Забезпечення безпеки ланцюга поставок: вирішальна роль обладнання для тестування відповідності RoHS

абстрактний
Зі постійним розширенням сфери контролю відповідно до директиви ЄС RoHS 2.0, експортно-орієнтовані електротехнічні та електронні підприємства стикаються з суворішими вимогами щодо контролю небезпечних речовин. Скринінг на небезпечні речовини для матеріалів ланцюга постачання став ключовою ланкою для забезпечення відповідності продукції вимогам. Обладнання для тестування на відповідність RoHS може виявляти різні обмежені речовини, що регулюються директивою RoHS, допомагаючи підприємствам ідентифікувати токсичні та небезпечні речовини, що містяться в сировині, компонентах та готовій продукції, а також уникати торговельних ризиків, таких як експортні повідомлення та відкликання продукції. У цій статті розглядаються... LISUN EDX‑4 Випробувальне обладнання RoHS 2.0 як об'єкт дослідження. У поєднанні з нормативно-правовою базою переглянутої директиви ЄС RoHS 2.0 (ЄС) 2015/863, це ілюструє цінність застосування обладнання для тестування відповідності RoHS у контролі якості електроелектронних ланцюгів поставок, а також представляє технічну схему обладнання, склад системи, аналітичні показники ефективності та практичні сценарії застосування в галузі, щоб надати вітчизняним виробникам електротехніки та електроніки орієнтир для впровадження управління відповідністю RoHS.

Вступ

4 червня 2015 року в Офіційному журналі Європейського Союзу (OJ) було офіційно опубліковано переглянуту директиву RoHS 2.0 (ЄС) 2015/863. ​​На основі початкових шести речовин, обмежених RoHS, включаючи свинець, кадмій, ртуть, шестивалентний хром, полібромовані біфеніли та полібромовані дифенілові ефіри, чотири фталати було додано до списку речовин, обмежених RoHS 2.0, з обов'язковим виконанням, починаючи з 22 липня 2019 року. Серед них традиційні шість важких металів та бромовані вогнезахисні речовини можуть бути швидко перевірені за допомогою... LISUN Тестер RoHS EDX‑2A. Однак чотири нещодавно додані фталати DEHP, BBP, DBP та DIBP – це органічні пластифікатори, що широко використовуються в ПВХ-кабелях, пластикових корпусах, гумі, клеях, друкарських фарбах та інших електроелектронних компонентах. Звичайні рентгенофлуоресцентні прилади не можуть ефективно виявляти органічні фталати. Підприємства повинні використовувати спеціалізоване обладнання для перевірки відповідності RoHS для скринінгу фталатів, щоб завершити повне виявлення всіх десяти речовин RoHS 2.0.

Чотири фталати мають ендокринну токсичність та репродуктивну токсичність. Згідно з правилами ЄС, граничне значення для кожного фталату в однорідних матеріалах становить 0.1%. Пластифікатори фталатів можуть бути введені до пластикових та гумових компонентів численних електроелектронних виробів під час модифікації сировини. Недостатній контроль вхідних матеріалів у ланцюжку постачання може призвести до перевищення вмісту фталатів у кінцевих продуктах, навіть якщо на етапі складання не додаються відповідні речовини. Традиційні випробування хімічною екстракцією вимагають складної попередньої обробки зразків, споживають великі обсяги хімічних реагентів та утворюють відходи рідини та газу, що накладає високі вимоги до лабораторного середовища та кваліфікації операторів, і навряд чи відповідає вимогам до швидкого скринінгу великих обсягів вхідних матеріалів на заводах. Рішення для швидкого скринінгу, що пропонується обладнанням для тестування відповідності RoHS, компенсує недоліки традиційних методів хімічного виявлення та відіграє важливу роль у перевірці вхідних матеріалів та випробуваннях готової продукції на заводі.

