Sorjátlanítás az alkatrészek megfelelő szintű tisztasága érdekében

Az egyre kisebb és komplexebb alkatrészek jobban ki vannak téve a részecske méretű szennyeződéseknek

2020. február 05., szerda, 06:00

Címkék: alkatrész tisztítás dürr Dürr Ecoclean EcoClean felület felületkezelés felülettechnika sorjátlanítás tisztítás tisztítástechnológia

Napjainkban már számos iparágban mindennaposnak számítanak a néhány 100 mikrométeres méretű részecskékre vonatkozó tisztasági specifikációk. Ennek csak úgy lehet teljes mértékben eleget tenni – különösen a forgácsolással előállított, komplex formájú alkatrészek esetében –, ha ezt megelőzőleg megbízható sorjátlanításra is sor került. Az új fejlesztés gyors automatikával kombinálja ezt a két folyamatot, egy rendkívül rugalmasan alkalmazható berendezésben ötvözve a sorjátlanítási és tisztítási folyamatot.

Az alkatrészek egyre kisebbé és komplexebbé válnak. Ez pedig rendszerint azzal jár együtt, hogy jobban ki vannak téve a részecske méretű szennyeződéseknek; éppen ezért egyre nőnek a munkadarabok tisztaságára vonatkozó követelmények is. Így például nem ritka, hogy alkatrész és felhasználás függvényében olyan követelményeknek kell eleget tenni, mint hogy „nem lehetnek 200, 300 vagy 400 mikrométernél nagyobb részecskék” a munkadarabon. Ez azt eredményezi, hogy különösen is a forgácsoló gyártással vagy megmunkálással készült, komplex formájú fém munkadarabok gyártói igen nagy ráfordításokat eszközölnek a tisztítási folyamatok terén, hogy eleget tudjanak tenni ezeknek a követelményeknek. Mindazonáltal még ezen erőfeszítések ellenére is sokszor előfordul, hogy a tisztasági ellenőrzés során a megengedettnél nagyobb részecskék akadnak fenn az elemző szűrőn. Ez pedig azt jelenti, hogy így az adott alkatrész vagy akár a teljes munkadarab sem bizonyul megfelelő tisztaságúnak ahhoz, hogy a végső összeszereléshez felhasználható legyen.

A megbízható sorjátlanítás jelenti az előfeltételt ahhoz, hogy a tisztasági előírásoknak biztonsággal eleget lehessen tenni (Forrás: Ecoclean GmbH)

A fennakadó részecskéket gyakran a leváló sorja jelenti

Ezért pedig gyakran az el nem távolított sorja és a pelyhes sorja a felelős, amely a tisztítási folyamat során leválik, azonban nem kerül teljes mértékben leöblítésre. További sorjaképződési forrást a munkadarabok maradványszennyeződés-ellenőrzés közbeni kezelése jelent, hiszen ennek során is előfordulhat, hogy letörik róluk a sorja. Ez olyan nemkívánatos nyersanyagrészeket jelent, amelyek az alapanyag összesűrűsödése folytán keletkeznek a munkadarabok megmunkált szélein és felszínén, és még szilárdan a munkadarabhoz vannak kötve. Külön kihívást jelent a sorjátlanítás során az, hogy a forgácsolással gyártott munkadaraboknál gyakran olyan, nehezen hozzáférhető területek is előfordulnak, amilyenek a bemélyedések, rések, hornyok, belső és egymást keresztező furatok. Ettől függetlenül azonban ezeket a maradványokat is el kell távolítani, hiszen az olyan, tisztaságra érzékeny alkatrészek esetében, amilyenek a hidraulikai gép komponensei, úgymint hajtóművek, fékek, kormányművek, továbbá a szelepek és a motorházak, valamint a szivattyúk alkatrészei, a későbbi üzemelés során előfordulhat, hogy leválik róluk a sorja, ami rontja a működést, vagy akár teljes üzemkimaradáshoz is vezethet.

Az új EcoCvelox berendezés rendkívül gyors automatikával kombinálja a sorjátlanítás és tisztítás folyamatait, így ezek a folyamatok hatékonyan, egy berendezésen belül megvalósíthatók (Forrás: Ecoclean GmbH)

Vajon a sorjátlanítás a gyártási vagy tisztítási folyamat feladata?

