某繼電器內(nèi)部多余物分析及控制措施

張朝權(quán)

（貴州航天電器股份有限公司,貴陽 550009）

1 前言

在密封繼電器的生產(chǎn)過程中，受工藝水平限制，由于生產(chǎn)操作人員素質(zhì)、生產(chǎn)原料、產(chǎn)品控制方法、生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)工藝等原因，引入外部多余物質(zhì)，稱之為多余物。有些多余物在隨整機(jī)測(cè)試過程中未被發(fā)現(xiàn)，吸附或粘接在腔體內(nèi)部的某個(gè)角落，在后續(xù)應(yīng)用過程中，由于受到振動(dòng)、噪聲失重等極限環(huán)境的影響，很容易被激活游離出來，并在密封腔體內(nèi)無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，可能造成繼電器斷路、短路卡死等嚴(yán)重危害。繼電器內(nèi)部可動(dòng)多余物是導(dǎo)致密封繼電器失效的主要原因之一，據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)記載，國內(nèi)外20%以上密封元器件失效都是由于密封腔體內(nèi)部存在多余物導(dǎo)致，由此可見，多余物問題嚴(yán)重威脅了密封繼電器的可靠性。

我公司某系列繼電器在篩選過程中有較大比例的多余物失效，長期以來一直沒有得到有效控制，嚴(yán)重制約了該系列產(chǎn)品投入產(chǎn)出率及產(chǎn)品可靠性，為此，我公司進(jìn)行了該系列繼電器工藝攻關(guān)，以求徹底解決該系列繼電器內(nèi)部多余物問題。

2 繼電器內(nèi)部產(chǎn)生多余物的機(jī)理分析

攻關(guān)前，該系列繼電器PIND篩選合格率低，平均只有91.42%，同時(shí)用戶現(xiàn)場(chǎng)使用發(fā)生的由于多余物而產(chǎn)生的故障率也居高不下。造成這些問題的因素眾多，包括了從材料、產(chǎn)品生產(chǎn)的過程控制以及檢測(cè)等多方面的原因。繼電器內(nèi)部產(chǎn)生多余物的因果分析樹圖見圖1。

2.1 操作人員因素

主要指從事多余物控制崗位的部分操作人員對(duì)工藝文件執(zhí)行不到位，操作技能不高，責(zé)任心差等。

2.2 金屬多余物

金屬多余物主要有焊接飛濺物，金屬零組件的易落毛刺產(chǎn)生的多余物，金屬零件由于鍍層受損傷產(chǎn)生的脫落物等。

（1）焊接飛濺物。焊接產(chǎn)生的飛濺物都是金屬，危害極其嚴(yán)重，且不容易去除。易產(chǎn)生多余物的點(diǎn)焊工序主要集中在軸固定片、支架、總裝焊接等工序上。產(chǎn)生這種飛濺與零件表面質(zhì)量、設(shè)備、工藝參數(shù)等都有關(guān)系。金屬飛濺物是目前繼電器內(nèi)部多余物的主要來源之一。

（2）金屬零、組件毛刺。繼電器金屬零件和組件上由于加工（比如鉸孔、切邊等）所產(chǎn)生的毛刺、飛邊等是難免的，在裝配的過程中極易脫落，即使是未脫落在使用或環(huán)境力學(xué)作用下隨時(shí)可能脫落而形成隱患。

（3）鍍層損傷脫落物。在繼電器組裝過程中，金屬零件表面被端部較尖的硬物（如尖嘴鉗、鑷子鉗、校正棒、去飛濺刀等）劃傷后，就容易使鍍層脫落，即使未脫落，在產(chǎn)品使用或環(huán)境力學(xué)作用下也隨時(shí)可能脫落而形成隱患。

2.3 非金屬多余物

非金屬多余物主要有非金屬材料的毛刺、飛邊產(chǎn)生的易落多余物，裝配環(huán)境中掉入產(chǎn)品內(nèi)部的細(xì)小多余物，零件材料表面由于靜電作用吸附的微小多余物等。

（1）非金屬零、組件毛刺多余物。由于加工（比如絕緣薄膜沖孔落料）所產(chǎn)生的飛邊是難免的，在裝配的過程中極易脫落，即使是未脫落在使用或環(huán)境力學(xué)作用下隨時(shí)可能脫落而形成隱患。

（2）裝配環(huán)境中多余物。產(chǎn)品的整個(gè)裝配環(huán)境如果不達(dá)標(biāo)，則在這種環(huán)境中的產(chǎn)品非常容易被污染。

（3）繼電器零件吸附多余物。繼電器所使用的材料包括金屬與非金屬兩大類，它們都會(huì)因靜電吸附微小多余物，特別是非金屬材料的作用最為強(qiáng)烈，使多余物去除難以徹底。

2.4 其它方面

繼電器裝配工藝流程造成的二次污染、工裝夾具方面的原因、PIND檢查等都對(duì)產(chǎn)品內(nèi)部多余物的去除產(chǎn)生影響。

（1）產(chǎn)品二次污染。繼電器裝配工藝布局、工藝流程的安排容易造成產(chǎn)品二次污染。

（2）工裝夾具。攻關(guān)前用于多余物控制的工裝夾具，其操作性不理想，有的不方便使用，難免使產(chǎn)品的多余物漏網(wǎng)。用于多余物檢查的顯微鏡的光源是固定的，不可調(diào)節(jié)，不方便小產(chǎn)品窄縫中的多余物檢查。

