Testreszabott tisztítási folyamatok

Növekszik az érdeklődés az eleve tisztaságra tervezett gyártási környezetek iránt

2018. augusztus 27., hétfő, 06:00

Címkék: alkatrésztisztítás elektromobilitás felület felülettisztítás oldószeres tisztítás parts2clean tisztítás tisztítástechnológia ultrahangos tisztítás

Az alkatrészek hatékony tisztítása elengedhetetlen a modern ipar minden ágazatában a kiváló minőség eléréséhez. Az új trendek azonban új kihívásokat támasztanak az alkatrészek tisztítási technológiája irányába is. A tisztítási folyamatoknak ezért a lehető leghatékonyabbnak kell lenniük, nem utolsósorban a globalizált piacok által keltett költségnyomás miatt.

A könnyűszerkezetes konstrukciók, az alkatrészek miniatürizálása, az új vagy módosított gyártási és bevonatolási technológiák és anyagok, a gyártás digitalizálása, az autonóm gépjárművek és az elektromobilitás – csupa olyan trend, amelyek új kihívásokat jelentenek számos iparág számára. Mindez jelentős hatással van az ipari alkatrésztisztításra is. A gyártóknak egyrészt meg kell felelniük a szemcsés szennyeződések eltávolítására vonatkozó szigorúbb követelményeinek, másfelől egyre nagyobb hangsúlyt kell fektetniük a filmszerű maradványok, a bevonatok és elszíneződések, valamint – egyes iparágakban – a biológiai és ionos szennyeződések eltávolítására. Az új fejlesztések eredményeképpen egyre inkább teret hódít a nedves vegytisztítás és az ultrafinom tisztítás, valamint az alternatív tisztítási folyamatok, mint például a szén-dioxid hó befúvás. Mindez pedig az eleve tisztaságra tervezett gyártási környezet iránti növekvő igényhez vezet.

A beépített falmosás funkciót is tartalmazó elektropolírozott kamrában végzett finomtisztítás megakadályozza a megtisztított alkatrészek a szennyeződés visszafolyása vagy a szennycsapdák kialakulása általi visszaszennyeződését (Forrás: Hoeckh Metall-Reinigungsanlagen)

Ultrafinom és nedves vegytisztítási folyamatok

A nedves vegytisztításhoz hasonlóan a finom és ultrafinom tisztítási folyamatok sikerének kulcsa a tisztítóközeg, a berendezés, a folyamatok, az előkészítés és a mérés/tesztelés terén alkalmazott megoldások összhangja. A megfelelő tisztítószer kiválasztásakor hasznos útmutató a „hasonló hasonlót old” elv alkalmazása. A tisztítóközeg hatásának fokozására és a szennyeződés helyére történő eljuttatására számos fizikai megoldás létezik. Ezek közé tartozik a permetezés, a merítés, az ultrahang, a nyomáscsökkentés és ciklikus nukleáció (CNp). Ez utóbbi folyamat az ultrahangos tisztításhoz hasonlóan a kavitációként ismert fizikai hatáson alapul, amit jelen esetben aszimmetrikus térfogatárammal kombinálunk. Ez a kombináció lehetővé teszi a szemcsés és filmszerű szennyeződések még a nagyon finom kapillárisokból, furatokból és 3D szerkezetekből (például additív eljárással gyártott alkatrészekből) történő eltávolítását, mégpedig következetesen megbízható és megismételhető eredményekkel, az alkatrész anyagának károsítása nélkül. A vákuumos eljárás egy vízbázisú tisztítószerrel vagy oldószerrel feltöltött zárt kamrában megy végbe.

A finom és az ultrafinom tisztítási műveletek zárt rendszerekben, egy vagy több kamrával vagy többlépcsős merítéses tisztítórendszerekkel végezhetők el. Azokat a kamrarendszereket, amelynél a tisztítószert a szennyezett alkatrészhez szállítják, több elárasztótartállyal kell felszerelni, amelyek mindegyike saját elkülönített szűrőrendszerrel rendelkezik. A beépített falmosás funkciót is tartalmazó elektropolírozott kamrában végzett finomtisztítás megakadályozza a megtisztított alkatrészek a szennyeződés visszafolyása vagy a szennycsapdák kialakulása általi visszaszennyeződését. A többlépcsős merítéses tisztítórendszereknél ezzel ellentétben az alkatrészeket viszik a tisztítószerhez, így tetszőleges számú munkaállomás kapcsolható be a folyamatba. Ez lehetővé teszi több tisztítási fokozat létrehozását különféle tisztítóközegekkel, kádakkal, vagy azok nélkül, illetve különböző vízminőségekkel, például csapvízzel, ozmózissal tisztított vízzel, vagy teljesen sótalanított vízzel.

A ciklikus nukleáció technológiájával még a finom kapilláris szerkezetekről, például a PDA-kanülökről is hatékonyan távolíthatók el a szennyeződések (Forrás: LPW Reinigungssysteme)

Annak érdekében, hogy a vízbázisú folyamatok során következetes tisztítási eredményeket érjünk el, fontos, hogy ezeket a folyamatokat és a kulcsfontosságú paramétereket rendszeres időközönként ellenőrizzük, beleértve a tisztítószer koncentrációját, a hőmérsékletet, a vízminőséget, valamint a szűrő állapotát. Alapvető követelmény a leválasztott szennyeződések tartályból történő folyamatos eltávolítása. Ez hatékony, a szennyező anyag típusa és mennyisége szerint megtervezett rendszerrel érhető el, amelyben szűrőbetétek, illetve mikro- és ultrafinom szűrők ugyanúgy helyet kaphatnak, mint a desztillációval vagy gravitációs szeparátorokkal végzett olajeltávolítás.