Annak ellenére, hogy milyen nagy jelentőséggel bír a sorjátlanítás az alkatrészek minősége szempontjából, mégis gyakran még mindig improduktív gyártási lépésnek tekintik. Ebből pedig nemritkán viták adódnak az üzemeltető és a tisztítóberendezések gyártói között. Éppen ezért – különösen is a magas szintű tisztasági követelmények esetén – manapság az a szokás, hogy a berendezés gyártója csak a tiszta és teljes mértékben sorjátlanított alkatrészek esetén garantálja a kívánt részecske szintű maradványszennyeződés-értékeket.

Nagynyomású vízsugár a sorja célzott eltávolításához

A sorjátlanítást különböző módszerekkel végzik az ipari hétköznapokban, amelyeket általánosságban célzott és nem célzott eljárásokra oszthatunk fel. A komplex belső formájú acél és alumínium alkatrészeknél a nagynyomású vízsugárral végzett célzott sorjátlanítás vált be a legjobban. Ennek során különböző sorjátlanító szerszámokat használnak fel, amilyenek a különböző fúvókák vagy lándzsák, amelyek behatolnak a furatokba és a belső formakiképzésbe, és ott vízsugárral célzottan eltávolítják a sorját. A vízsugár nyomása ennek során lényegesen nagyobb a későbbi munkanyomásnál, amellyel a folyadékok, például a hidraulikaolaj vezetése történik az alkatrészen keresztül. Ha például 150 bar nyomással működik az olajszivattyú, akkor a sorjátlanítás legalább 300 bar nyomáson történik. Így az a sorja, amely ennek során nem kerül eltávolításra, nem jelent majd kockázatot a későbbi üzemelés során.

Ez a célzott sorjátlanítás előfeltételezi a gyártásból adódó sorjahelyek ezt megelőző meghatározását, valamint a mechanikus megmunkálási mód ismeretét. Ugyanis ezen információk felhasználásával lehet összeállítani az alkatrész-specifikus sorjátlanító programot. Ily módon biztosítható, hogy a vízsugár úgy hatoljon a sorjára, hogy ne csupán befelé nyomja a furatba, hanem el is távolítsa azt.

A sorjátlanító és tisztító modulok 200 × 200 × 200 mm-es alkatrészekhez vannak méretezve. Az egyes műveletek palettánként 15 másodperces ciklusidőkkel hajthatók végre, amelynek során a folyamatidő nagyjából 14,5 másodpercet tesz ki (Forrás: Ecoclean GmbH)

A csatolófelületek problematikája – a sorja eltávolítása és letisztítása

Mivel a sorjátlanítás energia- és forráshatékonysági okokból a lehető legkisebb nyomással és vízmennyiséggel történik, a munkadarabokon forgács/részecske marad a folyamat végeztével. Az igen csekély mennyiségű vízsugár ugyanis nem tudja leöblíteni a leválasztott sorját. Ekkor jut szerephez az alkatrésztisztítás, amely rendszerint külön berendezésben, s legtöbbször szakaszos eljárással zajlik. Ez a felállás több kihívás elé is állítja az üzemeltetőt. Idetartozik az, hogy két berendezésre is szüksége van ahhoz, hogy eleget tegyen a „felhasználási igényeknek megfelelő tisztaságú alkatrész” követelményének, továbbá a folyamatért viselt felelősség is a berendezés üzemeltetőjét terheli, ha a két berendezést két különböző szállítótól rendelte. Amennyiben problémák adódnak a tisztasággal kapcsolatban, akkor nemritkán problémássá válik a megoldás, hiszen a végeredményért viselt felelősség különböző kezekben található. Ehhez jön még az is, hogy az alkatrészek tisztítása szakaszos eljárásban történik, ami további ráfordítást és megfelelően kialakított munkadarabtartókat igényel a mozgatási folyamatokhoz, valamint az a tény is, hogy az alkatrészek csak egy általános tisztítási folyamaton mennek keresztül. A tisztaság szempontjából kritikus területek célzott kezelése ennek során nem lehetséges.

