Zabezpečenie bezpečnosti dodávateľského reťazca: Kľúčová úloha zariadení na testovanie súladu s RoHS

abstraktné
Vzhľadom na neustále rozširovanie rozsahu kontroly v rámci smernice EÚ RoHS 2.0 čelia exportne orientované elektrotechnické a elektronické podniky prísnejším požiadavkám na kontrolu nebezpečných látok. Skríning nebezpečných látok v materiáloch dodávateľského reťazca sa stal kľúčovým článkom pre súlad výrobkov s predpismi. Zariadenia na testovanie súladu s RoHS dokážu detekovať rôzne obmedzené látky regulované smernicou RoHS, čo pomáha podnikom identifikovať toxické a nebezpečné látky obsiahnuté v surovinách, komponentoch a hotových výrobkoch a vyhnúť sa obchodným rizikám, ako sú oznámenia o vývoze a stiahnutie výrobkov z trhu. Tento dokument sa zaoberá... LISUN EDX‑4 Testovacie zariadenie RoHS 2.0 ako predmet výskumu. V kombinácii s regulačným pozadím revidovanej smernice EÚ RoHS 2.0 (EÚ) 2015/863 ilustruje aplikačnú hodnotu zariadení na testovanie súladu s RoHS pri kontrole kvality elektrických a elektronických dodávateľských reťazcov a predstavuje technickú schému zariadenia, zloženie systému, analytické ukazovatele výkonnosti a praktické scenáre použitia v priemysle, aby poskytla referenciu pre domácich výrobcov elektrotechniky a elektroniky na implementáciu riadenia súladu s RoHS.

úvod

Dňa 4. júna 2015 Úradný vestník Európskej únie (OJ) oficiálne zverejnil revidovanú smernicu RoHS 2.0 (EÚ) 2015/863. ​​Na základe pôvodných šiestich látok obmedzených podľa smernice RoHS vrátane olova, kadmia, ortuti, šesťmocného chrómu, polybrómovaných bifenylov a polybrómovaných difenyléterov boli do zoznamu obmedzených látok podľa smernice RoHS 2.0 pridané štyri ftaláty s povinným presadzovaním od 22. júla 2019. Medzi nimi je možné rýchlo skrínovať tradičných šesť ťažkých kovov a brómovaných látok spomaľujúcich horenie. LISUN Tester EDX‑2A RoHS. Štyri novo pridané ftaláty DEHP, BBP, DBP a DIBP sú však organické zmäkčovadlá, ktoré sa bežne používajú v PVC kábloch, plastových krytoch, gume, lepidlách, tlačiarenských farbách a iných elektrotechnických súčiastkach. Konvenčné röntgenové fluorescenčné prístroje nedokážu účinne detegovať organické ftalátové látky. Podniky musia nasadiť špecializované zariadenia na testovanie súladu s RoHS na skríning ftalátov, aby sa dokončila úplná detekcia všetkých desiatich látok RoHS 2.0.

Tieto štyri ftaláty vykazujú endokrinné disruptory a reprodukčnú toxicitu. Podľa predpisov EÚ je limitná hodnota pre každý ftalát v homogénnych materiáloch 0.1 %. Ftalátové zmäkčovadlá sa môžu zavádzať do plastových a gumených komponentov mnohých elektrotechnických výrobkov počas úpravy surovín. Nedostatočná kontrola vstupného materiálu v dodávateľskom reťazci môže viesť k prekročeniu ftalátov v konečných výrobkoch, aj keď sa vo fáze montáže nepridajú žiadne relevantné látky. Konvenčné testovanie chemickou extrakciou vyžaduje zložitú predúpravu vzorky, spotrebúva veľké objemy chemických činidiel a vytvára odpadovú kvapalinu a plyn, čo kladie vysoké požiadavky na laboratórne prostredie a odborné znalosti operátorov a sotva spĺňa požiadavky na rýchly skríning vstupného materiálu vo veľkom objeme v továrňach. Riešenie rýchleho skríningu, ktoré ponúka testovacie zariadenie na zhodu s RoHS, kompenzuje nedostatky tradičných metód chemickej detekcie a zohráva dôležitú úlohu pri kontrole vstupného materiálu a testovaní hotových výrobkov z továrne.

