Új pilóta tisztítórendszer a gyakorlati oktatáshoz az ipari alkatrész tisztításban

6- Kammer-Reinigungsanlage für wässrige Ultraschallreinigung am Fraunhofer FEP. © Fraunhofer FEP / 6- kamrás víz alatti ultrahangos tisztítórendszer a Fraunhofer FEP-nél. © Fraunhofer FEP

Tisztítási eljárások gyakorlati alkalmazása az ipari alkatrész- tisztítási képzés során. © Fraunhofer-Üzleti terület Tisztítás / Tisztítási folyamatok gyakorlati alkalmazás során az ipari alkatrész- tisztítási képzésen. © Fraunhofer-Üzleti terület Tisztítás

Az ipari alkatrész tisztítására szolgáló, többkamrás vízhűtéses ultrahangos tisztítórendszer a Fraunhofer FEP-nél a jövőben rugalmas tisztítási lehetőségeket kínál az ipari alkatrész tisztításban. Ez a berendezés kiegészíti a LinTR tanulólabort, amelyet a Fraunhofer FEP vezetésével, a Fraunhofer IPA, az IWS és az IVV Dresden közösen fejlesztett ki. A tanulólabor egy átfogó, moduláris továbbképzési koncepciót kínál az ipari alkatrész tisztítására különböző igényekhez, és első alkalommal lehetőséget ad arra, hogy összetett tisztítási folyamatokat gyakorlatban is kipróbáljanak egy bővített laboratóriumi környezetben. Az új lehetőségeket a 32. Ipari Alkatrész Tisztítási Szakmai Konferencián, 2024. szeptember 11-12-én, Dresdenben mutatják be.

A híresen apró szennyeződések vagy filmrétegek a folyamatláncban már elegendőek lehetnek ahhoz, hogy az egész berendezést leállítsák. Gyakran elég a legkisebb részecskék vagy maradvány szennyeződések a folyamatláncban ahhoz, hogy működési problémákat vagy akár rendszerkárokat okozzanak az alkatrészeken.

Egyre több felhasználó és folyamatfejlesztő tudja, hogy az egész folyamatlánc során meg kell felelni a tisztasági követelményeknek. A gyártási környezet tisztasága és szükség esetén a tisztítási folyamatok döntőek az alkatrész minőségi követelményeinek elérésében. A tisztítási folyamatok tehát minőségbiztosítási szempontból kiemelten fontosak. Emellett számos függőség van a folyamatlépések, az elő- és utófolyamatok között, amelyek szintén összetett hatással lehetnek az egész folyamatlánc tisztaságára.

Jelenleg sok elméleti tudás szerezhető a tisztítási folyamatokról, a minőségbiztosításról, a tisztítástechnika gyakorlati alkalmazásáról, valamint mérő- és vizsgálóeszközökről. Azonban eddig nem volt lehetőség a komplex folyamatláncok kezelésének gyakorlására a részteljes tisztaság szempontjából. Egy új tanulólabor, a LinTR, most ezt a hiányt pótolja.

A Fraunhofer Akadémia támogatásával a Fraunhofer IPA, az IVV Dresden és az IWS a Fraunhofer FEP irányításával dolgozik az átfogó képzési lehetőségek kialakításán és megvalósításán. Ezek nemcsak a technikai lehetőségek fejlesztését tartalmazzák, hanem egy moduláris, rugalmas koncepciót és együttműködő tanulási helyszíneket is kínálnak.

Moduláris képzési koncepció sok gyakorlattal és együttműködő tanulási helyszínekkel

A LinTR tanulólabor tananyagegységei nem csupán elméletileg egymás után következő, például az előadók, helyszínek vagy témák szerint szervezett modulok lesznek. Az új módszertani-didaktikai koncepció minden tananyagegységet a folyamatlánc szemléletéhez igazít, és ehhez illeszkedő gyakorlati képzéseket kínál. A technikai és logisztikai összefüggéseket a résztvevők közelről megismerhetik a folyamatok határainál. Emellett hangsúlyozza az interdiszciplináris kommunikáció alapvető szerepét az alkatrészek tisztaságának biztosításában, amely sok esetben felismerhetetlen gyenge pontokat tár fel és egyszerű problémamegoldáshoz vezet.

Az időkeretekhez igazodva egy moduláris koncepció készült, amely rugalmasan alakítható úgy, hogy akár háromnapos intenzív tanfolyam, akár munka melletti továbbképzés is szervezhető legyen.