A vizbázisú tisztítószer koncentrációja egyszerűen monitorozható gyártás közben vagy mobil eszközzel (Forrás: SensAction/Endres Medizintechnik)

Szelektív tisztítási eljárások

Az alkatrészek és előszerelt termékek funkcionális felületeinek és kijelölt területeinek szelektív – bevontolás, ragasztás, tömítés, lézeres hegesztés vagy összeszerelés előtti – tisztítása olyan eljárásokkal végezhető el, mint a szén-dioxid hó befúvás, a lézeres, illetve a plazmatisztítás. Ezen folyamatok másik előnye, hogy könnyen automatizálhatók és hálózatba kapcsolt gyártási környezetbe is integrálhatók. A száraztisztítás praktikus alternatívát jelent a könnyűszerkezetes anyagok esetében is. Jó példa erre az elektromos autók fröccsöntött és szénszál-erősítésű műanyag alkatrészeinek bevonatolás előtti szén-dioxid hó befúvásos tisztítása.

A könnyen automatizálható és a hálózatos gyártási környezetbe integrálható szén-dioxid hó befúvásos rendszer lehetővé teszi a funkcionális felületek szelektív, valamint komplett alkatrészek és szerelvények teljes tisztítását (Forrás: acp)

Tisztaságra tervezett gyártási környezet

A precíziós alkatrészek rendkívül érzékenyek a szemcsés szennyeződésekre, például a gyártási maradványokra, a porra és a pihékre, ezért egyre nagyobb igény tapasztalható az eleve tisztaságra tervezett gyártási környezetekre. Ez igaz azokra az iparágakra – például az autóiparra, a mechatronikára, az elektronikai iparra, az üvegiparra vagy az orvosi technológiára – is, ahol az alkatrészeket eddig „normál” gyártási környezetben állították elő. Általánosságban elmondható, hogy a cél a termék a gyártás és feldolgozás során keletkező káros szemcsés szennyeződések ellen történő védelme. A kérdés az, hogy ennek eléréséhez tiszta zónát, fehér zónát, vagy tisztateret kell-e kialakítanunk.

A megtisztított alkatrészek egy légzáron keresztül tisztatérbe kerülnek, miután áthaladtak egy teljesen lezárt tisztítóvezetéken (Forrás: Ecoclean/UCM)

A tiszta zónát jellemzően padlójelekkel, mozgatható válaszfalakkal vagy ipari függönyökkel szigetelik el a potenciálisan kritikus területektől. A fehér zóna egy állandóra telepített, szerkezetileg elkülönített zárt tér (egy helyiségen belüli helyiség, egy külön helyiség vagy egy különálló épület) speciálisan képzett személyzettel, ahol a munkatársak és az anyagok mozgását úgy alakítják ki, hogy megakadályozzák a szennyeződés bejutását. Amennyiben a zárt teret tisztított levegős technológiával is ellátják (nagy teljesítményű részecskeszűrőkkel), akkor elnyeri a tisztatér elnevezést, ahol a gyártási művelethez egy adott ISO légtisztasági osztályt kell elérni vagy fenntartani. A tisztatér levegőminőségét rendszeresen ellenőrizni kell, a tiszta és a fehér zónák környezeti tisztaságának méréséhez pedig úgynevezett részecskecsapdák állnak rendelkezésre. A fehér zóna és a tisztatér közötti fő műszaki különbség az alkalmazott szellőzési és szűrési technológia típusában rejlik. Egy tisztatérben ezenkívül minimális pozitív levegőnyomást kell tartani, és a helyiség levegőjét szabályozni is kell annak érdekében, hogy az megőrizze a termékhez és annak feldolgozásához szükséges speciális nedvesség- és hőmérsékleti kondíciókat.

Az úgynevezett „tiszta gép koncepcióban”, amely kompakt és praktikus alternatíva a nagymértékben automatizált gyártósorok tisztateréhez, a szükséges dekontaminációs technológia magára a tényleges gyártósorra korlátozódik. Az ipari alkatrésztisztító alkalmazásoknál ezt a megoldást többlépcsős merítéses tisztítórendszerekben használják, ahol a kád teljesen zárt és tisztítottlevegő-ellátással rendelkezik. A megtisztított alkatrészek ezután gyakran egy tisztatérbe kerülnek egy légzáron keresztül.

Doris Schulz

www.parts2clean.com


parts2clean – az ipari alkatrésztisztítás vezető nemzetközi szakkiállítása

Milyen új trendek jelentkeztek az ipari alkatrészek tisztításában? Milyen megoldások állnak rendelkezésre a jelenlegi és jövőbeli tisztasági előírások költséghatékony teljesítéséhez? A 2018. október 23-25. között Stuttgartban megrendezendő parts2clean szakkiállításon minden kérdésre megtalálható a megfelelő válasz. A szakvásár átfogó körképet nyújt a tisztítórendszerekről és -közegekről, a tisztatéri technológiákról, a minőségbiztosítási és vizsgálati eljárásokról, a folyamatirányításról, az automatizálásról, a kapcsolódó szolgáltatásokról, valamint a tudományos és kereskedelmi szakfolyóiratokról. A szakmai látogatók számára értékes információforrás az alkatrésztisztítással foglalkozó háromnapos Ipari Fórum is.

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
Média Partnerek