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Soluzione per analisi della pulizia da un unico partner

Nicol Ecke, Application Specialist Manager per la microscopia applicata in Europa centrale, presso Leica Microsystems, Germania

Gli esperti di Leica e PALL operano congiuntamente per ottimizzare il vostro flusso di lavoro

Integrazione delle soluzioni PALL e Leica per l'analisi del grado di pulizia "intervista con Nicol Ecke, febbraio 2017"
LMS Heerbrugg, J. DeRose, D. Roccia, C. Raidl

Leica Microsystems e PALL hanno unito le loro competenze per offrire soluzioni di analisi di pulizia ottimizzate per le aziende nel campo automobilistico e ai fornitori di ricambi per autoveicoli. Questa cooperazione consente di eliminare l'approccio per tentativi ed errori ("trial-and-error") quando si tratta di combinare elementi da fornitori diversi. Il nuovo servizio di Leica e PALL offre soluzioni comprovate da un'unica fonte, inclusa l'assistenza tecnica. Così gli operatori possono avere subito un workflow ottimizzato in grado di soddisfare le loro esigenze. Ottenendo così in modo veloce, preciso e riproducibile risultati nell'ambito dell'intero processo.

Ci siamo rivolti a Nicol Ecke, Application Specialist Manager per la Microscopia in ambito industriale presso Leica Microsystems a Wetzlar, Germania, per spiegare meglio come gli operatori trarranno vantaggio da questo sforzo congiunto e dal workflow ottimizzato.

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I nostri esperti sono a vostra disposizione per supportarvi e consigliarvi sulle differenti soluzioni di analisi del livello di pulizia.


In quali operazioni viene utilizzata la soluzione integrata per l'analisi della pulizia dei componenti, sviluppata da PALL e Leica Microsystems?

Quali componenti e campioni possono essere analizzati con questo sistema? Avete a disposizione esempi di risultati o altri dati?

Risponde Nicol Ecke: La pulizia tecnica dei componenti è nata nell'industria dell'automotive e nella componentistica. I componenti installati sulle automobili, come ad esempio gli iniettori di carburante, i pistoni, i sistemi di trasmissione, ecc. sono sempre più piccoli e devono soddisfare requisiti sempre più rigidi. La pulizia dei componenti influisce sulla qualità, sulla funzionalità e sulla durata dei componenti stessi presenti sulle automobili. Nel peggiore dei casi la contaminazione da particolato può causare guasti all'impianto.

I fornitori devono controllare che i componenti siano puliti e che il prodotto finale funzioni senza problemi e senza rischio di guasti. È fondamentale eseguire una pulizia accurata dei componenti e a tale scopo si utilizzano pulitrici e cabinet. Il Gruppo PALL è produttore di fama mondiale di cabinet e filtri per la pulizia.

I componenti vengono puliti, il fluido filtrato e le particelle raccolte sulla superficie del filtro. Quest'ultimo viene asciugato in un forno e analizzato in una fase successiva utilizzando un sistema di analisi Leica. Per poter individuare il loro potenziale dannoso, le particelle vengono contate, ovvero quantificate e classificate per mezzo di un microscopio. Le particelle solide, come i metalli o i residui abrasivi, presentano un potenziale di danno maggiore. Inoltre le particelle metalliche sono buoni conduttori e possono causare cortocircuiti nei componenti elettronici, perciò è importante disporre di maggiori informazioni sulla natura delle particelle. È possibile valutare i riflessi delle particelle per sapere se sono metalliche oppure no. Le cosiddette "particelle killer" (grossi pezzi metallici o particelle solide), come ad esempio, i residui abrasivi, possono influire sulla durata di un componente e interessare la trasmissione e la pompa a iniezione diesel, causando addirittura un guasto all'impianto. Un'attenta analisi della pulizia consente di identificare le "particelle killer" e di determinare la sorgente di contaminazione. L'obiettivo è quello di ottimizzare il processo di produzione e di ridurre al minimo la contaminazione.

Insieme, PALL e Leica Microsystems offrono un unico workflow, completo e integrato per la pulizia dei componenti. PALL propone soluzioni complete per la dotazione di laboratorio, dall'estrazione, ovvero separazione di particelle dai componenti, all'analisi finale con un sistema ad hoc di valutazione ottica, prodotto da Leica. Il cliente usufruisce dell'esperienza di due note aziende.

PALL e Leica Microsystems offrono una soluzione completa e integrata per l'analisi della pulizia dei componenti.

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Considerati i metodi più utilizzati nell'analisi della pulizia, quali sono i vantaggi principali del sistema sviluppato da PALL e Leica?

In che modo questa soluzione di analisi della pulizia può rendere più efficiente e innovativo il flusso di lavoro degli utenti?

