光潔度國際標準(iso)培訓

表面缺陷國際標準楊德春2016 03 15 激埃特光電有限公司 表面缺陷定義 拋光表面上存在點狀物 線狀物 片狀物 所有可以擋光的東西都是表面缺陷 表面缺陷通常表現(xiàn)為 麻點 表面上的小坑 向內(nèi)部延伸的小裂紋 劃痕 有一定長度的裂紋 其中有些粗劃痕是一串點來的開口氣泡 材料內(nèi)部有氣泡 剛好拋光面穿過氣泡 夾具痕跡 磨邊夾具 偏心夾具 拋光夾具 鍍膜夾具等在拋光面上摩擦 擠壓出來的圓弧痕跡 污點 沾在表面上不能擦掉的點狀異物 腐蝕 表面上的分子發(fā)生了化學反應 變成的非材料本身的分子 不透明或折射率與材料不同 腐蝕透過率發(fā)生了變化 膜缺陷 鍍膜表面局部不均勻現(xiàn)象 膜缺陷通常表現(xiàn)為 膜點 鍍膜前基底上有灰塵等微小顆粒 鍍膜后覆蓋在膜層內(nèi) 膜料未完全熔化 顆粒狀或片狀的膜料濺射在表面上 非膜料的物質(zhì)被蒸發(fā)到表面上 霧狀 微小的塵埃覆蓋表面 或表面有水分 鍍膜后透明度變差 色斑 玻璃表面有腐蝕 水印 擦拭痕跡 返油等 在玻璃表面有一層或局部有小塊有一層東西 鍍膜后的分光出現(xiàn)差異 顏色異常 針孔 鍍膜前表面有灰塵 鍍膜后灰塵脫落形成沒有膜的小孔 結(jié)晶 膜料在基體表面受溫度影響 形成結(jié)晶顆粒 膜裂 鍍膜在溫度變化時 膜與基體熱膨脹不同 膜層被拉破或擠破 象劃痕一樣的現(xiàn)象 膜劃傷 膜表面被擦拭出的劃傷 與基體劃痕同樣對待 缺陷級數(shù) 用來描述缺陷大小的尺寸 是按缺陷的大小等級來區(qū)分的 與缺陷的面積有關 而不是按缺陷的實際面積計算的 級數(shù)依次為 0 0025 0 004 0 0063 0 01 0 016 0 025 0 04 0 063 0 1 0 16 0 25 0 4 0 63 缺陷的面積是以級數(shù)的平方計算的 所有的級數(shù)都是以近似1 6倍的等差數(shù)列 面積的倍數(shù)近似2 5倍 缺陷的級數(shù)計算 一個麻點 長0 08 寬0 04 面積為0 08 0 04 0 0032 開平方為0 0566 大于0 04 小于0 063 其級數(shù)為0 063 一個麻點 長0 06 寬0 03 面積為0 06 0 03 0 0018 開平方為0 0424 大于0 04 小于0 063 其級數(shù)為0 063 一個圓麻點 直徑0 07 面積為0 07 0 07 4 0 00385 開平方為0 062 大于0 04 小于0 063 其級數(shù)為0 063 一條長劃痕 長3 0 寬0 002 面積為3 0 0 002 0 006 開平方為0 077 大于0 063 小于0 10 其級數(shù)為0 1 從以上可以看出 在確定缺陷級數(shù)時 只進位 不取舍 缺陷的換算 可以將規(guī)定允許的1個或數(shù)個較大級數(shù)缺陷 換算成允許更多數(shù)量的較小級數(shù)缺陷 不可以將規(guī)定允許的數(shù)個較小級數(shù)缺陷 換算成允許較大級數(shù)缺陷 級數(shù)換算表 部分 級數(shù)換算表 較大級數(shù)可以換算成 小1級的2 5個 是小2級的6 3個 是小3級的16個 小4個級數(shù)的不再計為缺陷 當做微缺陷來處理 數(shù)個較大級數(shù)的缺陷換算成小缺陷后 較小缺陷的個數(shù)四舍五入取整數(shù) 按缺陷的面積換算對比 也是2 5倍 6 3倍 16倍 級數(shù)換算表 舉例 例 1個0 16級的缺陷可以換算為 1 0 1級缺陷 3個 1 2 5 2 5 