2.000 různých dílů odměnou čistit

Křehké sklo čoček a hranolů vyžaduje jemné čištění a sušení. (Zdroj obrázku: Fisba)

Kompaktní zařízení pro jemné čištění optických čoček a optik je plně uzavřené a má osm van. (Zdroj obrázku: UCM) / The compact system for ultra-fine cleaning of optical parts and lenses is fully enclosed and comprises eight tanks. (Image source: UCM)

Provozní kapacita je dvanáct náplní za hodinu. Programy specifické pro díly jsou vybírány pomocí čtečky čárových kódů (stůl). (Zdroj obrázku: UCM) / The equipment has a throughput capacity of 12 loads per hour. Part-specific programs are selected by means of a bar code reader (table). (Image source: UCM)

Poslední dvě vany jsou určeny pro sušení HFE a jsou zakryté. Přesun dílů probíhá bez otevírání vík. (Zdroj obrázku: UCM) / The last two tanks are reserved for HFE drying and are covered with a lid. Parts can be transferred from one tank to the other without removing the lids. (Image source: UCM)

Po čištění dopravní pás, který je plně uzavřený a vybavený Flow Boxem, přenáší čočky na kontrolní stanici, kde jsou podrobovány kontrole za podmínek čistého prostoru. (Obrázkový zdroj: UCM)

Není pouze rozmanitost článků, která představuje výzvu při čištění optických čoček a hranolů. Také rozměry dílů a velmi odlišné druhy skla vyžadují u FISBA Optik propracovaný systém konečného čištění. Vyvinula ho společnost UCM AG, která ho vybavila sušením HFE. Některá skla, která se zde zpracovávají, jsou totiž příliš agresivní pro VE-vodu.

FISBA Optik AG se sídlem ve švýcarském St. Gallen patří již přes 50 let mezi přední světové dodavatele optických systémů, zařízení a komponentů. Produkty jsou vyráběny na míru pro různé aplikace, například v medicínské technice, zpracování obrazu, měřicí technice, bioptronice, laserové diodové technologii, astronomii a kosmickém průmyslu. Přitom společnost jako jeden z prvních výrobců v Evropě používá přesné lisování pro ekonomickou sériovou výrobu silných, vysoce kvalitních asfér a optik s složitými geometrickými tvary z skla. „Kvalita našich optických součástí závisí zásadně na jejich čistotě,“ vysvětluje Peter Boner, vedoucí čištění přesných optik ve FISBA.

Čistota – klíčový faktor kvality

Aby i zde splnila nejvyšší požadavky, investovala společnost před přibližně třemi lety do nového ultrazvukového systému pro předčištění. Výběr padl na švýcarskou UCM AG, společnost skupiny Dürr Ecoclean. „Podstatné při rozhodování byla samozřejmě kvalita čištění. UCM je velmi flexibilní a má bohaté zkušenosti a know-how v optickém průmyslu, z čehož jsme mohli těžit. Čisticí řešení bylo optimalizováno jak technicky, tak chemicky podle našich potřeb, takže jsme dosáhli velmi dobrých výsledků. Navíc je zde blízkost a otevřená, partnerská spolupráce,“ shrnuje Peter Boner tehdejší kritéria výběru.

Proto byla UCM také volbou, když v roce 2012 bylo potřeba nahradit zařízení na čištění pro konečné čištění. Jedním z důvodů bylo, že staré zařízení již dosluhovalo. Dále nebylo možné čistit optiky z různých druhů skla, což vyžadovalo náročné manuální čištění.

Rozmanitost článků, rozměry a skla jako výzva

FISBA vyrábí mezi 1500 a 2000 různých optik. Patří sem vysoce přesné optické čočky, jejichž průměr je pouze 0,5 milimetru. Obrovská rozmanitost článků a velmi odlišné rozměry představovaly při koncepci nového čisticího zařízení výzvu. Je třeba vzít v úvahu také to, že části vyrobené z velmi citlivých a kyselinám odolných skel musí být možné čistit i s ohledem na jejich předpokládané použití. Bez ohledu na velikost a materiál je třeba splnit nejvyšší požadavky na částicovou a filmovou čistotu. Po čištění jsou optiky částečně nebo úplně pokryty vrstvou.

