Čistota dílů – Požadavky a řešení se dále vyvíjejí

Optimální přizpůsobení chemie, zařízení a technologií procesního návrhu konkrétním úkolům je v každém případě základním předpokladem pro stabilní a ekonomické mokré chemické čisticí procesy. (Obrázkový zdroj: SurTEc)

Provedení pracovní komory a potrubí by mělo při úklidových úkolech s vysokými požadavky na čistotu zabránit tvorbě špinavých hnízd. (Zdroj obrázku: LPW Reinigungssysteme)

Velmi vysoké požadavky na částicovou a filmovou/organickou čistotu lze splnit zařízeními, která kombinují mokrochemickou a nízkotlakou plazmovou čištění. (Zdroj obrázku: Ecoclean)

Systém sněhového proudu CO₂ provedený jako přepad do čistící komory je určen k čištění nerezových stentů z Nitinolu. (Zdroj obrázku: acp systems)

Ještě před krizí způsobenou koronavirem se v různých průmyslových odvětvích a trzích začínala projevovat změna. Tato se nyní může díky pandemii urychlit a zesílit. Nové úkoly a požadavky tak vznikají i pro výrobní krok čištění dílů.

Pandemie COVID-19 jasně ukázala, že celosvětové dodavatelské řetězce sice přinášejí ekonomické výhody, ale mohou se rychle stát velkým problémem. Zda to povede k tomu, že hodnotové řetězce budou opět více ukotveny v domácím prostředí, zatím nikdo neví, ale považuje se to za velmi pravděpodobné. Vzhledem k tomu, že produkty ve vysoce mzdových zemích Evropy obvykle nejsou levnější než v rozvojových zemích, jde pro firmy z oblasti strojírenství a výroby komponentů o to, jak je dělat lépe.

Pro změnu, která se již před krizí projevovala v mnoha odvětvích a trzích, může pandemie být urychlovačem nasazení nových technologií, postupů a procesů. Čas lockdownu mnoho firem využilo k posunu ve vývoji. Patří sem mimo jiné nasazení alternativních pohonů, změny v povrchových úpravách, spojovacích a výrobních technologiích, například pro díly vyráběné aditivními metodami, průmysl 4.0, digitální transformace a umělá inteligence, stejně jako energetická účinnost a ochrana klimatu. Dále je v některých odvětvích nutné splnit přísnější regulační požadavky, například díky nové nařízení EU o zdravotnických prostředcích (MDR).

Vliv na techniku čištění

Z těchto trendů vyplývají nejen nové a změněné výzvy pro výrobu, ale také pro výrobní krok čištění dílů. Vedle klasického odstraňování pevných nečistot po obrábění a tváření se stále více zaměřuje na odstraňování filmových/organických, anorganických a částečně biologických zbytků, stejně jako jemnozrnných kontaminací.

Čistota – podél výrobního řetězce

Vysoké požadavky na čistotu dílů, například z medicínského, optického, mikro-, senzorového a laserového průmyslu, farmaceutického průmyslu či elektroniky a dodavatelů polovodičů, lze splnit pouze tehdy, pokud mají díly a komponenty odpovídající vstupní stav. Klíčové aspekty jsou mimo jiné čisté provádění a kvalita předchozích výrobních kroků, zabránění křížové kontaminaci, kvalita povrchového finishe a odstraňování otřepů. Čistota dílů se tak stává kritériem po celém výrobním řetězci. Dalším tématem jsou přizpůsobené manipulační a okolní podmínky.

Čištění jemných nečistot v mokrochemických procesech

Klíčové pro bezpečné dosažení požadované specifikace čistoty v mokrochemických postupech je optimální přizpůsobení chemie, zařízení a technologií procesu a jeho návrhu k dané úloze. To mimo jiné vede k použití postupů, jako je například vícenásobný ultrazvuk nebo cyklická nukleace, u geometricky složitých dílů. Aby bylo možné splnit velmi vysoké požadavky na pevné a filmové/organické nečistoty, jsou k dispozici také zařízení kombinující mokrochemický proces s nízkotlakou plazmovou čištěním.

