Limpieza integrada en la fabricación de material a granel

Tres transductores sumergibles integrados en la cámara de trabajo llena con 3.800 litros de medio, con una frecuencia de 25 kHz, permiten una limpieza rápida y segura de las piezas. (Fuente de la imagen: Weber Ultrasonics AG)

La potencia de los generadores ultrasónicos de riel en hucha se puede ajustar en un rango del 10 al 100 por ciento en pasos del 1%, permitiendo una adaptación óptima a programas de limpieza específicos para cada pieza. (Fuente de la imagen: Weber Ultrasonics AG)

Productos en masa como tornillos se limpian habitualmente como granel en procesos por lotes. La limpieza de piezas individuales suele convertirse en un cuello de botella en la producción. Para evitarlo, Weber Ultrasonics desarrolló junto con un fabricante de máquinas un concepto de sistema de limpieza ultrasónica para la limpieza individual integrada en la fabricación de granel. Esto aumenta la productividad, la calidad y la rentabilidad.

La limpieza por lotes de piezas en masa requiere una manipulación de piezas laboriosa y costosa para volver a empaquetar las piezas en recipientes de limpieza y posteriormente extraerlas para el siguiente paso de fabricación. Además, la limpieza de piezas en lotes en sí misma consume mucho tiempo. No es raro que esto cause atascos en la producción. Además, en la limpieza por lotes existe el riesgo de mezclar las piezas. Debido a estas desventajas, un fabricante de piezas en masa buscaba una solución que permitiera una limpieza rápida y continua en línea de las piezas en el ritmo de producción. El tiempo límite era de 50 segundos.

Sistema de limpieza ultrasónica en línea para granel

Este desafío fue abordado por Weber Ultrasonics AG, líder en tecnología en el campo de componentes y soluciones ultrasónicas para soldar, cortar y limpiar, y por la especializada Dr. Ing. Gössling Maschinenfabrik GmbH en tecnología de transporte, procesos a medida y sistemas de automatización. Basándose en los resultados del desarrollo del proceso, que se realizó en el laboratorio de Weber Ultrasonics, las empresas diseñaron un concepto innovador de transporte y sistema para la limpieza individual de granel.

Tras la producción, las piezas se transportan a una tolva de almacenamiento, desde donde se trasladan a una cinta transportadora. Aquí se realiza una separación de las piezas, formando en la cinta transportadora de 800 mm de ancho un "tapiz de piezas". Este pasa a una cámara de trabajo llena con aproximadamente 3.800 litros de medio de limpieza a una velocidad predefinida. En esta cámara hay tres vibradores sumergidos en la parte superior, con una frecuencia de 25 kHz. Transmiten las ondas sonoras generadas por tres generadores de carril de techo HS 1, cada uno con 1.000 vatios de potencia, al líquido de limpieza. Para garantizar una emisión de sonido óptima, los vibradores pueden ajustarse en altura y en distancia entre sí. El efecto de limpieza se basa en el fenómeno físico de la cavitación, que asegura la eliminación rápida y segura de contaminantes como aceite de procesamiento, lubricantes de refrigeración, virutas y abrasión.

Tras la cinta de limpieza, sigue una cinta transportadora encapsulada con aspersores integrados para enjuagar las piezas. Luego, alcanzan una zona también encapsulada y horizontal de la cinta transportadora, donde las gotas de agua adheridas se eliminan mediante soplado de aire de los piezas. A continuación, el material se dirige a una llamada banda de poleas, equipada con tres ventiladores de aire caliente. Estos aseguran un secado adecuado de las piezas en una distancia de aproximadamente 1,5 metros. Tras la limpieza y el secado, las piezas se transportan automáticamente al siguiente paso de fabricación.

Técnica ultrasónica perfectamente ajustada

Los vibradores sumergidos están diseñados como versiones duraderas para tener en cuenta el funcionamiento continuo del sistema. Entre otras cosas, cuentan con una carcasa soldada con láser. Esto logra, por un lado, una resistencia y estabilidad dimensional ejemplares, y por otro, una calidad y resistencia mucho mayores de la costura muy lisa.

Los generadores ultrasónicos integrables y compatibles con rieles de carril hoy en día disponen de un microcontrolador de 32 bits para la generación y regulación digital de la frecuencia. La potencia puede ajustarse en un rango del 10 al 100 por ciento en pasos del 1 %, permitiendo una adaptación óptima a programas de limpieza específicos para cada pieza.