Pulizia dei componenti – Requisiti e soluzioni in evoluzione

L'ottimizzazione dell'adattamento di chimica, ingegneria degli impianti e dei processi, nonché della progettazione dei processi, alle specifiche esigenze è in ogni caso una condizione fondamentale per processi di pulizia chimica umida stabili ed economici. (Fonte immagine: SurTEc)

L'esecuzione della camera di lavoro e delle tubazioni dovrebbe prevenire la formazione di nidi di sporco durante le operazioni di pulizia con elevati requisiti di pulizia. (Fonte immagine: LPW sistemi di pulizia)

Requisiti molto elevati per la pulizia partica e cinematografica/organica possono essere soddisfatti con impianti che combinano una pulizia chimico-umida e a bassa pressione con plasma. (Fonte immagine: Ecoclean)

Il sistema a getto di neve di CO₂ realizzato come camera di isolamento per la camera bianca viene utilizzato per la pulizia degli stent in Nitinol. (Fonte immagine: acp systems)

Già prima della crisi del Coronavirus si delineava un cambiamento in diversi settori industriali e mercati. Questo potrebbe ora accelerarsi e intensificarsi a causa della pandemia. Nuove sfide e requisiti emergono anche per la fase di produzione della pulizia dei componenti.

La pandemia di COVID-19 ha evidenziato che le catene di approvvigionamento globali, sebbene offrano vantaggi economici, possono rapidamente diventare un grosso problema. Non si sa ancora se ciò porterà a un rafforzamento del radicamento delle catene del valore a livello nazionale, ma è considerato molto probabile. Poiché i prodotti nei paesi europei ad alto salario di solito non possono essere prodotti a costi inferiori rispetto ai paesi in via di sviluppo, per le aziende del settore delle macchine e della componentistica si tratta di migliorare la qualità.

Per il cambiamento già in atto in molti settori e mercati prima della crisi, la pandemia può fungere da acceleratore per l’adozione di nuove tecnologie, metodi e processi. Molte aziende hanno sfruttato il periodo di lockdown per portare avanti sviluppi. Tra questi ci sono l’uso di propulsioni alternative, tecnologie di rivestimento, incollaggio e produzione modificate, ad esempio per parti prodotte con tecniche additive, Industria 4.0, trasformazione digitale, intelligenza artificiale, efficienza energetica e tutela del clima. Inoltre, in alcuni settori devono essere rispettate normative più rigorose, come il nuovo Regolamento UE sui dispositivi medici (MDR).

Impatto sulla tecnologia di pulizia

Questi trend comportano non solo nuove e mutate sfide per la produzione, ma anche per la fase di pulizia dei componenti. In particolare, oltre alla pulizia classica da contaminanti particellari residui di lavorazioni di asportazione e deformazione, si concentra sempre più l’attenzione sulla rimozione di residui filmici/organici, inorganici e talvolta biologici, nonché di contaminazioni di particelle fini.

Pulizia – lungo tutta la catena di produzione

Le elevate richieste di pulizia dei componenti, ad esempio nel settore medicale, ottico, micro, sensori e laser, farmaceutico, elettronico e dei semiconduttori, possono essere soddisfatte solo se i componenti e le parti hanno uno stato iniziale adeguato. Aspetti fondamentali sono la corretta esecuzione e qualità delle fasi di lavorazione precedenti, l’evitare contaminazioni crociate, la qualità della finitura superficiale e la sbavatura. La pulizia dei componenti diventa così un criterio lungo tutta la catena di produzione. Un altro aspetto importante sono le condizioni di manipolazione e ambientali adeguate.

Pulizia fine in processi chimici umidi

Per garantire la sicurezza del processo e raggiungere le specifiche di pulizia richieste, nei processi chimici umidi è fondamentale adattare chimica, impianti, tecnologia di processo e progettazione del processo alla specifica esigenza. Ciò comporta, tra l’altro, l’uso combinato di tecniche come ultrasuoni multipli e nucleazione ciclica per parti con geometrie complesse. Per soddisfare requisiti molto elevati di pulizia particellare e filmica/organica, sono disponibili impianti che combinano un processo chimico umido con una pulizia a plasma a bassa pressione.

