Pulire in modo efficace ed efficiente le aree di produzione strutturali

Nella pulizia parziale delle aree strutturali, ad esempio parti di carrozzeria o involucri delle batterie, il metodo a freddo e secco quattroClean garantisce una pulizia adeguata grazie al processo robusto con un ampio intervallo di lavoro. (Fonte immagine: acp systems AG)

L'applicazione dell'adesivo può essere effettuata direttamente o dopo una fase di attivazione intermedia. (Fonte immagine: acp systems AG)

La sinergia dei quattro meccanismi di azione consente di rimuovere in modo riproducibile contaminazioni particolari e anche filmiche dai plastici (con e senza rinforzo in fibre) e da componenti metallici in modo automatizzato inline. (Fonte immagine: acp systems AG)

Per risparmiare peso, nell'industria automobilistica vengono sempre più utilizzati gruppi di componenti in plastica e leghe leggere, incollati tra loro. In particolare, per la connessione di componenti strutturali, è essenziale un trattamento preliminare affidabile delle aree di giunzione. In questi compiti, la tecnologia di pulizia a secco e a neutralità climatica quattroClean può offrire vantaggi rispetto ad altri metodi di pulizia a secco.

La leggerezza non è un tema nuovo nell'industria automobilistica. Tuttavia, con la continua riduzione delle emissioni di CO2 e la mobilità elettrica, diventa sempre più attuale. I costruttori e i fornitori si concentrano quindi anche su parti di carrozzeria come porte, tetti, bagagliai, portelloni e cofani motore, preferendo materiali più leggeri come alluminio e plastica. Inoltre, tecnologie di produzione e di giunzione modificate, come l'incollaggio invece di saldatura, rivetti o viti, consentono di risparmiare peso. Per garantire l'adesione necessaria nelle giunzioni strutturali, ad esempio tra parti di carrozzeria o involucri di batterie, vengono richiesti requisiti molto elevati di pulizia e bagnabilità delle aree di giunzione.

Pulizia efficiente parziale e a secco invece che umida e su tutta la superficie

I processi di pulizia chimica tradizionali con mezzi a base d'acqua o solventi sono esclusi per vari motivi. Tra questi, le aree di giunzione devono generalmente essere molto più pulite rispetto al resto del componente, e questi processi di pulizia non possono essere integrati facilmente o solo con grande sforzo in una linea di produzione o assemblaggio. Perciò, si preferiscono metodi a secco come il metodo di pulizia con getto di neve di quattroClean, rispettoso dell'ambiente, sviluppato da acp systems AG. Viene utilizzato in molti settori industriali per la pulizia localizzata o su tutta la superficie di componenti realizzati con praticamente tutti i materiali. Poiché la pulizia è delicata sui materiali, anche substrati sensibili possono essere trattati.

Il metodo utilizza anidride carbonica liquida come mezzo di pulizia, che si forma come sottoprodotto di processi chimici e della produzione di energia da biogas, risultando quindi neutrale dal punto di vista ambientale. Viene fatta passare attraverso un anello di valvole a doppio fluido senza usura, e si espande all'uscita in una fine neve di CO2. Questo getto principale viene condensato in un getto di aria compressa a forma di anello e accelerato a velocità supersonica. Quando il getto di neve di CO2 ben focalizzato colpisce la superficie da pulire, si verifica una combinazione di effetti termici, meccanici, di sublimazione e di solvente. La sinergia di questi quattro meccanismi di azione rimuove in modo riproducibile contaminanti particellari (ad esempio polvere, trucioli, usura, micro-scricchioli) e filmici (ad esempio agenti distaccanti, oli di trazione, emulsioni, siliconi, tracce di fuliggine). Le impurità staccate vengono allontanate dalla forza aerodinamica dell'aria compressa e rimosse tramite un sistema di aspirazione integrato.

Procedura di pulizia a freddo, semplice da automatizzare, con ampia finestra operativa

La tecnologia quattroClean, sviluppata oltre 20 anni fa, è tra le più efficienti, efficaci e versatili tra i metodi di pulizia a secco. Rispetto ad altri metodi di pulizia a secco, come la plasma a pressione atmosferica o la pulizia laser, offre una maggiore sicurezza di processo grazie a diverse caratteristiche di processo. Tra queste, la robustezza del processo e l'ampia finestra operativa. Inoltre, durante la pulizia non si verifica riscaldamento delle aree del componente trattato, il che è un vantaggio.

La scalabilità del sistema quattroClean compatibile con Industria 4.0 permette di adattarlo facilmente e salvaspazio a diverse applicazioni e geometrie dei componenti. Tutti i parametri di processo, come i volumi di aria compressa e CO2, il numero di ugelli, l'area di getto e il tempo di esposizione, vengono ottimizzati tramite prove nel laboratorio acp in modo preciso per ogni componente, applicazione, caratteristiche del materiale e contaminanti da rimuovere. Possono essere memorizzati come programmi specifici per ogni pezzo nel sistema di controllo. Basandosi su moduli standard, acp sviluppa soluzioni di impianto su misura, sia come soluzioni autonome sia per l'integrazione in linee di produzione e ambienti di produzione collegati.

Preparazione alla colla di componenti strutturali in plastica e metallo

Per il trattamento preliminare (rimozione di residui di agenti distaccanti e attivazione delle superfici) di due componenti da incollare — realizzati in polyamide rinforzata con fibre (PA) e PA non rinforzata — il metodo quattroClean ha prevalso rispetto alla pulizia con plasma a pressione atmosferica. Le ragioni sono che i componenti puliti con plasma non soddisfacevano i requisiti di resistenza alla trazione necessari dopo l'incollaggio, e inoltre i limiti stretti del processo di plasma richiedevano il rispetto molto preciso di parametri come il tempo di esposizione, la distanza e l'angolo di incidenza del plasma, per ottenere un effetto sulla superficie e evitare una sovraattivazione del materiale plastico. Per questa applicazione, acp ha sviluppato, in collaborazione con l'azienda, un processo multistadio in cui i componenti vengono puliti, attivati e incollati in modo automatizzato.

In un OEM asiatico, si trattava di rimuovere residui minimi di olio di trazione, usato ad esempio durante la formatura di parti di carrozzeria in alluminio, prima dell'incollaggio. L'azienda ha condotto confronti tra pulizia con plasma, laser e quattroClean. Mentre il metodo con plasma si è rivelato poco efficace, la pulizia laser ha rimosso l'olio di trazione, ma ha causato effetti indesiderati a causa del riscaldamento del componente durante il processo, e la velocità di processo relativamente bassa sono stati fattori di esclusione. Oltre ai valori di pulizia raggiunti, alla elevata velocità e sicurezza del processo, il metodo quattroClean ha convinto per la sua “insensibilità” e convenienza economica. Secondo le stime del costruttore, rispetto a un processo chimico a umido, permette di risparmiare un fattore di quattro sugli investimenti e di ridurre i costi operativi di oltre il 50%.