Nový pilotní čistící systém pro praktické vzdělávání v průmyslovém čištění dílů

6-komorová čisticí zařízení pro vodní ultrazvukové čištění na Fraunhofer FEP. © Fraunhofer FEP / 6-komorový vodní ultrazvukový čisticí systém na Fraunhofer FEP. © Fraunhofer FEP

Čisticí postupy v praktickém použití během školení o průmyslovém čištění dílů. © Fraunhofer - Obchodní oblast Čištění / Čisticí procesy v praktickém použití během školení o průmyslovém čištění dílů. © Fraunhofer - Obchodní oblast Čištění

Nový vícekomorový systém pro vodní ultrazvukové čištění na Fraunhofer FEP nabízí v budoucnu flexibilní možnosti čištění pro průmyslové čištění dílů. Tento systém doplňuje učební laboratoř LinTR, která byla vyvinuta pod vedením Fraunhofer FEP ve spolupráci s Fraunhofer IPA, IWS a IVV Dresden. Učební laboratoř nabízí komplexní, modulární vzdělávací koncept pro průmyslové čištění dílů pro různé požadavky a poprvé umožňuje praktické trénování složitých procesů čištění v rozšířeném laboratorním prostředí. Nové možnosti budou představeny na výstavě 32. odborné konference průmyslového čištění dílů, která se koná od 11. do 12. září 2024 v Drážďanech.

Takzvaný „štěrk v soukolí“ může úplně zastavit provoz celé zařízení. Často stačí i nejmenší znečištění částicemi nebo filmové zbytky nečistot v procesech, aby došlo ke snížení funkčnosti nebo poškození celých systémů na sestavách.

Stále více uživatelů a vývojářů procesů si uvědomuje, že je nutné splnit požadavky na čistotu po celé délce výrobního řetězce. Čistota výrobního prostředí a případně nutné procesy čištění jsou klíčové pro dosažení požadované kvality vyráběného dílu. Procesy čištění jsou tedy zásadní pro kvalitu. Přidávají se k tomu i různé závislosti mezi jednotlivými kroky procesu, před- a následné procesy, které mohou mít složité vlivy na čistotu celého výrobního řetězce.

V současnosti lze získat hodně teoretických znalostí o procesech čištění, zajištění kvality a praktickém používání techniky čištění, měřicích a kontrolních přístrojů. Dosud však neexistovala možnost trénovat zvládnutí složitých procesních řetězců ve vztahu k čistotě dílů. Nová učební laboratoř pro průmyslové čištění dílů – LinTR – tento nedostatek nyní zaplňuje.

Podpořené Fraunhofer Akademií spolupracují Fraunhofer IPA, Fraunhofer IVV Dresden a Fraunhofer IWS pod vedením Fraunhofer FEP na koncepci a realizaci rozšířených vzdělávacích možností. Ty by měly zahrnovat nejen technické vylepšení, ale také modulární, flexibilní koncept a spolupracující vzdělávací místa.

Modulární vzdělávací koncept s velkým praktickým zaměřením a spolupracujícími vzdělávacími místy

Výukové jednotky učební laboratoře LinTR by neměly být nabízeny pouze teoreticky za sebou, například podle lektorů, míst nebo témat. Nový metodicko-didaktický koncept řadí všechny výukové jednotky do souvislosti s procesním řetězcem a nabízí k tomu vhodné praktické tréninkové jednotky. Technické a logistické souvislosti tak mohou být účastníkům přiblíženy na rozhraní jednotlivých kroků procesu. Navíc je zdůrazněn základní význam interdisciplinární komunikace pro zajištění čistoty dílů na všech místech výrobního řetězce, což často odhalí skryté slabiny a vede k jednoduchým řešením problémů.

Pro reakci na různé požadavky na časové rozvrhy budoucích účastníků bylo vyvinuto modulární řešení, které lze flexibilně upravit tak, aby umožnilo jak třídenní intenzivní seminář, tak i dálkové odborné vzdělávání.

