество загрязнений на изделиях, бригада по борьбе с загрязнениями начинает свою деятельность с определения ряда целей. Цели – это основа деятельности данной бригады.

Цели

Прежде всего, необходимо разбить брак в результате загрязнений на категории. Если присвоить дефекту общее название «загрязнение», это не поможет снизить уровень брака. Только в том случае, когда загрязняющее вещество точно определено, можно установить его источник. Хлопчатобумажное волокно, конденсат, медь, сера, фосфат, металлическая стружка, ржавчина, кусочки старой краски и др. являются приемлемыми категориями брака, вызванного загрязнениями.

Когда загрязнение установлено, оно поможет привести к его источнику. Зная источник, можно назначить корректирующее мероприятие. Оно включает в себя следующие шаги:

1.  Охарактеризовать загрязнение, которое служит причиной дефектов

2.  Установит наиболее вероятные источники

3.  Наметить соответствующее корректирующее действие для сведения проблем к минимуму или их полного устранения.

Требования

Все руководство, от главных руководителей корпорации, завода до руководителей участка нанесения покрытия должны взять на себя обязательство принимать активное участие в определении загрязнений, их анализе и мероприятиях по уменьшению количества загрязнений в системе нанесения покрытия. Цех должен быть признан отдельной специальной заводской средой. Проводится текущий контроль за операциями нанесения покрытия, чтобы убедиться в их последовательности и неизменности. Важно следовать этим двум принципам:

1.  Процесс должен быть непрерывным

2.  Должна чувствоваться поддержка руководства

Если процесс начнется и прекратится, результаты не будут удовлетворительными. Если руководители не будут поддерживать усилия по борьбе с загрязнениями, эффективность не будет полной.

Процесс контроля загрязнений должен включать в себя применение методик непрерывного улучшения. Разработка таблиц/диаграмм, которые идентифицируют проблемы, и формальное устранение проблем непрерывно снижают источники загрязнений.

•  К процессу применяется методика непрерывного улучшения.

•  Весь персонал линии нанесения покрытия должен знать, как их работа влияет на продукцию.

Непрерывное улучшение – это формальный процесс, который ищет возможности для лучшего выполнения работы. Весьперсонал линии нанесения покрытия, включая укладчиков, операторов по нанесению покрытия, работников ОТК, упаковщиков и техников должны понимать свою роль в повышении качества продукции.

Анализ загрязнений

Вся эта деятельность начинается с анализа загрязнений. Специалист по анализу загрязнений координирует и администрирует непрерывающиеся усилия, направленные на уменьшение брака. Он/она должны соответствовать следующим критериям:

•  Производственный работник

•  Не подвержен ротации работ

•  Высоко мотивирован

•  Коммуникабелен

•  Обеспечивает обучение для других

•  Для мониторинга уровней загрязнений использует методы статистического контроля процесса

•  Разрабатывает методы изучения предприятия и процесса

Существенным фактором является плановое техническое обслуживание в целях обеспечения бесперебойной работы системы и высокого выхода годных. Плановое обслуживание – это наличие графика необходимых очисток, регулировок и ремонта узлов системы. Определяются и выделяются необходимые для выполнения работы время, материалы и людские ресурсы. Линейные операторы могут сами выполнять обслуживание в конце каждой смены. Ниже приведены примеры тех элементов, которые являются частью запланированной программы технического обслуживания.

•    Печь полимерихации и камера нанесения
-  Очистка, уборка
-  Замена фильтров
-  Проверка/замена изношенных узлов и деталей

•    Туннель подготовки поверхности
-  Химическое титрование
-  Техобслуживание форсунок
-  Очистка экранов
-  Опорожнение рукавных фильтров
-  Удаление накипи/наростов, осадков

•    Конвейер
-  Проверка резервуара лубрикатора/смазчика
-  Очистка цепи, рельсов, траверс

•  Общая уборка производственных площадей

•  Превентивное техобслуживание

Уменьшение загрязнений зависит от целевых очисток и техобслуживания. Целевые очистки требуют выделения времени и ресурсов.