3 2 0 063級缺陷6個 1 6 3 6 3 6 3 0 04級缺陷16個 1 16 16 16 1 0 16換算 在同時存在0 1級 0 063級和0 04級缺陷時 先看小1級的個數(shù) 再看小2級的個數(shù) 最后才計算出允許小3級的個數(shù) 如 有2個0 1級的 允許0 063級的個數(shù)為 2 5 2 2 5 1 25 四舍五入后允許有1個0 063級缺陷 如有1個0 1級的 1個0 063級的 允許0 04級的個數(shù)為 1 25 1 2 5 0 65 四舍五入后允許有1個0 04級缺陷 如 有2個0 1級的 沒有0 063級的允許0 04級的個數(shù)為 2 5 2 6 3 3 15 四舍五入后允許有3個0 04級缺陷 1 0 16換算 如 有1個0 1級的 允許0 063級的個數(shù)為 2 5 1 2 5 3 75四舍五入后允許有4個0 063級缺陷 如有1個0 1級的 2個0 063級的 允許0 04級的個數(shù)為 3 75 2 2 5 4 375 四舍五入后允許有4個0 04級缺陷 如 無有0 1級的 有0 063級3個允許0 04級的個數(shù)為 6 3 3 2 5 8 25 四舍五入后允許有8個0 04級缺陷 計算公式 設 允許基本級數(shù)個數(shù)為M0 有基本級數(shù)缺陷N0個 允許小1級的M1個 有小1級的N1個 允許小2級的M2個 有小2級的N2個 允許小1級的M3個 M1 M0 N0 2 5 M2 M1 N1 2 5 M3 M2 N2 2 5 計算公式 判定是否合格還可以使用以下公式 設 允許基本級數(shù)個數(shù)為M0 有基本級數(shù)缺陷N0個 有小1級的N1個 有小2級的N2個 有小3級的N3個 N0 N1 2 5 N2 6 3 N3 16 M0為合格 N0 N1 2 5 N2 6 3 N3 16 M0為不合格 膜缺陷的計算方法 膜缺陷的計算方法與基體在缺陷判定方法相同膜缺陷超出要求 超出的部分可以當成基體的缺陷計算 條件是基體的表面缺陷小于規(guī)格 在沒有單獨給出膜缺陷要求時 膜缺陷當成基體缺陷 長劃痕 長度大于2毫米且長寬比大于160的為長劃痕 長劃痕對應的級數(shù)不能超過基本級數(shù) 長劃痕與其它缺陷一并計入基本級數(shù)的數(shù)量內(nèi) 長劃痕的寬度不能超出規(guī)定的寬度 長劃痕也可以換算 換算方法與基本級數(shù)的換算相同 長劃痕的規(guī)格表 小尺寸缺陷的忽略問題 1 級數(shù)小于0 0025的缺陷 2 寬度小于0 0005的劃痕 3 比基本級數(shù)小4個級的缺陷 4 寬度小于等于基本級數(shù)值0 012倍寬的劃痕 以上4種可以忽略的缺陷為微缺陷 微缺陷可以忽略 為什么還有提到 傳統(tǒng)意義的光學表面 都是認為是經(jīng)過充分拋光的 充分拋光是將精磨產(chǎn)生的破壞層全部去除 表面在微觀上是平滑的 表面缺陷只是在表面上殘留的坑和溝 這些坑和溝阻擋了光線的通過 表面缺陷的要求的目的就是規(guī)定了表面擋光部分的面積 表面微缺陷同樣出阻擋光的通過 只是相比基本級數(shù)缺陷的擋光量小很多 可以忽略 但是 當微缺陷非常多 其總面積可以與基本缺陷面積可以相比時 微缺陷的擋光作用就不能忽略了 微缺陷密集 就是拋光不充分的表現(xiàn) 拋光不充分的現(xiàn)象 表面上有一層細密的麻點 精磨最終的磨料粒度是W7和W10 平均直徑約7 10微米 產(chǎn)生的坑點直徑略小于磨料的直徑 坑下面裂紋的間隔與磨料的直徑相當 裂紋的深淺不同 