Rozwiązania ZEISS w zakresie czystości technicznej
Rozwiązania ZEISS w zakresie czystości technicznej pomagają analizować i kontrolować krytyczne cząstki w celu zidentyfikowania przyczyn zanieczyszczeń.
INNIO Group to firma z siedzibą w Jenbach (Austria), która opracowuje i produkuje innowacyjne systemy do wytwarzania energii i sprężania gazu. Ponieważ silniki gazowe produkowane przez firmę stają się coraz silniejsze, a poszczególne komponenty podlegają coraz większym obciążeniom, Grupa INNIO w Jenbach wprowadziła 10 lat temu normy czystości technicznej. Aby określić źródło krytycznych cząstek zanieczyszczeń, firma od 2015 r. korzysta ze skaningowego mikroskopu elektronowego ZEISS EVO.
„Nawet niewielka metaliczna cząstka zanieczyszczenia w naszych potężnych silnikach może spowodować ogromne szkody”, podkreśla Christian Troger, kierownik ds. jakości operacji w INNIO w Jenbach. Jeśli, na przykład, metalowa cząstka wielkości ziarenka piasku znalazłaby się wewnątrz łożyska, film olejowy w łożysku mógłby zostać przerwany. Niewystarczające smarowanie zwiększa tarcie między wałem korbowym a łożyskiem korbowodu, co może prowadzić do znacznych uszkodzeń.
Grupa INNIO wyznacza standardy branżowe w zakresie wydajności i niezawodności silników. Zespoły prądotwórcze Jenbacher oraz systemy wytwarzania ciepła i chłodzenia o mocy z zakresu od 250 KW do 10,4 MW mogą być zasilane wieloma rodzajami źródeł energii, takimi jak gaz wysypiskowy, gaz ściekowy, biometan lub wodór, wspierając w ten sposób klientów w przejściu na zerowy bilans netto.
Jednak im wyższa sprawność i gęstość mocy silników, tym wyższe ciśnienia szczytowe i obciążenia łożysk. Odpowiedź projektantów? Twardsze łożyska i mniejsze szczeliny smarowania. Zwiększa to jednak ryzyko zerwania filmu olejowego przez tzw. zabójcze cząsteczki.
Nawet niewielka metaliczna cząsteczka brudu w naszych potężnych silnikach może spowodować ogromne szkody.
Zainspirowana doświadczeniami przemysłu motoryzacyjnego i zgodnie z wytycznymi VDA 19 Grupa INNIO już w 2012 roku zdefiniowała swoje pierwsze standardy czystości technicznej. Cały proces obejmował około 800 etapów projektu. Około 3 mln euro zainwestowano w środki i rozwiązania, takie jak śluzy powietrzne, obudowy oraz urządzenia do płukania i określania pozostałości cząstek zanieczyszczeń.
Skaningowy mikroskop elektronowy ZEISS EVO odgrywa kluczową rolę w wykrywaniu i usuwaniu potencjalnych źródeł zanieczyszczeń. Mikroskop współpracuje z oprogramowaniem ZEISS Smart Particle Investigator do analizy i klasyfikacji cząstek. Oprogramowanie, które spełnia aktualne normy ISO i VDA dotyczące czystości technicznej, łączy w jednej aplikacji wszystkie aspekty potrzebne do obsługi SEM, przetwarzania obrazów i przeprowadzania analizy elementarnej.
A ponieważ system automatycznie przeprowadza analizę cząstek, może być obsługiwany w sposób ciągły i bez nadzoru człowieka. To znacznie odciąża Johannesa Bachmanna, eksperta ds. analizy materiałów w INNIO w Jenbach: Jeśli musi zbadać filtr, wyniki analizy są gotowe już po godzinie lub dwóch.
Czystość techniczna jest bardzo ważna w naszej produkcji, dlatego przeprowadzamy testy na ZEISS EVO Mat 25, dzięki czemu możemy w 100% spełnić specyfikacje techniczne.
Oprócz struktury i morfologii Bachmann może również zobaczyć, z jakich pierwiastków chemicznych składają się cząstki, wykonując analizę EDX (spektroskopia rentgenowska z dyspersją energii) na ekranie podłączonym do mikroskopu. Ponieważ Bachmann dokładnie wie, z jakimi materiałami pracuje firma, może szybko określić pochodzenie potencjalnie niebezpiecznej cząsteczki.
Dziesięć lat temu, kiedy Grupa INNIO po raz pierwszy wprowadziła standardy czystości technicznej i na nowo zdefiniowała swoje procesy, Bachmann analizował co najmniej 20 filtrów dziennie. Obecnie tylko kilka filtrów tygodniowo wymaga rutynowej kontroli. Ale nawet jeśli procesy w Grupie INNIO przebiegają dziś tak sprawnie, nikt w firmie nie może lub nie chce obejść się bez skaningowego mikroskopu elektronowego. Bachmann i Troger zgadzają się z tym: „W najgorszym razie wiemy, że znaleźlibyśmy igłę w stogu siana tylko z ZEISS EVO MA 25”.