Az alkatrészek egy folyamatban történő célzott sorjátlanítása és egyenkénti tisztítása

Azon munkadarabok esetében, amelyeknek magas tisztasági igényeket kell kielégíteniük, így egyazon folyamat során nem csupán egyenkénti célzott sorjátlanítás zajlik, hanem a munkadarabok ugyanabban a folyamatban megtisztításra is kerülnek. Mindazonáltal az ezt kielégíteni képes megoldások eddig csupán korlátozottan álltak rendelkezésre. Ebben kíván segíteni ez a teljes mértékben új fejlesztésű, rendkívül rugalmas berendezés, amelybe egy lineáris munkadarab-szállító rendszer, valamint a szükségleteknek megfelelő automatika is integrálva van. Az Ecoclean vállalat moduláris felépítésű EcoCvelox berendezése különböző alkatrésztisztító és -szárító folyamatokkal kombinálja az 5 tengelyes nagynyomású vízsugárral történő sorjátlanítást. A standard modulok 200 × 200 × 200 mm-es alkatrészekre vannak méretezve, amelyek raklapokon kerülnek a berendezésbe. Az egyes műveletek raklaponként 15 másodperces ciklusidőkkel hajthatók végre, amelynek során a folyamatidő nagyjából 14,5 másodpercet tesz ki.

Az új, intuitív kezelőpanel 19 hüvelykes lapos képernyőjén (HMI) teljes mértékben áttekinthető a berendezés valamennyi modulja, mégpedig külön-külön és összképében is, akárcsak egy okostelefonon (Forrás: Ecoclean GmbH)

Egyedileg konfigurálható sorjátlanítás és tisztítás

A sorjátlanításhoz, valamint az alkatrésztisztításhoz és -szárításhoz szükséges különböző elemek egyedileg konfigurálhatók, és a kívánalmaknak megfelelően bővíthetők. A nagynyomású sorjátlanítás történhet standard egyorsós szerszámmal, max. 1 000 bar nyomáson (szükség esetén max. 3 000 barig növelhető), vagy opcionálisan akár öt különböző szerszámmal is felszerelhető nagynyomású fúvókával. A szerszámok méretezése mindkét esetben a munkadaraboknak megfelelően történik. Az alkatrésztisztításhoz injektáló árasztó mosás, fecskendező tisztítás, ultrahang és célzott öblítés áll rendelkezésre, amelyek kombinálhatók is egymással. A szárítás nagy sebességű lefúvatással és/vagy vákuumszárítással történik, amelynél a lefúvató szárítás – megfelelő ütemidő esetén – egy tisztító modulba is beépíthető.

Gyors és egyszerű programozás a CAD/CAM interfésznek köszönhetően

A sorjátlanító modulba egy CAD/CAM interfész is beépíthető a szerszámgépek felszereltségéhez igazodva. Ily módon lehetőség nyílik arra, hogy a már meglévő adatok átvételre kerüljenek az alkatrészgyártásból a nagynyomású sorjátlanítás programozásába, ami így gyorsan és egyszerűen offline módon történhet, és bejátszásra kerülhet a berendezés vezérlésébe. A sorjátlanító folyamatok ráadásul a lehető legrövidebb időn belül és a lehető legkisebb ráfordítással implementálásra tudnak kerülni az új alkatrészek esetében is. A munkadarabok felismerése történhet többek között egy beépíthető kamerarendszerrel, így az 1-es kiindulási méretű alkatrészek sorjátlanítása is hatékonyan és gazdaságosan kivitelezhető.

Rendkívüli rugalmasságának és konfigurációjának, valamint folyamatkialakításának köszönhetően az új megoldás hatékonyan, egy berendezésbe integrálva elégít ki minden követelményt a sorjátlanítás, tisztítás és szárítás terén. Ezen túlmenően pedig egyszerű kezelhetősége és könnyű karbantarthatósága is hozzájárul ahhoz, hogy igazán hatékony megoldást jelenthessen az egyre növekvő tisztasági igények terén.

Doris Schulz

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
Média Partnerek