Indipendentemente dal fatto che la pulizia fine avvenga in un sistema di immersione a ciclo continuo o in una camera, il serbatoio di immersione o la camera e le tubazioni devono essere progettati in modo che non si formino zone di accumulo di sporco e che le contaminazioni rimosse siano eliminate in modo affidabile. Durante la preparazione e il trattamento dei media, è necessario garantire che siano di qualità adeguata alle esigenze di purezza, ad esempio tramite approvvigionamento di acqua ultrapura.

Per gli impianti di pulizia chimica umida, spesso è già standard dotarli di sistemi per il monitoraggio continuo e la registrazione dei parametri di processo e impianto. Sistemi di misurazione per il monitoraggio e il controllo in linea delle testine di pulizia consentono non solo di documentare con precisione le condizioni durante la pulizia, ma anche di dosare automaticamente e in modo mirato i detergenti. Attraverso interfacce, tutti i dati raccolti possono essere trasmessi anche a sistemi di gestione superiore (MES).

Una soluzione di recente sviluppo permette inoltre di misurare l’inquinamento in ingresso, in modo che il processo di pulizia possa essere adattato di conseguenza o, superato un valore massimo, l’impianto si arresti automaticamente e venga generato un avviso.

Pulizia completa o parziale a secco

Con la crescente tendenza alla pulizia di singoli pezzi, si stanno ampliando gli ambiti di applicazione dei metodi di pulizia a secco, come il plasma a pressione atmosferica e la pulizia con neve di CO2, sia per la rimozione completa che parziale delle contaminazioni. Il vantaggio di entrambi i metodi è che possono essere facilmente automatizzati e integrati in linee di produzione collegate o ambienti di produzione Industria 4.0.

La pulizia con plasma a pressione atmosferica viene utilizzata per rimuovere residui organici sottili. La presenza di una sorgente di plasma "freddo" permette anche di trattare substrati sensibili alla temperatura. Durante il processo di plasma, le superfici vengono contemporaneamente pulite e attivate. Quest’ultimo processo si basa sulla reazione fisica e chimica del metodo, che porta a un aumento dell’energia superficiale.

Con la pulizia con neve di CO2, è possibile rimuovere in modo sicuro sia contaminanti particellari che filmici/organici. Un altro campo di applicazione è la sgrossatura e la pulizia di plastiche dure e fragili come PEEK e PPS. Una nuova tecnologia di ugelli permette ora di generare anche un getto pulsante di neve. Il getto di neve a impulsi, rispetto a quello continuo, possiede un’energia cinetica superiore, con un effetto di pulizia e sbavatura ottimizzato. La supervisione individuale del processo di spruzzatura può essere effettuata con un sensore direttamente sul pezzo. I valori rilevati possono essere trasmessi come informazioni digitali ai sistemi superiori.

parts2clean – fiera internazionale leader per la pulizia industriale di parti e superfici

Quali tecniche permettono di soddisfare in modo sicuro ed economico le elevate esigenze di pulizia di componenti diversi? Quali tecnologie sono disponibili per la pulizia a secco e parziale dei componenti? Come integrare efficacemente i processi di pulizia in ambienti di produzione completamente automatizzati? Come dimostrare e documentare la pulizia raggiunta? Risposte a queste e molte altre domande sulla pulizia industriale di parti sono offerte da parts2clean. La fiera internazionale leader per la pulizia di parti e superfici industriali si svolgerà dal 5 al 7 ottobre 2021 presso il centro fieristico di Stoccarda (Germania). Offre informazioni complete su sistemi di pulizia, metodi e media, procedure di controllo e qualità, contenitori di pulizia e trasporto, smaltimento e riciclo dei media di processo, handling e automazione, servizi, consulenza, ricerca e letteratura specializzata. Un approfondito forum di tre giorni fornisce competenze sulla pulizia.