Architektúra systému a základné vlastnosti zariadenia na testovanie súladu s RoHS EDX‑4

LISUN Testovacie zariadenie EDX‑4 RoHS 2.0 využíva technickú cestu pyrolýzy a desorpcie spojenej s detekciou FID pomocou plynovej chromatografie, ktorá bola špeciálne vyvinutá na rýchly skríning štyroch ftalátov novo pridaných v rámci RoHS 2.0. Kompletný systém pozostáva hlavne z pyrolýzneho desorbéra, plynového chromatografu, špecializovanej chromatografickej kolóny, chromatografickej pracovnej stanice, elektronických váh, referenčných štandardov ftalátov, rôzneho experimentálneho spotrebného materiálu a podporného zariadenia na generovanie plynu. Zariadenie podporuje priame vstrekovanie tuhých vzoriek bez krokov predbežnej úpravy, ako je ultrazvuková extrakcia alebo namáčanie v chemickom činidle. Testovanie jednej vzorky trvá približne 20 minút. Jeho použiteľnosť pri vzorkách pokrýva rozpustné, ťažko rozpustné a nerozpustné polymérne materiály. V porovnaní s konvenčnými chemickými metódami, ktoré sú použiteľné iba pre približne 70 % vzoriek, toto zariadenie dosahuje 100 % pokrytie vzorky. Počas prevádzky nevznikajú žiadne odpadové plyny ani odpadové kvapaliny a nie sú potrebné zložité postupy EIA. Zariadenie je možné nasadiť v bežnom laboratórnom priestore vybavenom klimatizáciou, napájaním a zdrojom dusíka. Údaje o výške a ploche píku získané z testov piatich štandardných vzoriek DIBP s koncentračným gradientom pomocou zariadenia sú uvedené v tabuľke nižšie.

Pyrolytický desorbér slúži ako jadro jednotky na spracovanie vzoriek. Teplota jeho pyrolýznej trubice sa pohybuje od okolitej teploty do 450 ℃ s rýchlosťou ohrevu nad 500 ℃ za minútu. Trvanie pyrolýzy, čas preplachovania a prietok preplachovania sú voľne konfigurovateľné, čo umožňuje tepelnú desorpciu a odparovanie štyroch ftalátov vo vnútri pevných vzoriek určených na dodanie do systému plynovej chromatografie. Plynový chromatograf je vybavený FID vodíkovo-plameňovým ionizačným detektorom s limitom detektora Mt ≤ 5×10‑12 g/s. Je vybavený ochranou proti prerušeniu prívodu plynu, elektronickou kompenzáciou základnej čiary a autodiagnostikou porúch a spolupracuje s importovanou špecializovanou chromatografickou kolónou na dosiahnutie účinného oddelenia štyroch ftalátových zložiek. Experimentálne overenie ukazuje, že toto zariadenie na testovanie zhody s RoHS dosahuje limit detekcie 25 ppm vypočítaný trojnásobným pomerom signálu k šumu, čím prekonáva konvenčnú LOD 50 ppm pre PY‑GC‑MS. Jeho lineárny korelačný koeficient presahuje 0.998 a presnosť testu RSD je 5.24 %, čo spĺňa výkonnostné požiadavky pre rýchly skríning materiálov v rámci firmy. Obsluha je jednoduchá: pevné vzorky sa musia iba narezať a umiestniť do kremenných trubíc, zafixovať kremennou vlnou a vložiť do vykurovacej komory, aby sa začalo testovanie. Chromatografická pracovná stanica dokáže generovať kompletné testovacie protokoly jedným kliknutím a s nižším zaťažením operátora.

Scenáre použitia pre testovacie zariadenia na zhodu s RoHS podľa predpisov RoHS 2.0

V rámci pracovných postupov kontroly kvality dodávateľského reťazca je možné zariadenia na testovanie zhody s RoHS použiť vo viacerých kritických uzloch kvality. Po prvé, na kontrolu vstupného materiálu: keď sa do skladov prijímajú materiály z predchádzajúcich surovín, ako sú plastové pelety, gumové granule, káblové drôty, lepidlá a obalové materiály elektrotechnických podnikov, zariadenie sa používa na rýchly skríning ftalátov s cieľom identifikovať nevyhovujúce materiály pri zdroji a zablokovať vstup nekvalifikovaných surovín do výrobných liniek, aby sa predišlo ekonomickým stratám spôsobeným následným zošrotovaním hotových výrobkov. Po druhé, vo výskume a vývoji nových produktov: výskumníci hodnotia nebezpečné látky v nových materiáloch a nových komponentoch, preverujú možnosti surovín, ktoré sú v súlade s predpismi, a optimalizujú výber materiálov tak, aby spĺňali regulačné požiadavky RoHS 2.0 od fázy návrhu. Po tretie, kontrola hotových výrobkov z továrne: vykonávajú sa vzorkovacie testy konečných produktov, ako sú kryty slúchadiel, plastové diely nabíjačiek a polymérne materiály zadného panela mobilného telefónu, aby sa potvrdilo, či obsah ftalátov v hotových výrobkoch spĺňa kontrolné limity EÚ. Po štvrté, hodnotenie rizika dodávateľského reťazca: pri zmene dodávateľov alebo úprave receptúry materiálov sa vykonávajú porovnávacie testy pomocou zariadenia na testovanie zhody s RoHS s cieľom identifikovať riziká prekročenia obsahu nebezpečných látok spôsobené úpravami receptúry. Okrem elektrotechnického priemyslu je toto zariadenie použiteľné aj v odvetví hračiek, zdravotníckych pomôcok a obalových materiálov, ktoré vyžadujú kontrolu ftalátov.