Для отображения результатов борьбы с загрязнениями необходимо постоянное проведение текущего контроля. Документация предлагает информацию, необходимую для достижения успеха. Подсчет

-  Проводите подсчет дефектов из-за загрязнений каждый день на одном и том же количестве выбираемых произвольно деталей.
-  Используйте схему последовательности операций: предварительная обработка-грунтовка-основное покрытие-прозрачное покрытие-отверждение
-  Составьте карту статистического контроля процесса (верхнее, среднее, нижнее значение)
•  Идентификация загрязняющих веществ (диаграмма Парето)
•  Справочник характеристик/образцов загрязнений
•  Журнал данных анализа загрязнений

-  Дата
-  Время
-  Процесс
-  Цвет

•    Сообщайте результаты

Используйте карту статистического контроля процесса в качестве средства текущего контроля. Статистический контроль процесса (SPC) – это средство, которое учреждает руководство по эксплуатации. Он используется для анализа процесса или его результата. Для оценки операции проводится текущий контроль результатов процесса. Если операция нуждается в коррекции, это будет определено методами текущего контроля процесса, и корректирующие мероприятия будут предприняты до того, как будут изготовлены большие количества дефектной продукции. Метод предусматривает прогнозирование результатов, исходя из контроля переменных, отбора образцов, результаты, полученные с образцов и средства контроля, которые удерживают процесс в приемлемых границах. Чтобы получить прогнозируемые результаты, необходимо провести мониторинг и контроль предварительной обработки, нанесения покрытия и вулканизации. Вы должны уметь:

•  Определить, когда процесс выходит из-под контроля
•  Иметь механизм корректирования вышедшего из-под контроля процесса
•  Соотнести изменения процесса с тенденцией в уровнях загрязняющих веществ

Для достижения наивысшего уровня качества контролируйте порошковый материал, химические реактивы для предварительной обработки, оборудование, окружающую среду и людей, эксплуатирующих систему.

Подготовка формальной программы SPC начинается с создания руководящей комиссии. Как и бригада по борьбе с загрязнениями, руководящая комиссия устанавливает для группы задачи. SPC требует специальных знаний для сбора данных и составления отчетов. Группа будет изучать эти методики, использовать их для разбивки процесса и выбора характеристик контроля.

Таблица 1 – Типичные переменные, оказывающие влияние на  выходную мощность

Для проведения необходимых измерений выбранных характеристик разработаны средства измерения. С помощью средств измерения производится сбор данных, которые используются для построения диаграмм. Диаграммы изучаются и, когда нужно, используются для проведения корректирующих действий. Выполняется мониторинг результатов для верификации результатов программы.

Подписывайтесь на нас в Телеграм - t.me/vseokraskah

Загрязнение можно увидеть с помощью микроскопа. Для составления справочников внешнего вида и характеристик загрязнений можно использовать увеличенные изображения загрязнений и в натуральную величину. Оптимальное решение может быть найдено только после идентификации дефекта.

•Для проверки наличия дефектов на линии (сколы краски, хлопчатобумажные волокна, пыль от зачистки шкуркой, расплескивания пистолета-пульверизатора, синтетические волокна, металлическая стружка, масло и др.) используйте цеховой микроскоп.

•Извлеките образец дефекта для дальнейшего анализа

•Используйте стереомикроскоп для идентификации сложных дефектов и разработайте документацию.

•Используйте сканирующий электронный микроскоп для анализа дефектов и сравните с образцом позитивной идентификации.

Анализ процесса

Для анализа процесса на предмет источника идентифицированной субстанции используются диаграммы и блок-схемы.

