清洁制造—轴承性能的全新开始

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清洁度是轴承性能和可靠性的关键因素。在与污染的斗争中，预防总是胜于治疗。数十年来，SKF 一直在开发清洁制造工艺，创新还在继续。借助 SKF RecondOil，我们可以消除小至纳米尺寸的污染，并显著延长工艺油的使用寿命。

污垢是高精度元件的敌人

随着时间的推移，被困在轴承中的灰尘颗粒和碎屑会导致表面损坏、疲劳和过早失效。更糟糕的是，污染会在轴承运送给最终用户之前很久就引起问题。

如果部件在制造过程中没有严格清洁，生产中使用的关键研磨和珩磨工艺可能会受到影响，从而导致微观表面缺陷。当我们对影响可靠性和轴承性能的制造问题进行广泛研究时，我们发现清洁度是最重要的一个因素。

清洁工艺帮助我们生产具有明显更长和更可预测的使用寿命以及更低噪音和振动水平的轴承。通过清洁制造，我们可以达到更高、更稳定的质量水平，减少浪费并消除不必要的生产成本。在清洁的环境中，生产工具和工艺流体的使用寿命也更长。

这就是为什么监控、维护和改进清洁度是 SKF 生产系统的核心要素，同时还有精益生产力改进方法和严格的过程控制。

“通过清洁制造，我们可以实现更高、更稳定的质量水平，减少浪费并消除不必要的生产成本”——Petter Hägg SKF 清洁制造知识领域经理

更清洁的心态

为确保零件满足这些目标，我们需要关注生产环境的各个方面。例如，坐在工作台上等待下一道工序的零件会逐渐积聚周围环境中的灰尘和污染物。为了控制它，我们需要考虑建筑物内部的条件、通风系统的性能，甚至天花板上油漆的质量。我们需要了解零件在工艺步骤之间放置多长时间，以及它们在途中如何存储和处理。

建立一个清洁的制造系统与其他任何事情一样，都是关于心态的。SKF 制造专家花费大量时间研究我们生产过程的最小细节，识别潜在的污染源并寻找减轻污染的方法。这种努力与使精益制造如此有效的渐进式持续改进技术有很多相似之处。

我们找到的解决方案通常非常简单。例如，在一个生产工厂中，部件从机床上弹出到钢制滑轨上。研究零件时，我们发现在撞击时，载玻片的微小碎片可能会断裂，从而污染零件。调查小组在钢上安装了一个低摩擦塑料盖，消除了这个问题。

在另一个案例中，我们发现用于在工作站之间移动部件的“FlexLink”传送系统正在吸收大量污染。我们在每个传送带上安装了一个简单的清洁站，以不断冲洗掉这些颗粒。在其他地方，我们发现离开磨削过程的零件通常在其表面上具有高水平的污染。我们开发了一个冲洗站，使用多个喷嘴在零件离开机器时对其进行清洗。这种简单的修改将颗粒污染减少了 80%。而且由于冲洗是使用现有的工艺流体完成的，它几乎不涉及额外的成本或资源。

系统范围的方法

当我们谈论清洁制造时，我们听到的最常见的误解可能是“一切都与洗涤有关”。我们生产的每个组件在生产过程中都会经过多次清洗：在关键产品步骤之前，以及在最终组装之前再次清洗。

国际标准化组织开发了一个代码系统，用于描述流体或部件表面的颗粒污染程度。清洁度代码从 0 开始，对于非常干净的组件，对于严重污染的部件，最高可达 24 或更高。每个代码都与最小和最大数量的粒子相关联，以流体的每单位体积或零件的每单位表面积测量。附加的字母代码定义了粒子计数的上限和下限。从广义上讲，ISO 等级的每一步上升或下降都与发现的粒子数量增加一倍或减半相关。

工业部件清洁过程并非旨在达到固定的 ISO 清洁度等级。取而代之的是，过程性能被确定为输入和输出部件的清洁度之间的差异。对于 SKF 最常用的清洗系统，如果流程运行正常，则该“增量”约为 75%。这意味着一个零件从机器出来时会比它进入时清洁两个ISO等级。这也意味着清洁后要达到一定的清洁度等级，您需要精确控制输入零件的清洁度。

在轴承生产线中，我们将在每个生产步骤确定零件和工艺流体的目标清洁度代码。从广义上讲，进入上游生产过程的材料具有更高的代码（可以接受更多的污染），并且随着零件的进行，该过程会逐渐变得更清洁。

纳米级的未来

SKF 清洁制造的改进是一个多年的旅程。与其他形式的持续改进一样，我们相信总有机会做得更多。我们今天特别活跃的一个领域是纳米级清洁领域。

传统的污染检测系统设计用于检测小至 5µm 的颗粒，一些专业设备能够对 1µm 的颗粒进行计数。传统的清洁和过滤系统旨在处理类似尺寸的颗粒。

然而，我们从对受污染部件的分析中得知，颗粒大小和频率之间存在很强的反比关系。您寻找的粒子越小，您找到的粒子就越多。这意味着零件可能被大量极小颗粒污染，这些颗粒太小而无法检测。

过去，清洁制造专家忽略了这种纳米级污染，仅仅是因为他们对此无能为力。然而，今天，新技术正在变得可用，可以生产超清洁油和加工液，甚至可以消除最小的颗粒污染。

2019 年，SKF 收购了小型清洁技术公司 RecondOil，该公司拥有纳米级清洁油的专利工艺。该过程称为双重分离技术 (DST)。使用 DST，可以从油中去除所有污染物颗粒，无论其大小。现在还处于早期阶段，但在我们的生产线上使用经过 SKF RecondOil 的 DST 系统处理的流体进行的测试中，我们已经看到部件表面参数以及整个轴承的噪音和振动性能有了显著改善。