較淺的先被拋光去除 較深的稀疏一些 隨著拋光的繼續(xù) 裂紋部分逐步的被磨去 表面的小 點子 越來越稀少 拋光逐漸充分 拋光不充分的現(xiàn)象 拋光充分是不要求表面根本沒有微小的 點子 而是要少到一定程度 同時在拋光過程中還會不斷的產(chǎn)生新的 點子 因此就有一個拋光等級的要求 由于拋光材料 瀝青 聚氨酯等 拋光粉 氧化鈰 金剛石微粉等 選擇不當 表面出現(xiàn)細密的劃痕 在間隔過小時 也可以認為是拋光不充分 拋光充分的要求 在ISO標準中 給出了拋光等級的規(guī)定 但不適合我們加工中使用 為了實際工作的方便 我們做出了以下規(guī)定 P3拋光表面缺陷和微缺陷的平均間隔應不小于0 8毫米 在D5內(nèi)4 30個 P4拋光表面缺陷和微缺陷的平均間隔應不小于3 0毫米 在D5內(nèi)3個 微缺陷用肉眼幾乎無法看到 怎么辦 我們可以借助工具來觀察 強光燈 點光源 放大鏡 20倍顯微鏡 在強光燈下 點光源下 用肉眼和10倍放大鏡所能看到的缺陷都要按平均間隔計算 現(xiàn)看不清晰的 還可以使用點光源加20倍顯微鏡觀察 這時對密集程度的判定要慎重 因為以前還沒有經(jīng)驗可以借鑒 為了看清楚表面上的物質(zhì) 可以用30倍及以上的顯微鏡觀察 但不能做為缺陷判定的依據(jù) 是否所以的產(chǎn)品都在檢查是否拋光充分呢 一般來說 在正常的加工狀態(tài)下 合理的工藝設計 遵守工藝要求的加工時 成熟的加工狀態(tài) 是不會出現(xiàn)拋光不充分的現(xiàn)象 只在工藝不成熟的產(chǎn)品才可以拋光不充分 成熟的加工工藝中出現(xiàn)了拋光不充分 必然是有違規(guī)現(xiàn)象 1 工藝設計錯誤 2 銑磨 精磨的某一道沒有按工藝要求加工 3 拋光量不足 一般材料都必須拋光0 01毫米以上 軟材料的拋光量還要大一些 4 拋光材料和拋光粉選擇不當 或內(nèi)部有雜質(zhì) 粒度不均勻 輔料的質(zhì)量問題 5 拋光時零件 跳 產(chǎn)生新的 點 目前沒有規(guī)定拋光充分程度的產(chǎn)品 對于中遠紅外產(chǎn)品 通常材料的加工性能差 拋光表面容易存在微觀的細劃痕 而紅外的波長較大 一些較小的劃痕不會擋光 在考慮微缺陷時放寬對缺陷級數(shù)和劃痕寬度的要求 相反 對于紫外產(chǎn)品 應用的波長較小 一些很小的劃痕也會擋光 所以對紫外產(chǎn)品的微缺陷要求要嚴格一些 缺陷的總數(shù)量限制 一個通光區(qū)域內(nèi)的實際缺陷總數(shù)量不得超過40個 但是 考慮大尺寸的產(chǎn)品與小尺寸的產(chǎn)品相比 很難保證缺陷的總數(shù)量不超過40個 所以 修改成 通光口徑內(nèi)或任意D25范圍內(nèi) 大小缺陷的總個數(shù)達到40個 關于缺陷密集限制 表面缺陷不能集中 在任意5 面積 1 5通光口徑 內(nèi)的缺陷數(shù)量不能超過規(guī)定數(shù)量的20 允許缺陷數(shù)量少于10個時 任意5 面積內(nèi)只允許有2個缺陷 可以換算若干小缺陷 在規(guī)定表面缺陷時 是從表面的總體擋光量進行限制的 缺陷應當是分散的 如果缺陷密集的集中在表面的某個部位上 局部的擋光就明顯增加 成象就會局部不清晰 從這一點進行考慮 限定了 不得密集 不得密集 也是較主觀的判定 因為1 5的通光口徑是用肉眼來估計的 實際檢驗中不可能每個都用尺子測量某一處的尺寸 估測的能力要相對的準確 表面允許的缺陷總數(shù)量是多少呢 以5 3 0 16來說 1 0 16級缺陷 3個2 0 1級缺陷 8個 3 