•Используйте схемы процесса, чтобы найти главную причину загрязнений

•Используйте схемы причин и следствий в качестве руководства для вас

Рис. 8-4 –Диаграмма Парето-диаграмма брака

1. Percent of total rejects – процент общего брака

2.  Rust flakes – ржавчина

3.  Fiber – волокно

4.  Cross contamination – взаимное загрязнение

5.  Substrate – основа

6. Seeds – мелкие пузырьки

Мониторинг полезен для составления диаграмм влияния изменений. Для сравнения относительной важности различных проблем можно использовать диаграммы Парето.

•Начинайте работать с самой большой проблемой

•Одновременно делайте только одно изменение

•Отведите достаточно времени для того, чтобы взять довольно большую выборку, чтобы проследить тенденцию (минимум 20 дней)

•Пересчитайте средний и контрольный пределы

•Обновите диаграмму Парето

•Переходите к следующей по величине проблеме

Бригада по загрязнениям

Бригада по загрязнениям работает вместе: изучает проблемы, разрабатывает планы мероприятий, ищет решения и записывает результаты.

•Члены бригады работают на разных участках зоны нанесения покрытий.

-  Анализ загрязнений

-  Оператор

-  Контролер

-  Инженер-технолог

-  Техобслуживание

-  Представитель от службы обеспечения качества

-  Поставщики

-  Руководство

•Организация по уменьшению загрязнений

•Определяет проблемы и работает над их решением

•Фокусируется на непрерывном улучшении

Расстояние между пистолетом-пульверизатором и целью, расход порошка и положение пистолета-пульверизатора очень важны для нанесения порошкового покрытия методом распыления. Некоторые операции по-прежнему используют одни и те же настройки пистолета для различной продукции. Чтобы избежать сухого распыления, наплывов/потеков, тонких слоев и чрезмерно толстой пленки, необходимо настраивать пистолет-пульверизатор в зависимости от формы и плотности детали.

Детали можно группировать в семейства со сходными характеристиками, но если детали не похожи, требуется регулировка пистолетов-пульверизаторов для получения наилучших результатов. Если пистолеты распыляют пленку на одну деталь с расстояния 8", а на другую с расстояния 12" без регулирования расхода, толщина полученных пленок и их структура будут разными. Некоторые материалы должны иметь одинаковую толщину пленки, чтобы обеспечить надлежащий цвет и блеск.

То же касается и других операций. Должен быть налажен должный контроль за диапазоном химических веществ мойки, может потребоваться регулировка давлений и др. Вулканизационные печи нуждаются в очистке, калибровке, смене фильтров и возможного изменения температуры для разных изделий.

1.  Определите рабочие переменные

2.  Определите приемлемый диапазон рабочих характеристик

3.  Подготовьте план поддержания заданного диапазона характеристик

4.  Проконтролируйте результаты и, если нужно, отрегулируйте.

Идея контроля процесса не нова. Но не всегда этому уделяется должное внимание. Например, каждый знает, что заземление играет важное значение для электростатических характеристик. И все-таки многие компании не имеют плана проверки заземления. На деле многие компании не имеют хорошего заземления и не понимают этого, так как у них нет программы постоянных его измерений!

Обеспечение качества на линии нанесения покрытия имеет большой практический смысл и является тяжелой работой. Выполняйте следующие рекомендации, и система будет работать на должном уровне.

1.Делайте правильный выбор оборудования, чтобы оно могло обеспечить достижение ваших целей в области обеспечения качества.

2.Эксплуатируйте и настраивайте/регулируйте оборудование таким образом, чтобы оно обеспечивало все необходимые технические требования к деталям на высшем уровне.

3.Контролируйте процесс, чтобы уменьшить разброс параметров до самого низкого уровня.

4.Очищайте систему и выполняйте ее техническое обслуживание по установленному графику в соответствии с целями обеспечения постоянного качества.

Постоянное и последовательное поддерживание толщины пленки, ее цвета, блеска, структуры, кроющего слоя, твердости и коррозионной стойкости возможно только в случае точного знания, что для этого требуется и постоянного контроля переменных системы. Вы должны изучить все, что можете о вашем оборудовании и его техпроцессах, и затем эксплуатируйте его, постоянно проводя жесткий контроль.