A gyakorlati képességek fejlesztéséhez laboratóriumok állnak rendelkezésre mind a négy projektpartnernél, többek között egy lézerlabor a Fraunhofer IWS anyag- és sugártechnikai intézetben Dresdenben. Különleges laboratóriumok találhatók a tisztatér és részecskeszennyeződés-mentesség témakörében a Fraunhofer IPA Stuttgartban. A permet- és tisztítás szimulációját és gyakorlati kivitelezését többek között a Fraunhofer IVV Dresden laboratóriumaiban lehet gyakorolni. A helyszínen élő videókapcsolat vagy közvetlen jelenlét is elérhető a részletektől függően.

Többkamrás tisztítórendszer vízhűtéses ultrahangos tisztításhoz

A Fraunhofer FEP-nél a LinTR projekt keretében kiegészítették a meglévő tisztítástechnológiát egy többkamrás vízhűtéses ultrahangos tisztítórendszerrel. A pilot méretű berendezésenként 100 literes tartállyal rendelkezik, és szemben sok hagyományos ultrahangos tisztítórendszerrel, nagyon rugalmasan vezérelhető paraméterekkel van felszerelve.

Projektvezető Daniel Weile elmagyarázza az előnyöket: „A berendezés nem merev ultrahangos rendszereket alkalmaz, hanem lehetővé teszi az egyes ultrahang-generátorok vezérlését. Ezáltal változtatható az ultrahang iránya, frekvenciája és teljesítménye, így a tisztítási hatás széles tartományban szabályozható. Ez lehetővé teszi, hogy a tisztítási folyamatokat pontosan az adott szennyeződésekhez és alkatrészekhez igazítsuk. Automatikusan is beállítható a hat folyadékmedencében a tisztítási szekvencia.”

Ezt a változatosságot a LinTR tanulólaborban fogják alkalmazni. Mert a tanfolyam elméleti tartalmának hatékony didaktikus felhasználásához különböző tisztítási módszerek és mérési technikák gyakorlati alkalmazására van szükség. Ehhez kifejlesztettek egy speciális, két részből álló tesztalkatrészt, amely az ipari alkatrészek jellemző geometriai formáit és anyagait tartalmazza, például különféle furatokat, él- és csavarozási felületeket, valamint fém, műanyag és additív gyártású komponensek anyagkombinációit.

Az egyik gyakorlati feladat a résztvevők számára az lesz, hogy optimalizálják a tisztítási paramétereket ezen a szabványalkatrészen. Ehhez tökéletesen alkalmas a többkamrás berendezés. A berendezés egyedi beállítási lehetőségeinek rugalmasságával a résztvevők gyakorolhatnak, és optimalizálhatják a tisztítási folyamatokat, amíg a szennyeződések el nem tűnnek a tesztalkatrészen a legjobb beállításokkal” – mondja Weile.

A tisztítási feladat egy meghatározott modell szennyeződést tartalmaz a szabványalkatrészen. Ehhez gyártásilag releváns, jellemző szennyeződéseket (kenőolaj, hűtő- és csiszolópaszták) visznek fel az alkatrészre, majd különböző módszerekkel kezelik. A résztvevők a továbbképzés során lehetőséget kapnak arra, hogy a folyamatparaméterek változtatásával megtalálják a tisztítási feladat kielégítő megoldását. A standardizált kiindulási feltételek lehetővé teszik a különböző módszerek összehasonlító elemzését, és megmutatják a módszerek határait és lehetőségeit a gyakorlatban. Az alkatrészek végső elemzése szintén szerves része a gyakorlati tevékenységnek.

Jelenleg a többkamrás tisztítórendszert a LinTR tanulólabor projektjének befejezéséig, 2024. szeptemberéig üzembe helyezik, és várhatóan év végéig első gyakorlati tisztítási folyamatokra lesz elérhető. Emellett a négy projektpartner a tanulólabor számára 2024 őszétől egy teljes modulkészletet kínál, amely pontosan megfelel az ipari vállalatok igényeinek, és első alkalommal kínál gyakorlati képzéseket meglévő laboratóriumokban.

A LinTR tanulólabor összes lehetőségéről, a „Tanúsított szakember (m/w/d) az ipari alkatrész tisztításban” továbbképzésről és más kutatási témákról az ipari alkatrész tisztítás területén a Fraunhofer FEP a 2024. szeptember 11-12-én Dresdenben megrendezett 32. Szakmai Konferencián és a kísérő kiállításon ad tájékoztatást.