實驗室工程師知識點分享:電熱器具輸入功率項目在生產(chǎn)過程中的監(jiān)視和測量,避免大家踩坑!
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電熱器具輸入功率項目不合格在各級產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督抽查、產(chǎn)品檢測中常有發(fā)生,尤其是以電阻絲發(fā)熱為加熱原理的電熱器具,比如,常見的電吹風、電暖器、電熱水壺、電熱水器、電飯鍋、電熱毯等產(chǎn)品。筆者曾行文《電熱器具輸入功率項目不合格原因探討》,對造成不合格的原因進行了初步分析,那么,在實際生產(chǎn)過程中,該如何對電熱器具的輸入功率項目進行監(jiān)視和測量呢?
本文擬繼續(xù)以電阻絲發(fā)熱為加熱原理的電熱器具為例,試從設(shè)計輸出、供方的選擇、采購、進貨檢驗、過程控制、出廠檢驗等環(huán)節(jié),對電熱器具輸入功率項目在生產(chǎn)過程中的監(jiān)視和測量進行探討。
一、在設(shè)計輸出階段,明確發(fā)熱元件等功率消耗部件的額定輸入功率及偏差要求
企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計階段,應(yīng)通過技術(shù)規(guī)范等設(shè)計輸出文件,對發(fā)熱元件等功率消耗部件的額定輸入功率及其偏差要求加以規(guī)定,這是后續(xù)開展供方選擇、制定采購文件、進貨檢驗的重要依據(jù)。
毫無疑問,各部件的功率偏差要求規(guī)定的越小,越有利于保證Zui后裝配的整機產(chǎn)品的輸入功率滿足整機標準的要求,但是這將可能導致部件制造成本的增加。以此,合適的部件輸入功率的偏差要求應(yīng)基于目前相應(yīng)部件制造的行業(yè)水平、備選的供方質(zhì)量保證能力、整機產(chǎn)品的市場定位、整機產(chǎn)品的客戶要求等多方面因素綜合考慮。
企業(yè)在選擇供方的時候,不僅要關(guān)注供方提供的樣品是否合格,還要關(guān)注供方是否能夠長期穩(wěn)定地批量提供滿足要求的產(chǎn)品。
一方面要求供方建立、實施和保持了特定的質(zhì)量管理體系。比如,要求供方獲得了ISO9001質(zhì)量管理體系認證;要求CCC目錄中的部件獲得了CCC認證;要求非CCC認證中的部件獲得了CVC認證等。
另一方面,可以根據(jù)設(shè)計輸出文件規(guī)定的部件額定輸入功率和偏差要求,關(guān)注供方生產(chǎn)部件的過程能力指數(shù)。
過程能力指數(shù)是指過程能力滿足產(chǎn)品質(zhì)量標準要求(規(guī)格范圍等)的程度。也稱工序能力指數(shù),是指工序在一定時間里,處于控制狀態(tài)(穩(wěn)定狀態(tài))下的實際加工能力。它是工序固有的能力,或者說它是工序保證質(zhì)量的能力。這里所指的工序,是指操作者、機器、原材料、工藝方法和生產(chǎn)環(huán)境等五個基本質(zhì)量因素綜合作用的過程,也就是產(chǎn)品質(zhì)量的生產(chǎn)過程。
有好些應(yīng)用軟件可以直接用于過程能力指數(shù)(CPK值)的計算,并判斷工序的過程能力。下表列出的處理原則,可供評價供方時參考。
在確定好合格供方后,向供方批量采購時,采購文件中應(yīng)明確相關(guān)部件的技術(shù)要求和驗收方案,這樣的技術(shù)要求和驗收方案還應(yīng)經(jīng)過雙方的確認認可。
當然,技術(shù)要求和驗收方案中要包含部件的額定輸入功率及偏差要求,甚至可以將過程能力指數(shù)在文件中作出規(guī)定。
對于采購回來的部件,應(yīng)按供需雙方約定的驗收方案對貨物進行驗收。只有經(jīng)驗收合格的部件才能投入生產(chǎn)。
驗收方案可以是計數(shù)的,也可以是計量的。針對額定輸入功率這樣的能以量值表述的檢驗項目,采用計量抽樣驗收方案也是可取的。必要時,還可以過程的能力指數(shù)是否符合要求加以驗證。
另外,由于對電阻性發(fā)熱元件部件直接進行輸入功率的測量往往不是很方便,需要一定的工裝,測量后處于熱態(tài)的元件還需要經(jīng)過冷卻后才能入庫。所以,很多企業(yè)在進貨檢驗時會采取測量發(fā)熱元件電阻值的方法來替代直接測量輸入功率值。這時候一定要考慮到發(fā)熱元件正溫度系數(shù)的影響,冷態(tài)時的電阻值比元件裝作整機中達到熱穩(wěn)定狀態(tài)時的電阻值為小。
