Propreté des composants – Les exigences et les solutions évoluent

L'ajustement optimal de la chimie, des installations et de la technique des procédés ainsi que la conception des processus à la tâche spécifique sont en tout cas une condition préalable essentielle pour des processus de nettoyage humide stables et économiques. (Source de l'image : SurTEc)

La réalisation de la chambre de travail et du tubage devrait, lors de tâches de nettoyage nécessitant un haut niveau de propreté, empêcher la formation de nids de saleté. (Source de l'image : LPW Reinigungssysteme)

Des exigences très élevées en matière de propreté particulaire et cinématographique/organique peuvent être satisfaites par des systèmes combinant un nettoyage chimique humide et un nettoyage par plasma à basse pression. (Source de l'image : Ecoclean)

Le système de jet de neige au CO2, conçu comme une chambre de passage vers la salle blanche, est utilisé pour le nettoyage des stents en Nitinol. (Source de l'image : acp systems)

Déjà avant la crise du coronavirus, un changement se dessinait dans différents secteurs industriels et marchés. Celui-ci pourrait désormais s’accélérer et s’intensifier en raison de la pandémie. De nouvelles problématiques et exigences en découlent également pour l’étape de fabrication qu’est le nettoyage des pièces.

La pandémie de Covid-19 a clairement montré que les chaînes d’approvisionnement mondiales offrent certes des avantages économiques, mais peuvent rapidement devenir un problème majeur. On ne sait pas encore si cela conduira à un ancrage plus local des chaînes de valeur, mais cela est très probable. Étant donné que la fabrication de produits dans les pays à hauts salaires européens n’est généralement pas moins coûteuse que dans les pays émergents, l’enjeu pour les entreprises de construction mécanique et de fabrication de composants est de les rendre meilleures.

Pour le changement déjà perceptible dans de nombreux secteurs et marchés avant la crise, la pandémie peut agir comme un accélérateur pour l’adoption de nouvelles technologies, procédés et processus. Beaucoup d’entreprises ont profité de la période de confinement pour faire avancer leurs développements. Parmi ceux-ci figurent notamment l’utilisation de motorisations alternatives, des technologies de revêtement, de collage et de fabrication modifiées, par exemple pour des pièces fabriquées par additive, Industrie 4.0, transformation numérique et intelligence artificielle, ainsi que l’efficacité énergétique et la protection du climat. Par ailleurs, certains secteurs doivent respecter des réglementations plus strictes, comme le nouveau règlement européen sur les dispositifs médicaux (MDR).

Impacts sur la technologie de nettoyage

Ces tendances entraînent non seulement de nouveaux défis et défis modifiés pour la production, mais aussi pour l’étape de fabrication qu’est le nettoyage des pièces. En plus du nettoyage classique des particules de contamination issues des processus d’usinage et de formage, l’élimination des résidus filmogènes/organique, inorganiques et parfois biologiques, ainsi que des contaminations très fines, devient de plus en plus centrale.

Propreté – tout au long de la chaîne de fabrication

Les exigences élevées en matière de propreté des pièces, par exemple dans la technologie médicale, l’optique, la micro- et la capteur-laser, l’industrie pharmaceutique ainsi que l’électronique et la sous-traitance des semi-conducteurs, ne peuvent être satisfaites que si les pièces et composants ont un état d’entrée adéquat. Les aspects essentiels incluent notamment la réalisation propre et de qualité des étapes de traitement en amont, la prévention de la contamination croisée, la qualité de la finition de surface et le débridage. La propreté des pièces devient ainsi un critère tout au long de la chaîne de fabrication. Un autre sujet concerne les conditions de manutention et d’environnement adaptées.

Nettoyage fin dans les procédés chimiques humides

Pour garantir la conformité du nettoyage aux spécifications de propreté requises, l’adaptation optimale de la chimie, des équipements et de la technique de procédé ainsi que la conception du processus en fonction de la tâche spécifique sont essentielles dans les procédés chimiques humides. Cela conduit notamment à l’utilisation combinée de procédés tels que l’ultrason à plusieurs fréquences et la nucléation cyclique pour des pièces géométriquement complexes. Pour répondre à des exigences très élevées en matière de propreté particulaire et filmogène/organique, des installations combinant un procédé chimique humide avec un nettoyage par plasma à basse pression sont également disponibles.