Vysoká flexibilita zajišťuje specifickou čistotu dílů

Na základě stávajícího konceptu zařízení pro předčištění vyvinula UCM proces čištění, který tyto kritéria splňoval. „Jelikož při předčištění pomocí kombinovaného procesu s rozpouštědly a vodnými kroky již dosahujeme předpokládané kvality, byla tato řešení vhodná. Konečné čištění se provádí výhradně vodným médiem, které bylo určeno v pokusech,“ uvádí vedoucí oddělení čištění přesných optik. Čisticí systémy pro oplach a sušení byly rovněž součástí nabídky UCM.

Čisticí systém je plně uzavřený a má osm ponorných nádrží, z nichž šest je vybaveno vícefrekvenčním ultrazvukem (40, 80 a 120 kHz). Výkon lze nastavovat od dvou do 15 wattů na litr. To umožňuje optimální sladění ultrazvuku s daným předmětem čištění. Optimální parametry pro různé optiky, například výkon a frekvence ultrazvuku nebo dobu setrvání, jsou definovány jako dílčí programy a uložené v řídicím systému zařízení. Aby byla přesně dodržena stanovená doba setrvání v jednotlivých vanách, umožňuje flexibilní řízení zadání „prioritizovaných časů“. To také vede k optimalizaci průtoku. „Můžeme uložit 64 programů. Momentálně pracujeme s asi 20 programy ve sériové výrobě. Máme ale také stále nové vývoje, a proto je tato flexibilita díky nevyužitým programovým slotům skvělá,“ uvádí Peter Boner. Program se načítá pomocí čárového kódu, který je na příslušných pracovních dokumentech, a proces pak probíhá plně automaticky.

Na míru šité čisticí procesy

V prvních vanách jsou odstraňovány nečistoty z manipulace a přepravy, stejně jako otisky rukou pomocí ultrazvuku. Všechny čisticí vany jsou vybaveny ultrazvukem. Následující oplachování probíhá jako ponorný nebo postřikovací proces. Tato vana byla upravena tak, aby byla hlubší, což umožňuje ponořit části do vany, opláchnout je ultrazvukovou podporou a při vyjímání opláchnout VE-vodou. Toto řešení zabrání dlouhodobému vystavení optik VE-vodě a zároveň zajistí optimální účinek oplachu a minimální přenášení vody do následujícího odvodňovacího zařízení.

Šetrné sušení pomocí hydrofluoretheru (HFE)

Vytěsnění vody bylo umožněno sušením pomocí HFE. Tento postup umožňuje předpokládané čištění a sušení i velmi citlivých skel bez ovlivnění jejich optické účinnosti.

Pro sušení jsou poslední dvě vany, rovněž vybavené multifrekvenčním ultrazvukem, umístěny v uzavřené komoře. Koncepce zařízení umožňuje přesun zboží bez otevření krytu vany z první do druhé. HFE je veden od poslední fáze v kaskádě k první a odtud do destilačního zařízení, které jej kontinuálně upravuje. Kondenzace par HFE probíhá na chladicích žebrech o teplotě až minus 23 °C a pára je vedena do destilace.

Suché optiky po sušení putují přes uzavřenou výstupní pásku vybavenou filtračním ventilátorem (Flow-Box) do kontrolní stanice, kde jsou kontrolovány v čistých podmínkách. „Jsme s výsledky čištění velmi spokojeni. Navíc se proces čištění stal ekonomičtější díky odstranění manuálních prací. Jsme přesvědčeni, že jsme s UCM udělali velmi dobrou volbu,“ shrnuje Peter Boner.