對于長期合作后質(zhì)量表現(xiàn)穩(wěn)定,質(zhì)量保證能力比較完善的供方,通過每批抽取三五個樣本進行核查,輔以定期查核供方提供的檢驗報告,必要時核查過程能力指數(shù)報告,這也是可取的。
有些企業(yè)自己組織生產(chǎn)發(fā)熱元件,這時候需要策劃對發(fā)熱元件生產(chǎn)過程的控制。下面擬以電吹風發(fā)熱絲繞制為例,談?wù)劙l(fā)熱絲繞制的過程控制。
1、采購合格的電阻絲
電阻絲原材料的質(zhì)量對繞制后的發(fā)熱絲的質(zhì)量有者直接的影響。應(yīng)選購線徑偏差小、不圓度小、室溫電阻率穩(wěn)定、電阻均勻性好的電阻絲。
在選購電阻絲時,有國家標準GB/T1234-2012《高電阻電熱合金》可供參考。該標準規(guī)定了高電阻電熱合金的牌號、訂貨內(nèi)容、尺寸、外形、重量及允許偏差、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、包裝、標志和質(zhì)量證明書等內(nèi)容。適用于制造各種電加熱元件和一般電阻元件用拉拔、軋制和鍛造的鎳鉻、鎳鉻鐵和鐵鉻鋁高電阻電熱合金絲材、板帶材、棒材和盤條。制造電阻絲的企業(yè)通常應(yīng)依據(jù)該標準組織生產(chǎn),制定的企業(yè)標準原則上不應(yīng)低于國家標準的要求。
2、選用合適的設(shè)備、工裝
對繞制發(fā)熱絲的工裝,主要是芯棒尺寸精度也要加以控制;繞制時的轉(zhuǎn)速均勻穩(wěn)定;芯棒無明顯振動;絲線拉力適中;設(shè)備應(yīng)有繞制圈數(shù)設(shè)定功能,并能停機。
3、設(shè)置適當?shù)臋z測環(huán)節(jié)
在發(fā)熱絲繞制過程中,合理設(shè)置適當?shù)臋z測環(huán)節(jié)檢測繞制后發(fā)熱絲的電阻值。可以考慮的檢測環(huán)節(jié)有:首件檢驗;過程巡檢;批量抽檢等。應(yīng)注意的是,在編制檢驗規(guī)范,電阻值偏差的確定既要考慮當初設(shè)計輸出文件的要求,也要結(jié)合實際的過程能力來加以確定,必要時可以對設(shè)計輸出文件加以適當?shù)男抻啞?/p>
成品的出廠檢驗可以分為例行檢驗和成品抽檢。
我們先來探討一下例行檢驗時是否有必要檢測輸入功率的問題。
GB 4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全 第1部分通用要求》的附錄A(資料性附錄)給出了例行檢驗的定義以及例行檢驗項目的建議,具有普遍意義,也是對家用電器例行檢驗的Zui基本要求。
“例行試驗是打算由制造商在每個器具上進行,該試驗用于監(jiān)測有可能危及產(chǎn)品安全的生產(chǎn)波動。通常例行試驗是在裝配后的整機上進行,但如果隨后的生產(chǎn)過程不會影響到試驗結(jié)果的話,則制造商也可以在生產(chǎn)過程中的適當?shù)碾A段進行這些試驗。”
建議的例行檢驗項目包括:接地連續(xù)性試驗、電氣強度試驗和功能試驗。
功能試驗是指“如果元件的錯接或返修元件會導致產(chǎn)品存在安全隱患,這通過視檢或適當?shù)脑囼瀬頇z查器具功能是否正確。”
據(jù)此可以知道,標準沒有明確要求對器具的輸入功率項目進行的檢驗。
但是,生產(chǎn)過程中器具輸入功率值的波動如果過大,乃至超出標準規(guī)定的偏差限值,那是會危及產(chǎn)品安全的。因此,有些企業(yè)基于風險的考慮或基于顧客的要求,在成品的例行檢驗過程中增加了輸入功率項目的檢測。
從CCC認證的角度來說,各認證機構(gòu)發(fā)布的家用電器產(chǎn)品認證實施細則基本上都沒有將輸入功率項目列為例行檢驗項目,但都將其列為了定期確認檢驗項目。
需要指出的是,無論是實施例行檢驗還是定期確認檢驗,進行輸入功率的測量時,都應(yīng)關(guān)注試驗電壓的波動。
第三方檢測認證服務(wù),電子電器安規(guī)EMC檢測,材料有害物質(zhì)RoHS檢測,產(chǎn)品包裝運輸可靠性測試
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