2 5 7 5 8 3 0 063級缺陷19個 3 6 3 18 9 19 4 0 04級缺陷40個 3 16 48 40 因為限定總數(shù)不超過40個 用哪個數(shù)值來計算呢 為了使用方便 近似的做個規(guī)定 在任意的D5范圍內(nèi) 1 缺陷的總數(shù)不能超過8個 2 所有缺陷級數(shù)的總面積不超過表面允許的級數(shù)總面積的1 5 只有2個較大級數(shù)缺陷的情況除外 總面積的計算 1個基本級數(shù)的面積為1 1個小1級的級數(shù)的面積為1 2 5 1個基本級數(shù)的面積為1 6 3 1個基本級數(shù)的面積為1 16 或者可以反過來計算1個基本級數(shù)的面積為16 1個小1級的級數(shù)的面積為6 3 1個基本級數(shù)的面積為2 5 1個基本級數(shù)的面積為1 舉例 5 3 0 16 基本級數(shù)的總面積 3 16 48 在任意D5范圍內(nèi)允許的缺陷總面積為 48 5 9 6 1個0 16級數(shù)的面積為16 1個0 1級的級數(shù)的面積為6 3 1個0 063級數(shù)的面積為2 5 1個0 04級數(shù)的面積為1 舉例 5 3 0 16 1 當有2個0 16級 或1個0 16級加1個其它級 面積超過了9 6 就不能再有其它缺陷 2 當有2個0 1級時 面積超過了9 6 就不能再有其它缺陷 3 當有1個0 1級和1個0 063級時 面積為8 8 就不能再有其它缺陷 4 當有1個0 1級和3個0 04級時 面積為9 3 就不能再有其它缺陷 5 當有3個0 063級 面積為7 5 還可以有2個0 04級 6 當有2個0 063級 面積為5 0 還可以有4個0 04級 7 當有1個0 063級 面積為2 5 還可以有7個0 04級 8 當只有0 04級時 允許有8個 舉例 5 1 0 16 基本級數(shù)的總面積 16 在任意D5范圍內(nèi)允許的缺陷總面積為 16 5 3 2 1 當有1個0 16級 也就是整個表面不允許其它缺陷 2 當有2個0 1級或1個0 1級加1個其它級時 面積超過了3 2 就不能再有其它缺陷 3 2個0 063級 面積超過了3 2 就不能再有其它缺陷 4 當有1個0 063級 面積為2 5 還可以有1個0 04級 總數(shù)量不超過2個 5 當只有0 04級時 允許有3個 檢驗條件 背景 以黑色屏幕為背景 用透射光或反射光下觀察 表面缺陷在光下是反光發(fā)亮的 在黑背景下容易發(fā)現(xiàn) 而在亮背景下難看到 觀察和判定 為了更容易發(fā)現(xiàn)疵病 可以從任意方向轉(zhuǎn)動觀察零件 判定疵病大小時通常是以透射光為準 棱鏡和一面拋光一面磨砂的零件可以用反射光判定 一些細小的劃痕 在某些角度下反光強 而在另一些角度下反光弱 所以有旋轉(zhuǎn)到反光強的角度下觀測劃痕的寬度和長度 在反射光下 劃痕和點的反射光芒強 人眼產(chǎn)生錯覺 看到的尺寸大于缺陷的實際物理尺寸 應當按缺陷的物理尺寸來判定 在只有一面拋光時 零件背面的麻坑影響人眼的視覺 難以看到小的缺陷 所以只能用反射光觀測 光源和放大鏡 級數(shù)0 4以上的零件 在60W的白熾燈下 肉眼檢查 級數(shù)0 025 0 25以下的零件 在強光燈下 肉眼檢查 級數(shù)0 016以下的零件 在60W的白熾燈下 用6倍放大鏡檢查 級數(shù)0 4時 級數(shù)0 063以下的缺陷可以忽略 所以可以在60W的白熾燈下 肉眼檢查 級數(shù)0 25時 級數(shù)0 063 0 25的為缺陷 