Risponde Nicol Ecke: PALL e Leica Microsystems sono in grado di inquadrare l'intero flusso di lavoro nella pulizia dei componenti. Il cliente ha il vantaggio di acquistare un'unica soluzione da un unico fornitore, dalla preparazione del campione alla misura delle particelle, usufruendo al contempo dei preziosi consigli degli esperti PALL e Leica. Ciò rappresenta un valore aggiunto per i clienti e offre molteplici vantaggi, non solo per i "neofiti" che affrontano per la prima volta la pulizia dei componenti, ma anche in termini di consulenza, acquisto e messa in funzione del proprio laboratorio di pulizia. PALL offre inoltre una gamma completa di prodotti di consumo e filtri che possono contribuire efficacemente ad ottimizzare i processi, riducendo, ad esempio, la presenza di particelle.


 

In base alla sua esperienza, quali sono i vantaggi operativi più apprezzati dai clienti che utilizzano il sistema di analisi sviluppato da PALL e Leica?

Risponde Nicol Ecke: La possibilità di acquistare una dotazione di laboratorio da un unico fornitore, quindi la soluzione "tutto in uno", rappresenta un grosso vantaggio per il cliente. È possibile pianificare con PALL e Leica Microsystems l'installazione e le date per formare i propri tecnici. Una semplice dimostrazione del prodotto mostra come può nascere una proficua collaborazione e può dare anche un assaggio in loco di come sarà il flusso di lavoro, dalla pulizia all'analisi dei componenti.

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Può darci un esempio di come la soluzione di analisi della pulizia dei componenti, unita all'attività di consulenza dei rappresentanti e application specialist PALL e Leica, abbia aiutato i clienti a migliorare o innovare il flusso di lavoro nell'analisi della pulizia?

Risponde Nicol Ecke: In fase di costruzione o espansione di un laboratorio di pulizia, spesso gli utenti vorrebbero ricevere consigli a 360 gradi. Molte domande riguardano non solo il sistema di analisi, ma anche l'estrazione di particelle. Ad esempio, che tipo di materiale è più adatto per il filtro? In che modo la preparazione del filtro influenza i risultati dell'analisi? Noi informiamo i clienti sulla collaborazione tra Leica Microsystems e PALL. Su richiesta è anche possibile effettuare una dimostrazione congiunta in loco. PALL possiede un Demo Truck (Mini-Lab) dotato di un contenitore per la preparazione e un sistema di analisi Leica. Il tutto serve per dimostrare il workflow completo, dalla pulizia all'analisi della pulizia dei componenti.


 

Quanto conta l'analisi delle particelle al microscopio, per l'analisi della pulizia?

Risponde Nicol Ecke: Rispetto all'analisi gravimetrica o alle misurazioni ottiche manuali delle particelle più grandi, l'analisi automatizzata delle particelle, tramite microscopio, mostra l'intera gamma di granulometria, i diversi parametri di misurazione, come la lunghezza e la larghezza, nonché risultati di misurazione obiettivi e affidabili. La scelta del sistema di analisi corretto dipende dai requisiti e dalle specifiche dei componenti. I microscopi si sono dimostrati ottimi sistemi di analisi perché le particelle sono facili da rilevare grazie al loro elevato contrasto sulla superficie del filtro e possono essere valutate automaticamente. È possibile identificare la potenziale dannosità delle particelle determinandone la lunghezza, la larghezza e la quantità. Inoltre è possibile distinguere le particelle di metallo o corindone (zaffiro o alluminato) che hanno un maggiore potenziale di dannosità rispetto, ad esempio, alle particelle morbide in plastica o alle fibre. In base al tipo di analisi è possibile ri-localizzare, esaminare e documentare le particelle, nonché analizzarle con il sistema di visualizzazione ottica che utilizza diversi valori d'ingrandimento e metodi di contrasto.

Leica Microsystems offre una soluzione adatta a qualsiasi esigenza di pulizia. Per l'analisi standard conforme alla VDA19 o l'analisi giornaliera di particelle più grandi di 30 µm, il microscopio digitale DMS1000 rappresenta la soluzione ideale. I microscopi composti, come il DM4 M e il DM6 M, offrono invece una maggiore risoluzione che consente di analizzare, conformemente agli standard, particelle di appena 5 micrometri, oltre a quelle più grandi. Ciò è importante, ad esempio, quando si tratta di controllare la purezza degli oli o quando i componenti presentano specifiche molto rigide. In questi casi, per poter eseguire un'analisi conforme agli standard, è necessario disporre di una maggiore risoluzione ottica, come indicato dalle norme ISO16232, VDA19 e DIN 51455.