Z praktických technických prípadov dokáže testovacie zariadenie EDX‑4 RoHS 2.0 vykonávať priame testovanie vstrekovaním pevných vzoriek pre scenáre vrátane skríningu plastových surovín z PVC pre výrobcov slúchadiel, testovania práškového PVC pre nabíjačky vyvážané do Európy a testovania polymérnych materiálov pre zadné panely mobilných telefónov, čím poskytuje rýchle výsledky skríningu bez zložitej predbežnej úpravy. Treba poznamenať, že toto zariadenie je určené ako interný nástroj na rýchly skríning. Keď sa výsledky skríningu blížia k regulačným limitným hodnotám, na ďalšie potvrdenie sa použijú štandardné metódy chemickej extrakcie, aby sa zaručila právna platnosť správ o exportovaných produktoch.

EDX-4 Testovacie zariadenie ROHS 2.0

Poznámky k implementácii súladu s RoHS

Keď podniky zavádzajú interné systémy riadenia RoHS so zariadeniami na testovanie súladu s RoHS, samotné prístroje nestačia a je potrebné zaviesť kompletné kontrolné pracovné postupy. V prvom rade by sa mali rozlišovať rôzne testované objekty: šesť anorganických látok RoHS je možné skrínovať pomocou röntgenového fluorescenčného testera EDX‑2A, zatiaľ čo štyri organické ftaláty vyžadujú zariadenie založené na pyrolýznej plynovej chromatografii, ako napríklad EDX‑4. Iba kombináciou týchto dvoch sád prístrojov je možné plne pokryť všetkých desať obmedzených látok podľa RoHS 2.0. Po druhé, príprava vzorky priamo ovplyvňuje výsledky testov. Odber vzoriek z pevných materiálov musí byť reprezentatívny pre materiály a treba sa vyhnúť odberu vzoriek iba z čiastočných materiálov, ktoré skresľujú výsledky testov. Zariadenia sa zároveň musia pravidelne overovať a kalibrovať pomocou referenčných štandardov, aby sa kľúčové ukazovatele výkonnosti, ako je limit detekcie, linearita a opakovateľnosť, udržali v rámci kvalifikovaných rozsahov. Podniky by mali zaviesť trojúrovňový testovací mechanizmus zahŕňajúci materiály, komponenty a hotové výrobky a začleniť kontrolu RoHS do celého pracovného postupu dodávateľského reťazca namiesto toho, aby sa spoliehali len na testovanie konečných výrobkov.

Záver

Po implementácii revidovanej smernice EÚ (EÚ) 2015/863 sa smernica RoHS 2.0 rozšírila zo šiestich na desať obmedzených látok a detekcia organických ftalátov sa stala nezanedbateľným článkom pre súlad vývozu elektrických a elektronických výrobkov. Dlhé testovacie cykly laboratórnych testov tretích strán len ťažko dokážu uspokojiť požiadavky tovární na rýchly skríning materiálov vo veľkom objeme. Zariadenia na testovanie zhody s RoHS poskytujú výrobcom interné prostriedky na rýchlu detekciu. LISUN EDX‑4 Testovacie zariadenie RoHS 2.0 využíva technológiu pyrolýzno-desorpcijnej plynovej chromatografie, nevyžaduje si žiadnu zložitú chemickú predúpravu, má široké pokrytie vzoriek a jej indikátory limitu detekcie a opakovateľnosti spĺňajú požiadavky podnikov na skríning. Pomáha podnikom v predstihu identifikovať riziká prekročenia ftalátov a zlepšiť systémy kontroly kvality v dodávateľskom reťazci. Domáci výrobcovia elektrotechniky a elektroniky musia plne uznať tlak na dodržiavanie predpisov, ktorý prinášajú aktualizácie predpisov RoHS 2.0, správne nasadiť testovacie zariadenia na súlad s RoHS, vybudovať kapacity riadenia nebezpečných látok v celom reťazci zahŕňajúce kontrolu vstupných materiálov, výskum a vývoj a overovanie hotových výrobkov, zmierniť obchodné riziká, ako sú oznámenia o vývoze výrobkov a stiahnutia z trhu, a zaručiť stabilné a bezpečné dodávateľské reťazce.