Indépendamment du fait que le nettoyage fin soit effectué dans un système en série ou en chambre, le bassin de trempage ou la chambre et la tuyauterie doivent être conçus de manière à éviter la formation de nids de saleté et à éliminer de manière fiable les contaminants éloignés. Lors de la fourniture et de la préparation des médias, il faut s’assurer qu’ils sont de la qualité requise pour respecter les exigences de pureté, par exemple par une alimentation en eau ultrapure.

Pour les systèmes de nettoyage chimique humide, une instrumentation pour la surveillance continue et l’enregistrement des paramètres du procédé et de l’équipement est souvent déjà standard. Des systèmes de mesure pour la surveillance et le contrôle en ligne permanente des bains de nettoyage permettent non seulement une documentation précise des états durant le nettoyage, mais aussi une dose de nettoyant automatique et adaptée aux besoins. Grâce à des interfaces, toutes les données recueillies peuvent également être transmises à un système MES supérieur.

Une solution récemment développée permet en outre de mesurer la pollution à l’entrée, afin que le processus de nettoyage puisse être adapté en conséquence ou que l’installation s’arrête automatiquement en cas de dépassement d’un seuil maximal, avec une alerte correspondante.

Nettoyage complet ou partiel à sec

Grâce à la tendance croissante au nettoyage individuel des pièces, les procédés de nettoyage à sec tels que le plasma à pression ambiante et le nettoyage par jet de neige de CO2 gagnent de plus en plus de champs d’application – tant pour l’élimination complète que partielle des contaminations. L’avantage de ces deux procédés est leur facilité d’automatisation et leur intégration dans des lignes de production connectées ou des environnements de production Industrie 4.0.

Le nettoyage par plasma à pression ambiante est utilisé pour éliminer les résidus organiques minces. La source de plasma dite « froide » permet également de traiter des substrats sensibles à la température. Pendant le processus de plasma, la surface est à la fois nettoyée et activée. Cela repose sur la réaction physique et chimique du procédé, qui augmente l’énergie de surface.

Le nettoyage par jet de neige de CO2 permet d’éliminer de manière fiable à la fois les contaminants particulaires et filmogènes/organiques. Un autre domaine d’application est le débridage et le nettoyage simultanés de plastiques durs et cassants comme le PEEK et le PPS. Une nouvelle avancée dans la technologie des buses permet également de générer un jet pulsé. Le jet de neige pulsé sous pression d’air présente, par rapport à un jet continu, une énergie cinétique plus élevée, ce qui améliore l’effet de nettoyage et de débridage. La surveillance individuelle de la qualité du jet sur chaque pièce peut être effectuée à l’aide d’un système de capteurs directement sur la pièce. Les valeurs mesurées peuvent être transmises sous forme d’informations numériques à des systèmes supérieurs.

parts2clean – salon international de référence pour le nettoyage industriel de pièces et de surfaces

Quels procédés permettent de satisfaire de manière fiable et économique aux exigences élevées de propreté de différents composants ? Quelles technologies existent pour le nettoyage à sec et partiel des pièces ? Comment intégrer efficacement les processus de nettoyage dans des environnements de production entièrement automatisés ? Comment prouver et documenter la propreté obtenue ? Autant de questions auxquelles répond la parts2clean. Ce salon international de référence pour le nettoyage industriel de pièces et de surfaces se tiendra du 5 au 7 octobre 2021 sur le parc des expositions de Stuttgart (Allemagne). Il offre une information complète sur les systèmes, procédés et médias de nettoyage, les méthodes de contrôle et d’assurance qualité, les équipements de nettoyage et de transport, la gestion des déchets et la recyclabilité des médias de processus, la manutention et l’automatisation, ainsi que les services, conseils, recherches et publications spécialisées. Le forum professionnel de trois jours de parts2clean transmet également beaucoup de savoir-faire en matière de nettoyage.