Rispetto ai flussometri impiegati per il conteggio delle particelle sulla base delle emissioni spettrali, che però non forniscono informazioni né sulla vera geometria (lunghezza e larghezza), né sulla natura delle particelle (metalliche o non metalliche), le soluzioni basate sul microscopio offrono risultati dettagliati e riproducibili. Questi ultimi, insieme alle immagini, possono essere documentati in un report premendo un semplice pulsante. Inoltre, i flussometri possono generare risultati non accurati, ad esempio, le gocce di olio o le bolle d'aria possono essere contate come particelle solide. Quelle grandi e pesanti, invece, possono depositarsi sul fondo del liquido e non venire contate. I microscopi offrono quindi maggiori vantaggi perché consentono di rilevare, valutare, analizzare e documentare accuratamente tutte le particelle.

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Quali sono state le richieste più difficili da soddisfare, in merito all'analisi della pulizia?

Risponde Nicol Ecke:Per l'industria dell'automotive e i suoi fornitori, il controllo della pulizia tecnica è diventato oramai uno standard.

È sufficiente un buon contrasto per poter valutare le particelle. Con informazioni aggiuntive, come la natura metallica, è possibile identificare le particelle conduttive, un fattore molto importante per impianti come i freni antibloccaggio (ABS). In pratica la sfida più grande per utenti e sistemi di analisi consiste nella presenza troppo massiccia di particelle sul filtro, ovvero quando un gran numero di particelle forma dei cluster sul filtro, rendendone, di fatto impossibile la valutazione. L'utente si trova quindi di fronte a un dilemma, dal quale è possibile uscire solo con un buon consiglio, come ad esempio, quello di ridurre il numero di componenti da pulire o utilizzare un filtro a cascata o di un altro materiale. PALL e Leica Microsystems offrono questo tipo di consulenza ai loro clienti.

Inoltre la nuova direttiva VDA19, entrata in vigore nel 2015, ha il vantaggio di mettere in primo piano l'utente cui andrebbe garantita assistenza, anche nel caso in cui non sia più possibile valutare il filtro.


 

Quali sfide principali dovrà affrontare l'analisi della pulizia in futuro?

Quali prestazioni aggiuntive desiderano avere gli utenti per supportare e ottimizzare il loro workflow e rendere più innovativa l'analisi della pulizia?

Risponde Nicol Ecke: Per quanto riguarda l'analisi della pulizia nel settore dell'automotive, siamo a buon punto: abbiamo gli standard, il know-how operativo e una buona caratterizzazione del contrasto nelle particelle. Certo le case automobilistiche e i fornitori di componentistica hanno ancora molta strada da fare, ma altri settori sono ancora più indietro, dovendo ancora fissare gli standard di pulizia tecnica. I requisiti di pulizia nei settori del medicale, dell'ottica, elettronica e meccanica di precisione sono sempre più rigidi, soprattutto per quanto riguarda la contaminazione da particolato o altri danni provocati dall'uomo come i graffi. Per queste aziende l'organizzazione e la definizione di pulizia tecnica rappresenta una vera e propria sfida e implica domande quali: che cosa bisogna misurare e come? Quale metodo di contrasto è più adatto per alcuni tipi di particelle e come è possibile standardizzare il processo?


Quali sono le nuove esigenze degli utenti nell'analisi di pulizia, rispetto al passato?

Risponde Nicol Ecke: Ci troviamo di fronte a due tendenze. I componenti diventano sempre più piccoli e sensibili e non abbiamo ancora raggiunto il limite. Urgono nuovi requisiti per la pulizia dei componenti. La tecnologia non si ferma mai e continua a migliorare. Vengono costruiti componenti sempre più piccoli e sofisticati e le tolleranze si restringono. In aggiunta a tutto ciò, è necessario fornire informazioni sempre più dettagliate sulle impurità delle particelle, al fine di individuarne la potenziale dannosità e identificarne la sorgente di contaminazione.

Dall'altro lato la questione della "pulizia dei componenti" è affrontata più apertamente di quanto non avveniva in passato. In questo contesto esiste un forte scambio tra clienti e fornitori.

Le soluzioni di visualizzazione al microscopio Leica sono state testate dal Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation (IPA) di Stoccarda, in Germania e sono risultati conformi alla VDA19. I risultati affidabili e riproducibili, nonché la facile analisi rendono i sistemi di analisi Leica un partner di fiducia nelle attività di laboratorio.

Aziende rinomate, come PALL e Leica Microsystems, hanno alle spalle anni di esperienza nel campo della pulizia dei componenti, il che rappresenta sicuramente un grosso vantaggio per i clienti. Entrambe le aziende hanno tecnici altamente specializzati e un servizio di assistenza attivo in tutto il mondo. La nostra più che trentennale esperienza nella pulizia tecnica dei componenti e lo sviluppo continuo di nuove soluzioni non possono che giovare ai nostri clienti. Senza contare il fatto che per noi la corretta installazione degli impianti e la formazione dei tecnici rappresentano due priorità assolute. Questo approccio garantisce che persino gli utenti inesperti riusciranno a utilizzare l'impianto.

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