Архітектура системи та основні характеристики обладнання для тестування відповідності RoHS EDX‑4

LISUN Випробувальне обладнання EDX‑4 RoHS 2.0 використовує технічний шлях піролізу-десорбції в поєднанні з газохроматографічним детектуванням FID, спеціально розробленим для швидкого скринінгу чотирьох фталатів, що нещодавно доданих відповідно до RoHS 2.0. Повна система в основному складається з піролізного десорбера, газового хроматографа, спеціалізованої хроматографічної колонки, хроматографічної робочої станції, електронних ваг, еталонних стандартів фталатів, різних експериментальних витратних матеріалів та допоміжного обладнання для генерації газу. Обладнання підтримує пряме введення твердих зразків без попередньої обробки, таких як ультразвукова екстракція або замочування в хімічному реагенті. Випробування одного зразка займає приблизно 20 хвилин. Його застосування до зразків охоплює розчинні, важкорозчинні та нерозчинні полімерні матеріали. Порівняно з традиційними хімічними методами, які застосовні лише до приблизно 70% зразків, це обладнання досягає 100% охоплення зразків. Під час роботи не утворюються відхідні гази чи відхідні рідини, і не потрібні складні процедури ОВНС. Обладнання може бути розгорнуте у звичайному лабораторному приміщенні, обладнаному кондиціонером, джерелом живлення та джерелом газоподібного азоту. Дані щодо висоти та площі піків, отримані в результаті випробувань п'яти стандартних зразків DIBP з градієнтом концентрації за допомогою обладнання, наведено в таблиці нижче.

Піролізний десорбер служить основним блоком обробки зразків. Температура його піролізної трубки коливається від кімнатної температури до 450 ℃ зі швидкістю нагрівання понад 500 ℃ за хвилину. Тривалість піролізу, час продувки та швидкість потоку продувки вільно налаштовуються, що дозволяє здійснювати термічну десорбцію та випаровування чотирьох фталатів у твердих зразках для подачі в газову хроматографічну систему. Газовий хроматограф оснащений воднево-полум'яно-іонізаційним детектором FID з межею детектора Mt ≤ 5×10‑12 г/с. Він має захист від відсікання газу, базову електронну компенсацію та самодіагностику несправностей, а також взаємодіє з імпортованою спеціалізованою хроматографічною колонкою для досягнення ефективного розділення чотирьох фталатних компонентів. Експериментальна перевірка показує, що це обладнання для випробування на відповідність RoHS досягає межі виявлення 25 ppm, розрахованої за трикратним співвідношенням сигнал/шум, що перевершує звичайний LOD 50 ppm для PY‑GC‑MS. Коефіцієнт лінійної кореляції перевищує 0.998, а відхилення від стандартного відхилення точності тесту становить 5.24 %, що задовольняє вимоги до продуктивності для швидкого скринінгу матеріалів усередині компанії. Експлуатація проста: тверді зразки потрібно лише нарізати та помістити в кварцові пробірки, закріпити кварцовою ватою та завантажити в нагрівальну камеру, щоб розпочати тестування. Хроматографічна робоча станція може генерувати повні звіти про випробування одним клацанням миші та зменшувати навантаження на оператора.

Сценарії застосування обладнання для тестування відповідності RoHS згідно з регламентом RoHS 2.0

У робочих процесах контролю якості ланцюга постачання обладнання для перевірки відповідності RoHS може застосовуватися на кількох критичних вузлах якості. По-перше, для перевірки вхідних матеріалів: коли матеріали, що постачаються, такі як пластикові гранули, гумові гранули, кабельні дроти, клеї та пакувальні матеріали електроелектронних підприємств, надходять на склади, обладнання використовується для швидкого скринінгу на фталати, щоб виявити невідповідні матеріали біля джерела та блокувати потрапляння некваліфікованої сировини на виробничі лінії, щоб уникнути економічних втрат, спричинених подальшою утилізацією готової продукції. По-друге, у дослідженнях та розробках нових продуктів: дослідники оцінюють небезпечні речовини в нових матеріалах та нових компонентах, перевіряють відповідні варіанти сировини та оптимізують вибір матеріалів для відповідності нормативним вимогам RoHS 2.0 з етапу проектування. По-третє, перевірка готової продукції на заводі: проводяться вибіркові випробування кінцевих продуктів, таких як корпуси навушників, пластикові деталі зарядних пристроїв та полімерні матеріали задньої панелі мобільних телефонів, щоб підтвердити, чи відповідає вміст фталатів у готовій продукції контрольним нормам ЄС. По-четверте, оцінка ризиків ланцюга постачання: коли постачальники змінюються або формули матеріалів коригуються, порівняльні випробування проводяться за допомогою обладнання для перевірки відповідності RoHS, щоб виявити ризики перевищення вмісту небезпечних речовин, спричинені змінами формули. Окрім електроелектронної промисловості, це обладнання також застосовується в галузі іграшок, медичних виробів та пакувальних матеріалів, що потребують контролю фталатів.