（3）PIND檢查。目前國內(nèi)通常采用微粒碰撞噪聲檢測(cè)（PIND）方法檢測(cè)多余物，而PIND檢測(cè)準(zhǔn)確程度與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和裝配質(zhì)量、PIND檢測(cè)方向、微粒判斷標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備靈敏度、工作環(huán)境以及操作者素養(yǎng)等有關(guān)，在一定程度上影響了檢查的準(zhǔn)確性。

3 攻關(guān)采取的技術(shù)路線及措施

3.1 人員方面

人員定期培訓(xùn)，培訓(xùn)包含報(bào)告技能技巧培訓(xùn)和質(zhì)量責(zé)任心的培訓(xùn)；建立PIND淘汰產(chǎn)品DPA檢查制度，形成有效的監(jiān)督檢查和反饋機(jī)制。

3.2 金屬多余物控制

（1）焊接飛濺物。設(shè)備上，采用機(jī)械和電參數(shù)可調(diào)并穩(wěn)定的進(jìn)口點(diǎn)焊機(jī)，替換已有的老式焊機(jī)，關(guān)鍵部位焊接的電極材料更換。在點(diǎn)焊工藝方面，優(yōu)化點(diǎn)焊電參數(shù)、機(jī)械參數(shù)等工藝參數(shù)的選定，同時(shí)加強(qiáng)點(diǎn)焊后點(diǎn)焊飛濺物的顯微鏡檢查和去除。

（2）金屬零、組件毛刺。改進(jìn)模具精度和優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)，使零件本身制造質(zhì)量提高，同時(shí)優(yōu)化零件光飾工藝技術(shù)，去除易脫落毛刺。

（3）鍍層損傷脫落物。改進(jìn)繼電器校正工具，避免尖銳工具對(duì)零件鍍層的損傷；對(duì)零件鍍層損傷的脫落物（包括未脫落的），通過鏡檢控制去除；強(qiáng)化操作工人質(zhì)量教育，避免人為原因?qū)α慵砻嬖斐刹槐匾膿p傷。

3.3 非金屬多余物控制

（1）非金屬零、組件毛刺。提高非金屬零件的模具精度，優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)，使零件本身的質(zhì)量提高，保證沖模的精度，使沖模刀口的間隙保持在最小狀態(tài)，從模具上保證了絕緣零件的毛刺、飛邊要求。

對(duì)零件采用光飾技術(shù)等工藝手段去除易脫落毛刺。比如，繼電器絕緣墊片、墊圈就采用鋼球進(jìn)行滾光去刺處理。

（2）裝配環(huán)境中多余物。改造裝配環(huán)境，保證裝配環(huán)境等級(jí)達(dá)標(biāo)，通過環(huán)境潔凈度控制攻關(guān)保證了環(huán)境指標(biāo)達(dá)到超凈100級(jí)、普通100000級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。

（3）繼電器零件吸附多余物。繼電器線圈的外包層由原來靜電作用極強(qiáng)的材料改為靜電作用比較弱的材料，大大減少了這種靜電吸附作用，同時(shí)也使得制成的零件毛刺和飛邊大為減少。另一方面，通過超聲波清洗、漂洗、多槽動(dòng)態(tài)復(fù)合清洗、去離子水沖洗、氮?dú)鈬姶岛头鈿で暗娘@微鏡檢查等措施就能夠較好的解決這些問題。

3.4 其它方面

（1）二次污染控制。改進(jìn)工藝布局，調(diào)整工藝流程，改變?cè)叩铜h(huán)境交叉流程為低到高單一流向，防止二次污染及再污染。

（2）工裝夾具。改善多余物檢查工具，配備可調(diào)光源顯微鏡等，方便操作。

（3）PIND檢查。優(yōu)化設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制產(chǎn)品裝配過程中各旋轉(zhuǎn)件的軸孔配合和銜鐵竄動(dòng)，減少產(chǎn)品的機(jī)械噪聲；增加PIND檢測(cè)方向。

4 批產(chǎn)驗(yàn)證

按攻關(guān)采取的技術(shù)路線及措施進(jìn)行進(jìn)行一年來的批產(chǎn)驗(yàn)證，零件、組件的易落毛刺問題得到了有效控制，焊接飛濺物得到了有效的控制，十萬級(jí)潔凈室（繼電器調(diào)試間）潔凈度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求，關(guān)鍵工序及成品車間的工藝衛(wèi)生管理制度得到了重新規(guī)劃、修訂與完善，PIND檢測(cè)多余物漏判問題得到了有效改善。該系列繼電器產(chǎn)品的PIND篩選合格率達(dá)到了97.71%，較攻關(guān)前提升6.29%。因此，以上措施對(duì)多余物的控制是可行有效的。

5 結(jié)論

本文通過對(duì)產(chǎn)生多余物的機(jī)理進(jìn)行分析，分別從人員方面、金屬多余物、非金屬多余物等方面采取措施，通過一年來的批產(chǎn)驗(yàn)證，使得繼電器多余物控制水平有了較大的提高，證明加強(qiáng)人員培訓(xùn)，控制金屬多余物及非金屬多余物能有效控制繼電器內(nèi)部多余物，并且進(jìn)行了工藝文件的固化，進(jìn)而使整個(gè)工藝攻關(guān)得以閉環(huán)。希望本文能夠?yàn)轭愃评^電器內(nèi)部多余物控制提供參考。

[1]王國濤等.密封電子元器件多余物檢測(cè)技術(shù)綜述[J].機(jī)電元件,2017(01).