Помните, что источники загрязнений «не дремлют». Частицы пыли в воздухе, конденсат и ржавчина делают свое дело постоянно. Единственный способ победить их – это тщательно выполнять все правила и требования и никогда не прекращать работу. Установите планку вашего стандарта на высокий уровень. Не принимайте ни у кого, кто занимается этим же делом, работу, которая не удовлетворяет требованиям стандарта. Поставьте перед собой цель быть лучшими в своем деле.

Конструкция и техобслуживание зажимных приспособлений, которые удерживают детали на протяжении всего их прохождения через систему нанесения покрытий, часто являются причиной дефектов качества. Чтобы обеспечить максимальный уровень эффективности и качества изделий, к стеллажу необходимо относиться как к рабочему инструменту.

•Стеллажи используются в промышленной среде; они должны быть прочными.

•Если детали будут качаться на стеллажах, они могут соударяться в печи между собой, и на месте контактов между ними будут иметь место дефект покрытия.

•На трубы, из которых сделаны каркасы стеллажей, в мойке может попадать вода; если в вулканизационной печи она будет выкипать, на покрытии будут образовываться пятна.

•При электростатическом нанесении покрытия, места контакта должны быть всегда чистыми, чтобы обеспечивать хорошее заземление.

•Накопление осевшего на стеллажах покрытия может трескаться и приводить к дефектам в результате загрязнения.

•  Накопление покрытия, осевшего в точках контактирования, будет затруднять электростатическое притяжение.

Что необходимо делать и зачем следить

Чтобы постоянно поддерживать низкий уровень дефектности на деталях с покрытием, вся оснастка должна иметь низкий уровень дефектов. Хорошая конструкция стеллажей и надлежащее техобслуживание будут  делать свой вклад в повышение выхода годных. Конструкция точек электростатического контакта должна обеспечивать надлежащее заземление деталей.

Необходимо производить замену плохих/отсутствующих контактов, выпрямлять изогнутые каркасы, чтобы все детали были в постоянном взаимодействии с оборудованием нанесения покрытия.

Нельзя допускать образования больших наростов покрытия на стеллажах. Необходимо регулярно, в соответствии с графиком планового технического обслуживания, очищать стеллажи от осевшего на них порошка, обеспечив при этом бесперебойную работу технологического оборудования, в то время, когда определенное количество стеллажей находится на очистке.

Существует большое количество переменных, которые влияют на работу системы нанесения покрытий. Чтобы обеспечить максимальную эффективность системы для контроля каждой переменной должен быть разработан конкретный метод контроля техпроцесса.

Например, расстояние от пистолетов-пульверизаторов до детали, текучесть порошка и положение пистолетов имеют большое значение для нанесения порошковых покрытий. Однако для разных операций и для нанесения покрытия на разные детали иногда используются одни и те же параметры пистолетов. Чтобы избежать сухого распыления, потеков, тонких и чрезмерно толстых пленок, необходимо регулировать пистолеты-пульверизаторы в зависимости от формы детали и ее плотности.

Детали с очень сходными характеристиками можно объединять в группы, но если их характеристики не очень похожи, для получения оптимальных результатов покрытия нужно выполнять регулировку пистолетов. Если одна деталь удалена от пистолетов на расстояние 8 дюймов, а другая деталь на 12 дюймов, и пистолеты при этом не регулировать, толщина пленки и текстура будут разными. Некоторые изделия должны иметь одинаковую толщину пленки, чтобы одинаково выглядеть по цвету и по блеску.

Эти же правила распространяются и на другие технологические операции. Состав химреактивов в мойке должен быть выдержан в определенных пределах, необходимо регулировать давления и т.д. Печи также нуждаются в очистке, калибровке, смене фильтров и регулировке температуры после обработки одного типа изделий и перед загрузкой в них изделий другого типа.