Ať už je jemné čištění prováděno v sériových ponorných nebo komorových zařízeních, musí být vany nebo komory a potrubí navrženy tak, aby se nevytvářela zákoutí, kde by se mohly usazovat nečistoty, a aby bylo možné spolehlivě odstraňovat vzdálené nečistoty. Při přípravě a úpravě médií je nutné zajistit, že jsou v kvalitě odpovídající požadavkům na čistotu, například pomocí čištění vodou nejvyšší čistoty.

U zařízení pro mokrochemické čištění je často standardem vybavení pro kontinuální kontrolu a sledování parametrů zařízení a procesu. Měřící systémy pro trvalé inline sledování a řízení čisticích cyklů umožňují nejen přesnou dokumentaci stavů během čištění, ale také automatické dávkování čisticích prostředků podle potřeby. Prostřednictvím rozhraní lze všechny zaznamenané údaje přenést i do nadřazených systémů MES.

Nově vyvinuté řešení umožňuje také měření vstupního znečištění, takže lze proces čištění přizpůsobit nebo při překročení maximální hodnoty automaticky zastavit zařízení a vydat příslušné upozornění.

Celoplošné nebo částečné suché čištění

S rostoucím trendem k čištění jednotlivých dílů se stále více uplatňují suché metody čištění, jako je atmosférický plazma a čištění sněhem CO2, a to jak při celoplošném, tak částečném odstraňování kontaminací. Výhodou obou metod je jejich jednoduchá automatizace a možnost integrace do řetězců výroby nebo prostředí Industry 4.0.

Čištění atmosférickým plazmatem se používá k odstraňování tenkých organických zbytkových kontaminací. Použití tzv. „studeného“ plazmatu umožňuje také ošetření teplotně citlivých substrátů. Během plazmového procesu je povrch současně čištěn a aktivován. To poslední je založeno na fyzikální a chemické reakci procesu, při níž dochází ke zvýšení povrchové energie.

S čištěním pomocí CO2 sněhu lze bezpečně odstranit jak pevné, tak filmové/organické nečistoty. Dalším použitím je současné odstraňování otřepů a čištění tvrdých a křehkých plastů, například PEEK a PPS. Nový vývoj v oblasti tryskacích technologií umožňuje nyní i generování pulzujícího paprsku. Pulzní sněhový tlakový proud má ve srovnání s kontinuálním paprskem vyšší kinetickou energii, což vede k lepšímu čisticímu a odstraňovacímu účinku. Individuální sledování kvality paprsku přímo na dílu lze provádět pomocí senzoru. Získané hodnoty lze přenést jako digitální informace do nadřazených systémů.

parts2clean – mezinárodní vedoucí veletrh pro průmyslové čištění dílů a povrchů

Jakými postupy lze spolehlivě a ekonomicky splnit vysoké požadavky na čistotu různých komponent? Jaké technologie jsou k dispozici pro suché a částečné čištění dílů? Jak efektivně integrovat čisticí procesy do plně automatizovaného výrobního prostředí? Jak lze dosaženou čistotu prokázat a zdokumentovat? Odpovědi na tyto a mnoho dalších otázek týkajících se průmyslového čištění dílů nabízí veletrh parts2clean. Tento mezinárodní vedoucí veletrh pro průmyslové čištění dílů a povrchů se koná od 5. do 7. října 2021 na výstavišti ve Stuttgartu (Německo). Poskytuje komplexní informace o čistících systémech, postupech a médiích, systémech zajištění kvality a kontrolních postupech, čištění a přepravních nádobách, likvidaci a recyklaci procesních médií, manipulaci a automatizaci, službách, poradenství, výzkumu a odborné literatuře. Třídenní odborné fórum veletrhu parts2clean nabízí také mnoho know-how o čištění.