高频淬火机 FAT 期间应测试哪些内容?

机器功能的工厂验收检查, 安全和硬化性能

一个 工厂验收测试 (胖的) 在从制造商工厂发货前检查感应淬火机是否符合商定的要求.

对于工程师, 质量人员和技术买家正在审查新机器, 挑战在于知道应该测试什么以及接受需要什么证据. 仅成功的自动循环并不能证明机器满足所有功能, 安全或硬化性能要求.

本指南重点介绍感应淬火设备的实际装运前检查. 它不能取代机器特定的安全验证或正式的生产工艺资格.

1. 工厂验收测试前应商定哪些内容?

FAT 应从商定的测试计划开始, 不仅仅是机器运行的演示.

独立感应电源需要不同的验收测试 数控扫描淬火机 配备工件旋转, 自动化淬火和材料处理. 范围必须反映所提供的设备及其预期满足的要求.

定义验收标准

测试前, 制造商和客户应就机器配置达成一致, 所需功能, 测试方法和验收标准.

FAT 计划应建立:

— 将测试哪些机器功能和操作条件.

— 需要什么测量和检查结果.

— 是否有代表性的工件和夹具.

— 哪个电器, 工厂可提供冷却和淬火条件.

— 测试结果如何, 偏差和不完整的项目将被记录.

— 哪些要求必须稍后在客户现场验证.

验收标准应来自批准的技术协议, 设备规格或其他适用要求.

通用清单可以帮助组织测试, 但它不能建立通用的加热功率限制, 扫描速度, 冷却流量或工件硬度.

验证测试机器配置

FAT 还应确认安装的电源, 感应器, 模具制造, 机械组件和控制装置符合批准的设备文件.

需要确定软件版本和流程配方. 如果是临时程序, 使用替代电感器或替代测试负载, 必须记录这些差异.

工厂公用设施也会影响测试范围. 制造商工厂的供电和冷却水条件可能与安装后的情况有所不同.

IEC 62381:2024 为FAT提供了一个框架, 流程工业自动化领域的 SAT 及相关验收活动. 其测试计划和职责的方法可以为特定设备的程序提供信息, 尽管它不是感应淬火机的专用验收标准.

参考: IEC 62381:2024 — 工厂验收测试, 现场验收测试和现场集成测试

2. 必须检查哪些机器功能和安全系统?

功能测试应证明设备在约定的条件下执行其指定的操作.

测试范围取决于机器设计. 扫描淬火机, 例如, 需要验证轴运动和工件旋转, 虽然这些功能可能不适用于固定式硬化装置.

主要FAT测试区域

这些是典型的 FAT 测试类别. 并非每个项目都适用于每台机器, 有些项目需要额外的测试.

可编辑的 FAT 清单 (Excel)

用于记录单独的测试, 使用感应淬火机 FAT 检查表:

↓  下载Excel模板

模板包含测试项目, 验收标准, 实际结果, 经过 / 失败 / 不适用的选择, 证据参考, 未清项目登记册和验收摘要.

它旨在作为一个项目适应性的记录工具. 使用前必须根据适用的技术协议确认测试方法和可接受限度.

检查实际操作情况, 不仅仅是编程值

对于扫描机, 在 HMI 中输入速度并不表明轴以该速度移动. 当扫描速度或定位精度是验收要求时, 应通过适当的测量或记录的反馈进行验证.

同样的区别也适用于 加热功率.

编程的功率设置不一定代表负载下实现的电气操作条件. 安装的电感器, 匹配布置和工件会影响电源的运行行为.

其中输出性能是 FAT 的一部分, 测试应使用定义的负载条件并记录相关的实际电气值.

设备冷却与工件淬火分开

许多感应淬火装置都具有 冷却回路 用于电源和电感, 与单独的工件淬火系统一起.

设备冷却可保护电气元件和电感器免受温度过高的影响. 其功能检查可能涉及循环, 供货条件, 冷却故障的监控和响应.

工件淬火系统输送用于冷却被加热材料的介质. 其测试可能包括泵和阀门的操作, 喷雾输送, 淬火时间及相关监控信号.

这些系统必须单独评估. 通过感应器的冷却水流量充足并不能保证工件得到所需的淬火.

同样, 确认淬火阀在编程时间运行并不能证明淬火工件将满足其规格.

根据批准的安全设计验证安全功能

安全相关 FAT 测试可能包括紧急停止功能, 防护罩, 访问联锁和机器对受监控故障的指定响应.

每次测试应确定在批准的测试条件下是否发生所需的保护反应, 而不是简单地检查HMI上是否出现警报.

这里讨论的安全检查是说明性的, 不是完整的机械安全验证程序. 所需的安全功能, 性能要求和测试方法必须根据机器特定的风险评估来确定, 适用的法规和标准, 和批准的安全设计.

测试必须由合格人员使用受控的方法进行, 批准的程序. FAT 不会取代设备或其目标市场所需的任何单独的安全验证或合格评定.

3. FAT期间如何展现强化性能?

机器可能会完成其编程的加热和淬火序列，但不会产生可接受的硬化工件.

当 FAT 协议包含强化性能验收时, 代表性工件试验提供的证据表明，单靠功能测试无法提供.

使用代表性工件和定义的测试条件

庭审前, 测试计划应确定工件材料, 几何形状, 初始条件, 夹具和所需的硬化结果.

在实际可行且协议有要求的情况下, 测试应使用预期生产的电感器和淬火装置.