級數(shù)0 025時 級數(shù)0 0063 0 025的為缺陷 在強光燈下這些缺陷應該能夠看到 級數(shù)0 016時 級數(shù)0 004 0 016的為缺陷 在強光燈下肉眼看就困難了 所以要用放大鏡檢查 光源和放大鏡 級數(shù)的大小是物理尺寸 不會因為觀察的條件變化使其大小發(fā)生改變 我們要用同等大小的缺陷 在相同的觀察條件下對比 缺陷放大了 對比的標尺也要同時放大 表面缺陷快捷判定方法 明顯未充分拋光的 判為不良 表面有超過級數(shù)要求的缺陷 或有超過規(guī)定寬度的劃痕 判為不良 在任意20 面積或D5的范圍內(nèi) 缺陷密集 判為不良 通光口徑內(nèi)或任意D25范圍內(nèi) 大小缺陷的總個數(shù)達到40個 判為不良 拋光不充分的問題 在前面專門講過了 最大級數(shù)的缺陷是定義的 也是非常明確的 缺陷密集的問題 專門舉例計算過了 通光口徑內(nèi)或任意D25范圍內(nèi) 大小缺陷的總個數(shù)不能有40個 也好理解 腐蝕是什么 表面上的分子 與水 各種酸堿鹽發(fā)生了化學反應 變成的非材料本身的分子 一些是白色的 褐色的 就明顯擋光了 一些腐蝕形成了坑 象麻點或短劃痕一樣 有些是透明的 但在一定角度下的反光是帶顏色的 就相當于局部鍍了一層薄膜 它的分光與其它部位不同 也就是說局部的透光與其它部位不一樣 也影響產(chǎn)品的成像 在表面有不易被看到的腐蝕情況下 鍍了膜以后 腐蝕的斑塊就很明顯的被發(fā)現(xiàn) 腐蝕是什么 同樣 當玻璃表面有污漬時 哈一口氣可以明顯看得到 鍍膜后也是非常明顯的 所以基體表面不能有腐蝕和污漬 不允許腐蝕的根本原因是 擋光 透過率不同 所以在沒有影響分光的情況下 允許有不明顯的腐蝕 注意 是腐蝕部分分光 不是總體 對未明確標準的補充 按上述可忽略的缺陷 但鍍膜后會顯像成不可忽略的 應判定是表面缺陷 表面上的缺陷 在鍍膜后不顯像的 經(jīng)實驗確認后 可以判定不是表面缺陷 這兩句是對一些在標準中不能全部規(guī)定出來的表面品質(zhì)水平的補充 在鍍膜前有某種缺陷 但鍍某種膜 特別是金屬外反光膜 后 一些小麻點 細劃痕 部分腐蝕現(xiàn)象被覆蓋 在反光面上是看不到的 從降低加工成本上考慮 我們完全可以忽略這部分基體上的缺陷 按標準應判為鍍前不良的也有部分可以改判為鍍前良品 合格率的增長就是成本的下降 而在另一種相反的情況 鍍膜前按標準是良品 但鍍膜后原來不顯現(xiàn)的缺陷變成不良的缺陷 或原判定為較小缺陷的變成了較大的缺陷 這時 我們要從成品的品質(zhì)上考慮 對發(fā)生這種現(xiàn)象的產(chǎn)品或同類的產(chǎn)品 對鍍膜前的表面缺陷標準進行修訂 保證成品的品質(zhì) 以上的問題也適用于膠合 涂黑和組裝 在出現(xiàn)以上的情況時 技術人員 品質(zhì)人員 加工管理人員必須是共同協(xié)助 進行專項產(chǎn)品缺陷標準的修訂和執(zhí)行 表面缺陷的檢查范圍 表面缺陷只是對通光口徑內(nèi)的要求 通光口徑外就是受表面缺陷的限制 在自然光下 通光口徑外沒有明顯的疤痕 就是可以使用的 一些材料軟的透鏡 表面很彎曲的透鏡 在定中心磨邊時會出現(xiàn)夾具的夾痕 在加工難以避免時 只有是在通?？趶酵?就可以忽略 除非這個客戶有明確的要求不可以有夾傷 破邊 位于元件的外圍 局部的缺損 是零件缺少去了部分 不是裂紋 有任何大小的裂紋都是不良 尺寸大小是從精磨面向拋光面內(nèi)測量的長度 進入通光口徑的破邊部分按表面缺陷計算 有時零件的邊上破了一塊 但邊在零件