Pro praktické dovednosti jsou k dispozici laboratoře u všech čtyř partnerů projektu, například laserová laboratoř na Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology IWS v Drážďanech. Speciální laboratoře na téma čistota v čistých prostorách a částicová čistota nabízí Fraunhofer Institute for Production Technology and Automation IPA ve Stuttgartu. Simulace a praktická realizace stříkacích procesů čištění jsou dostupné například v laboratořích Fraunhofer IVV Dresden. V závislosti na rozsahu jsou k dispozici živé videokonference nebo přímé využití na místě.

Vícekomorový systém pro vodní ultrazvukové čištění

V rámci projektu LinTR byla na Fraunhofer FEP rozšířena stávající technologie čištění o vícekomorový systém pro vodní ultrazvukové čištění. Tento pilotní systém má každý bazén s kapacitou 100 litrů a na rozdíl od mnoha běžných ultrazvukových systémů je vybaven velmi flexibilními řídicími parametry.

Ředitel projektu Daniel Weile vysvětluje výhody: „Systém neobsahuje pevné ultrazvukové systémy, ale umožňuje řízení jednotlivých ultrazvukových generátorů. Díky tomu lze směrem, frekvencí a výkonem ultrazvuku variabilně upravovat účinek čištění v širokém rozsahu. Tím lze procesy čištění přesně přizpůsobit různým znečištěním a dílům. Automatické řízení umožňuje také volně nastavit sekvenci čisticích procesů v šesti bazénech.“

Tato variabilita bude v budoucnu využívána v učební laboratoři LinTR. Aby bylo možné efektivně využít teoretické znalosti získané během školení, jsou různé čisticí metody a také metody kontroly prakticky aplikovány. K tomu bylo vyvinuto speciální dvoudílné testovací dílce, který obsahuje typické geometrie a materiály průmyslových dílů, například různé otvory, hrany, závity a materiálové kombinace z kovu, plastu a aditivně vyráběných komponentů.

Jedním z praktických úkolů v rámci LinTR je optimalizace parametrů čištění tohoto standardního dílce. Pro tento účel je ideální naše vícekomorová zařízení. Díky flexibilitě jednotlivých nastavení lze účastníkům umožnit praktické cvičení a optimalizaci procesů čištění, dokud nebudou znečištění na testovacím dílci odstraněna s optimálními parametry,“ dodává Weile.

Úkol čištění spočívá v definovaném modelovém znečištění na standardním dílci. Na díl jsou standardizovaně naneseny typické výrobní znečištění (mazací olej, chladicí kapalina a brusné pasty) a poté jsou zpracovávány různými metodami. Účastníci mají během školení možnost pomocí variace parametrů procesu najít uspokojivé řešení úkolu čištění. Standardizované výchozí podmínky umožňují následně srovnávací analýzu různých metod a ukazují limity a možnosti metod na praktickém příkladu. Součástí praktické činnosti je také závěrečná analýza dílů.

V současnosti je vícekomorový systém pro čištění v provozu až do ukončení projektu učební laboratoře LinTR v září 2024 a měl by být k dispozici pro první praktické čisticí procesy na konci roku. Kromě toho budou čtyři partneři projektu od podzimu 2024 disponovat kompletním modulárním systémem pro školení v průmyslovém čištění dílů, který je přesně přizpůsoben požadavkům výrobních podniků a poprvé nabízí praktické tréninkové jednotky ve stávajících laboratořích.

O všech možnostech učební laboratoře LinTR, o vzdělávání „Ověřený odborník (m/ž/í) pro průmyslové čištění dílů“ a dalších tématech týkajících se výzkumu v oblasti průmyslového čištění dílů informuje Fraunhofer FEP během 32. odborné konference pro průmyslové čištění dílů, která se koná od 11. do 12. září 2024 v Drážďanech v doprovodné výstavě konference.