例如, 一个 轴淬火 试验可能需要证明指定的硬化长度, 表面硬度和有效硬化层深度.

测试记录应确定实际过程条件, 特别是当它们与用于生产的那些不同时.

根据工件规格检查硬化结果

根据约定的要求, 强化试验可能包括:

— 指定位置的表面硬度测量.

— 使用商定的定义和方法进行有效的渗层深度测量.

— 检查硬化案例模式.

— 需要时进行裂纹检查或金相检查.

— 对指定关键特征进行尺寸检查.

这些测量涉及结果的不同方面.

轴可以满足其表面硬度要求，但有效硬化层深度不足. 淬火后也可能达到所需的硬度但未达到规定的尺寸公差.

因此，检查计划需要确定要测量的特性, 测量位置和验收标准. 需要破坏性测试的地方, 必须提供合适的试件.

行业示例记录在 GH Induction 的机械制造法规 (DOC-12, 2016 版). 该文件描述了设备和零件处理测试，包括适用的表面硬度测量, 硬化深度测量, 显微镜检查和裂纹测试.

这些是一家制造商记录的验收安排的示例, 并非对每个感应淬火装置都进行强制性 FAT 测试.

详细检查方法, 看看 如何检查感应淬火零件.

根据需要评估重复操作

一次成功的强化周期确定了该特定试验的结果. 它提供了有关重复循环操作的有限证据.

如果连续运转, 循环时间或重复性能是 FAT 协议的一部分, 测试计划应定义操作条件, 持续时间或周期计数, 及验收要求.

记录可能包括已完成的周期, 打扰, 警报和操作条件的相关变化.

重复成功的操作可以展示测试条件下的机器行为, 但不应自动将其视为统计过程能力或完整生产资格的证明.

如果没有生产工件怎么办?

FAT 仍然可以在没有生产代表性零件的情况下验证机器的大部分功能.

机械机芯, 控制系统, 冷却, 安全功能和自动序列的部分可以使用经批准的替代安排进行测试. 加热系统性能也可以通过适当定义的测试负载进行评估.

然而, 试运行或替代工件无法确定预期生产部件的硬度或有效硬化层深度.

如果约定的工件试验无法在工厂完成, 应明确标识未经验证的要求, 其余测试分配给适当的后续验收或资格阶段.

4. FAT 可以批准什么, 以及什么必须等到 SAT?

FAT 确定机器在商定的工厂条件下所展示的内容. 它不会自动证明设备在客户设施安装后将满足所有要求.

当最终电力供应时，这种区别尤其重要, 冷却水条件, 工厂接口或生产工具与 FAT 期间使用的不同.

胖的, SAT 和过程验证

活动	主要目的
FAT：工厂验收测试	验证约定的设备功能, 工厂条件下的安全要求和适用的性能测试
SAT：现场验收测试	根据客户现场条件验证已安装的设备和指定功能
流程验证 / 资质	证明指定的硬化工艺在指定条件下可生产出合格的工件

例如, 淬火机可以使用制造商的冷却水系统通过 FAT，但在安装后仍需要验证客户的供水和连接.

相似地, 成功的工厂硬化试验并不自动证明生产过程合格. FAT结果是否有助于正式工艺鉴定取决于适用的要求和测试条件的代表性.

更多详细信息请参见 感应淬火工艺验证.

FAT 报告应包含哪些内容?

FAT报告应记录被测机器的配置, 测试程序, 验收标准, 实际情况和结果.

每个必需的测试都应该有记录的结果. 应确定不合格或不完整的项目并采取纠正措施, 责任和任何必要的重新测试.

未完成的项目通常通过 打孔清单 或未清项目登记册.

未解决的项目是否会阻止验收或装运, 或者可以在 SAT 期间关闭, 取决于商定的验收程序和任何适用的强制性要求.

FAT 批准的实际含义是什么?

考虑一台数控感应淬火机床，它完成其自动循环并生产出满足指定表面硬度的轴.

这是有用的证据, 但它并没有关闭其他未经测试的验收要求. 如果有效渗层深度, 扫描精度或安全功能性能属于 FAT 范围的一部分, 这些结果也必须得到验证.

正确填写的 FAT 确定已满足商定的要求, 在什么条件下, 以及设备投入生产前仍需履行哪些义务.

用于感应淬火机, 价值不仅仅在于证明设备运行, 但将每个验收要求与定义的测试和记录的结果联系起来.

常见问题解答

单击问题以展开答案.

FAT 是否取代现场验收测试 (SAT)?

不. FAT 在工厂条件下验证约定的功能, 而 SAT 根据客户现场条件（包括实际供电情况）验证已安装的机器, 冷却水和设备接口. 在设备投入生产之前通常需要两者.

FAT 可以在没有生产工件的情况下进行吗?

可以, 对于机器的大部分. 运动, 控制系统, 冷却, 安全功能和自动序列部分可以使用经批准的替代负载进行测试. 然而, 无法通过这种方式确定目标部件的硬度和有效硬化层深度, 因此这些项目被推迟到稍后的验收或资格阶段.

成功的 FAT 是否能证明生产过程合格?

不. 一次强化试验即可确定该试验的结果. 工艺验证或鉴定是一项单独的活动，可证明在定义的生产条件下可重复的一致性.

谁应该参加 FAT?

通常是制造商和客户的代表——可以见证测试的工程和质量人员, 确认验收标准并签署报告.