技術干貨 | VDA 19.1標準3步解決汽車零部件清潔度問題

在汽車行業，清潔度的概念最早由羅伯特·博世公司（Robert Bosch）在1996年提出，旨在提高柴油汽車發動機共軌噴射系統的生產質量。這一創新觀念的提出，不僅提升了生產質量，也催生了零部件清潔度測試的誕生。自此，在汽車系統中很多可靠性問題都已被歸因于微粒子污染，也即是零部件清潔度不足（如圖1）。

VDA 19.1標準
2005年，德國汽車行業協會出版了VDA 19.1標準。2015年，該標準進行了修訂和擴展，以提高清潔度測試結果的可對比性，并增加了污染物萃取和分析的新技術內容。如今，VDA 19.1已成為全球汽車行業中零部件清潔度分析的重要框架。

清潔度分析三步走（圖2）

• 萃取: 通過萃取液來獲取從零部件表面洗掉的污染物顆粒。
• 過濾: 液體用過濾膜進行過濾。
• 分析: 對過濾膜上的顆粒進行分析，確定其質量、數量、尺寸和類型。
  
  

萃取
最常見的顆粒萃取方法是使用壓力流體沖洗零部件表面。對于不同樣品類型的典型示范如圖3。

此外，VDA 19.1標準中還有超聲波清洗、搖晃攪拌清洗、壓力空氣流來萃取顆粒等清洗方式。在萃取液的選擇上，推薦使用含有表面活性劑洗滌劑的水基溶液或冷清洗溶劑。

過濾
通過真空過濾，將液體中的顆粒制備在過濾膜上。選擇過濾膜時，需考慮過濾膜對抗液體的化學穩定性和濾膜孔的尺寸。過濾膜有發泡膜和網格膜，VDA 19推薦使用5μm孔徑的聚乙烯(PET)網膜作為標準膜，因其適合光學粒度分析且在許多多種萃取液下都可以表現出優異的化學穩定性。

顆粒分析方法
顆粒分析包括稱重法、粒度式顆粒分析、擴展式顆粒分析三種方法：

• 稱重法顆粒分析：通過測量過濾膜過濾前后的重量差異，簡單直接地獲取顆粒的總質量。這要求使用高精度天平和在環境條件恒定的房間內進行。如果對重量的精確度要求非常高，建議將一大批樣品一起進行測試。
• 粒度式顆粒分析：在過濾膜上，檢測到的任何物狀都被視為顆粒，包括軟纖維和硬粒子。在光學系統中，可以根據形狀來識別區分纖維和粒子。此外，光學儀器能夠檢測金屬反射，通過觀察顆粒上的金屬光澤可更簡單的區分無光澤和金屬光澤粒子。
• 擴展式顆粒分析：VDA-19標準還描述了擴展式顆粒分析技術，利用X射線元分析(SEM-EDX)的自動掃描電子顯微鏡，這一技術在世界各地的清潔度實驗室中得到了廣泛應用。

VDA 19.1標準的制定與實施，不僅提升了汽車零部件的清潔度，也提高了整個汽車行業的生產質量。隨著技術的不斷進步，清潔度檢測方法也在不斷發展，為汽車行業的可靠性和安全性提供了堅實的保障。