蔡司EVO掃描電子顯微鏡進行軸承清潔度檢測

INNIO Group坐落于奧地利顏巴赫 (Jenbach)，是一家致力于創(chuàng)新能源生產(chǎn)和壓縮系統(tǒng)研發(fā)制造的企業(yè)。由于大型發(fā)動機的功率不斷提高，單個組件承受的機械應力也不斷增加，位于顏巴赫的 INNIO Group 總部早在 10 年前就引入了清潔度檢測標準。為確定有害殘留污染物顆粒的來源，自2015 年起INNIO Group開始使用蔡司EVO 掃描電子顯微鏡進行檢測。

例如，如果有沙粒大小的金屬顆粒進入連桿軸承，就會導致軸承中的油膜破裂。潤滑不足會增加曲軸和連桿軸承之間的摩擦，從而導致嚴重損壞。對一臺總重達 91 噸、連桿軸承長近 7 米、重達 8.5 噸的發(fā)動機(如顏巴赫 J920) 進行損壞修復是一項復雜而成本昂貴的工作。維修也會大大推遲向客戶交付發(fā)動機的時間。發(fā)動機的功率密度越高，清潔度檢測就越重要。

顏巴赫憑借其發(fā)動機，能為客戶提供 250 KW 至10.4 MW功率范圍的發(fā)電機組，以及電熱聯(lián)產(chǎn)和電熱冷三聯(lián)供系統(tǒng)。這些系統(tǒng)能夠適應多種能源，包括填埋氣、污水沼氣、生物甲烷或氫氣，助力客戶邁向凈零排放目標。迄今為止，顏巴赫發(fā)動機已在全球約 100 個國家交付超過 25,000 臺。談及顏巴赫發(fā)動機的性能與可靠性，INNIO Group 為行業(yè)設立了標桿。

顏巴赫發(fā)動機的持續(xù)升級對其組件影響顯著。通過將機械效率提升至超過 50%，并增強對甲烷指數(shù)、氫氣比例及生物氣體的燃料靈活性，發(fā)動機的最高壓力與軸承負荷增加，熱負荷也隨之升高。這就需要使用更堅硬的軸承和更嚴格的公差。但這也增加了油膜因臨界顆粒而破裂的風險。

新的生產(chǎn)標準
2012/2013 年INNIO Group決定引入清潔度檢測標準，促使 INNIO 顏巴赫工廠經(jīng)歷了一場重大變革。借鑒汽車行業(yè)的經(jīng)驗并遵循 VDA 19 指南，首先對整個生產(chǎn)過程進行了模擬設計。接著，工廠針對敏感組件定義了清潔度規(guī)范，并確定了生產(chǎn)中的高度關鍵區(qū)域，共涉及約 800 項改進步驟。

INNIO Group 為了能夠分析組件上的殘留污染物，還建立了一個實驗室，配備了專門開發(fā)的設備，用于沖洗重達數(shù)噸的組件。公司還發(fā)開了一種吸塵器，內置特制的旋風濾膜，用于分析和清潔發(fā)動機的關鍵區(qū)域，并投資購置了能檢測殘留污染物顆粒分析濾膜的顯微鏡。蔡司EVO掃描電子顯微鏡在發(fā)現(xiàn)和清除潛在污染源方面發(fā)揮著關鍵作用。

用于測定材料的掃描電子顯微鏡
利用 ZEISS EVO確定材料成分及顆粒來源，需先將顆粒與組件分離，這一過程在INNIO位于顏巴赫的 Tecsa 實驗室進行。通過特殊清洗機從組件上清洗下來的殘留污染物顆粒會被濾膜捕獲。然后在現(xiàn)場用光學顯微鏡對該濾膜進行檢測。ZEISS EVO SEM 搭載 ZEISS Smart Particle Investigator（Smart PI）軟件，用于顆粒分析與分類。該軟件符合現(xiàn)行的 ISO 和 VDA 技術潔凈度標準，將操作 SEM、處理圖像和執(zhí)行基本分析所需的所有功能整合到一個應用程序中。