Как производители циферблатов для часов контролируют пыль в процессе производства

Пыль — это дефект, который ещё не проявился

Пылинка на циферблате легко может показаться лишь косметическим недостатком. На практике же она представляет собой скрытый дефект, который обнаружится в самый неподходящий момент. Частица, запечатанная под лаком, создаёт заметный бугорок. Волокно, попавшее между слоями гальванического покрытия, отбрасывает тень, которую никакая полировка не устранит. Пылинка, оставшаяся на поверхности перед трафаретной печатью, может приподнять чернила и оставить микроскопическое отверстие в логотипе. Производители циферблатов рассматривают контроль пыли как дисциплину процесса, поскольку характер отказа — не косметический. Это безусловный брак детали.

Сложность заключается в том, что пыль не проявляет себя явно. Циферблат может выглядеть чистым при обычном комнатном освещении, но при этом содержать частицы, видимые только при осмотре под лампой с низким углом падения света. Именно поэтому контроль пыли при производстве циферблатов — это не просто один этап очистки, а скорее совокупность требований к окружающей среде и правил обращения, применимых ко всем операциям.

Источники частиц

Большая часть загрязнений на циферблате возникает не из-за воздуха в драматичной форме. Она поступает от обычных источников, которые легко упустить из виду:

1. Остатки резки и шлифовки, которые остаются после неполноценной очистки.

2. Волокна с салфеток, перчаток и упаковочных материалов.

3. Чешуйки кожи и волосы при обращении без надлежащей защиты.

4. Остатки гальванического раствора или высохшие химические частицы.

5. Воздушные частицы, оседающие при открытых переносах между станциями.

Каждый источник требует отдельного контроля. Для удаления остатков резки необходима стадия очистки, соответствующая операции. Чтобы предотвратить выделение волокон, нужны стандарты перчаток и салфеток. Для борьбы с чешуйками кожи требуется дисциплина при обращении и ограничение доступа. Контроль остатков гальванического покрытия требует тщательной промывки и управления составом ванны. Для защиты от воздушных частиц необходимы герметичные корпуса, фильтрация и поддержание избыточного давления. Производитель циферблатов, который сосредотачивается исключительно на воздушной пыли, всё равно будет терять детали из-за волокон и загрязнений при обращении.

Дисциплина чистой комнаты — это вопрос потока, а не только фильтрации

Чистота в чистой комнате на бумаге мало что значит, если поток воздуха не удаляет загрязнения от рабочей зоны. Операции нанесения рисунка методом штамповки, лакирования и трафаретной печати обычно выполняются в контролируемых боксах с фильтрованным воздухом и небольшим избыточным давлением, чтобы частицы перемещались из чистых зон в менее чистые. Практические детали важнее класса чистоты. Процедура экипировки персонала, дисциплина использования воздушных шлюзов, графики очистки инструментов и количество людей в боксе напрямую влияют на концентрацию частиц на рабочей поверхности.

Эта таблица не является полной картой загрязнений. Она показывает, почему контроль пыли должен быть привязан к операции, а не к рейтингу отдельного помещения. Кабина, которая фильтрует воздух, но допускает открытые лотки и непокрытые детали, всё равно будет производить загрязнённые циферблаты.

Очистка, соответствующая операции

Очистка — это не универсальный этап. Шероховатая латунная заготовка требует иного подхода к очистке, чем покрытый циферблат или лакированная поверхность. Абразивные остатки от шлифования могут задерживаться в мелких бороздках, и ополаскивание, эффективное на гладкой поверхности, может не удалить их. Остатки гальванического покрытия могут высохнуть в виде плёнки, которая проявится только после нанесения лака. Лакированную поверхность нельзя очищать агрессивно, чтобы не повредить покрытие.

Пример снижения чувствительности в ходе производства циферблатов: при финальном осмотре под лампой у партии лакированных циферблатов обнаружились мелкие бугорки. В камере нанесения лака показатель содержания частиц соответствовал норме, а оператор соблюдал процедуру экипировки. Частицы были прослежены до этапа создания текстуры поверхности. Остатки мелкого абразива осели в радиальных канавках и не были удалены при промывке, которая была достаточной для гладких заготовок. Эти остатки не проявлялись до нанесения лака, поскольку располагались внутри рельефа. После нанесения лакового слоя захваченные частицы вызвали видимые бугорки. Решение заключалось в добавлении этапа очистки, адаптированного к рельефной поверхности, а также введении контроля под малым углом сразу после создания текстуры и перед нанесением лака. Проблема не была связана с камерой. Проблема возникла на стыке этапов создания текстуры и нанесения покрытия.

Контроль при правильном освещении выявляет то, что скрыто при обычном освещении

Дефекты в виде пыли почти незаметны при плоском рассеянном освещении. При осмотре под малым углом лампа скользит по поверхности и превращает частицу в небольшую тень. Именно поэтому при контроле загрязнений циферблата применяется освещение под углом, а не прямой обзор. Тот же принцип используется при выявлении следов растекания лака, вздутий гальванического покрытия и дефектов печати. Поверхность, выглядящая чистой при окружающем свете, может не выдержать проверки при скользящем освещении.

Данный контроль следует проводить на стадии производственного процесса. Если отложить его до финального контроля готовой продукции, то уже загрязнённый циферблат пройдёт этапы гальванического покрытия, нанесения лака и тампопечати — каждый из которых добавляет себестоимость. Частицу, обнаруженную до нанесения покрытия, можно удалить. Частицу, обнаруженную после нанесения лака, скорее всего, придётся считать браком. Входной, промежуточный и выходной контроль выполняют разные функции, однако для борьбы с пылью наиболее эффективен промежуточный контроль непосредственно перед каждым этапом нанесения покрытия.

Дисциплина обращения с изделиями — самый сложный параметр для контроля

Оборудование можно специфицировать, а помещения — классифицировать по степени чистоты. Соблюдение дисциплины при обращении с компонентами сложнее, поскольку оно зависит от того, насколько последовательно персонал выполняет одни и те же операции в каждой смене. Регулярная замена перчаток, защита деталей между рабочими станциями, очистка лотков перед использованием, а также запрет на открытые контейнеры в зонах нанесения покрытий — всё это снижает уровень загрязнения. Ни одна из этих мер сама по себе не является кардинальной. Однако в совокупности они определяют, будет ли заявленный класс чистоты окрасочной камеры соответствовать реальному уровню чистоты циферблатов.

Малые и крупные партии требуют одинаковых стандартов обращения. Малая партия имеет более высокую себестоимость единицы продукции, поскольку расходы на подготовку оборудования и оснастки распределяются на меньшее количество деталей. Это градиент стоимости, а не основание для ослабления дисциплины при обращении с компонентами. Стандарт контроля пыли должен применяться одинаково строго как к коротким, так и к длительным производственным циклам.

Burriva работает на уровне компонентов: циферблаты, корпуса, браслеты и пряжки. При разработке циферблатов производственный процесс включает механическую обработку заготовок, создание текстуры, гальваническое покрытие, нанесение лака, тампопечать, контроль геометрических параметров, а также многократные проверки на этапах входного, промежуточного и выходного контроля; чистая и стабильная среда цеха обеспечивает надёжность каждого этапа нанесения покрытий. Отдельные рабочие процессы и ограничения доступа к файлам CAD позволяют хранить конструкторские документы отдельно по должностным ролям. Бренды, планирующие проект циферблата, могут связаться с командой для обсуждения технических требований к циферблату, характеристик поверхности и контрольных точек, важных для предотвращения попадания пыли.