З практичних інженерних випадків, випробувальне обладнання EDX‑4 RoHS 2.0 може виконувати прямі випробування твердих зразків методом впорскування для таких сценаріїв, як скринінг ПВХ-пластикової сировини для виробників навушників, випробування ПВХ-порошку для зарядних пристроїв, що експортуються в Європу, та випробування полімерних матеріалів для задніх панелей мобільних телефонів, забезпечуючи швидкі результати скринінгу без складної попередньої обробки. Слід зазначити, що це обладнання позиціонується як власний інструмент швидкого скринінгу. Коли результати скринінгу наближаються до нормативних граничних значень, для подальшого підтвердження повинні бути застосовані стандартні методи хімічної екстракції, щоб гарантувати юридичну обґрунтованість звітів про експортну продукцію.

EDX-4 Тестове обладнання ROHS 2.0

Примітки щодо впровадження відповідності RoHS

Коли підприємства впроваджують внутрішні системи управління RoHS за допомогою обладнання для тестування відповідності RoHS, самих лише приладів недостатньо, і необхідно встановити повний спектр робочих процесів контролю. Перш за все, слід розрізняти різні об'єкти тестування: шість неорганічних речовин RoHS можна перевірити за допомогою рентгенофлуоресцентного тестера EDX‑2A, тоді як чотири органічні фталати потребують обладнання на основі піролізної газової хроматографії, такого як EDX‑4. Тільки об'єднавши два набори приладів, можна повністю охопити всі десять речовин, обмежених RoHS 2.0. По-друге, підготовка зразків безпосередньо впливає на результати випробувань. Відбір проб твердих зразків має бути репрезентативним для матеріалів, а відбору проб лише з часткових матеріалів, який спотворює результати випробувань, слід уникати. Тим часом обладнання слід періодично перевіряти та калібрувати за допомогою еталонних стандартів для підтримки ключових показників ефективності, таких як межа виявлення, лінійність та повторюваність, у межах кваліфікованих діапазонів. Підприємства повинні встановити трирівневий механізм тестування, що охоплює матеріали, компоненти та готову продукцію, а також впровадити контроль RoHS у весь робочий процес ланцюга постачання, замість того, щоб просто покладатися на тестування кінцевої продукції.

Висновок

Після впровадження переглянутої директиви ЄС (ЄС) 2015/863, RoHS 2.0 розширилася з шести до десяти обмежених речовин, а виявлення органічних фталатів стало невід'ємною ланкою для відповідності експорту електроелектронної продукції. Тривалі цикли випробувань сторонніх лабораторій навряд чи можуть задовольнити потреби заводів у швидкому скринінгу матеріалів у великих обсягах. Обладнання для тестування відповідності RoHS надає виробникам власні засоби швидкого виявлення. LISUN EDX‑4 Випробувальне обладнання RoHS 2.0 використовує технологію піролізно-десорбційної газової хроматографії, не потребує складної попередньої хімічної обробки, має широке охоплення зразків, а його показники межі виявлення та повторюваності відповідають вимогам скринінгу підприємств. Це допомагає підприємствам заздалегідь виявляти ризики перевищення вмісту фталатів та вдосконалювати системи контролю якості ланцюга поставок. Вітчизняні виробники електротехніки та електроніки повинні повністю усвідомлювати тиск на дотримання вимог, що виникає внаслідок оновлень нормативних актів RoHS 2.0, належним чином впроваджувати обладнання для тестування відповідності RoHS, створювати можливості управління небезпечними речовинами по всьому ланцюгу, що охоплюють перевірку вхідних матеріалів, дослідження та розробки та перевірку готової продукції, зм'якшувати торговельні ризики, такі як повідомлення про експорт продукції та відкликання, а також гарантувати стабільні та безпечні ланцюги поставок.