Pulizia tecnica nei processi di montaggio: CleanFeed - ridurre le particelle disturbanti nel camera bianca attraverso il giusto concetto

Trasportatore a binario

inneschlüsse sottovuoto

Proprio nel settore dell'ingegneria automobilistica, la Pulizia Tecnica sta assumendo un'importanza sempre maggiore. Le particelle più piccole possono causare danni devastanti. Ad esempio, durante il montaggio di schede di circuiti, quando una scheggia collega involontariamente tracce e provoca un cortocircuito. Le particelle di sporco influenzano anche il funzionamento dei componenti, ostruiscono ugelli o filtri, bloccano valvole o causano il bloccaggio dei cuscinetti. La richiesta di densità di potenza sempre più elevate porta inoltre a componenti e gruppi più complessi, che devono essere tollerati con maggiore precisione. L'importanza della Pulizia Tecnica è aumentata significativamente negli ultimi anni, iniziando con sistemi attivi e passivi di sicurezza stradale, come ad esempio ABS, fino a sistemi di iniezione diesel e diretta, variatori di camme e coperture di supporto senza piombo.

Con l'obiettivo di prevenire contaminazioni pericolose causate da particelle di 50 – 1000 µm, il VDA ha creato con le sue pubblicazioni VDA 19 per la verifica dei componenti sulla Pulizia Tecnica e il "VDA 19.2 Pulizia Tecnica in Montaggio" come guida completa per la lavorazione di singoli pezzi puliti.

Considerare l'intero processo di montaggio

"La Pulizia Tecnica non è un processo isolato. La progettazione della Pulizia Tecnica riguarda tutte le aree, a partire dalla formazione del personale, dalla progettazione, dalla produzione dei componenti, dall'ambiente di produzione, dalla logistica, dal montaggio, dalle attrezzature di montaggio e dall'ambiente di montaggio", afferma Jürgen Hierold, responsabile vendite di DEPRAG. In particolare, la selezione delle attrezzature di montaggio appropriate nel settore delle tecnologie di saldatura sta diventando sempre più centrale. "Un elevato standard per noi costruttori di impianti, che può essere soddisfatto solo attraverso componenti coordinati e tecniche innovative senza grandi sforzi aggiuntivi e a costi competitivi", spiega Jürgen Hierold. "Con il nostro CleanFeed abbiamo creato un concetto completo per la Pulizia Tecnica, che comprende decenni di conoscenza di processo, soluzioni e componenti sviluppati appositamente per la Pulizia Tecnica", aggiunge Hierold.

Già negli anni '80, il specialista di avvitatori DEPRAG si era occupato di questa problematica. Con successo. Il costruttore di macchine forniva impianti di avvitatura per il montaggio di unità di dischi floppy per importanti produttori statunitensi. "Le condizioni di montaggio per il processo di avvitatura rispettavano addirittura i requisiti di camere bianche", ricorda Hierold. "Abbiamo convinto i nostri clienti soprattutto con il nostro approccio, considerando tutte le fasi di pianificazione, produzione e montaggio." Naturalmente, un vantaggio si presenta quando – come nel caso di DEPRAG – tutte le componenti sono coordinate tra loro, perché provenienti da un'unica fonte. Il servizio "one-stop-shop" convince con segmenti di alta qualità e bilanciati, tutti finalizzati a un obiettivo: evitare l'usura durante l'inserimento delle parti di collegamento e aspirare sistematicamente le particelle di sporco durante il processo di avvitatura.

Ma come procedere nel modo migliore? Prima di tutto, è necessario definire con precisione i requisiti di pulizia per il prodotto corrispondente. Solo attraverso la collaborazione tra gestione della qualità, progettazione, produzione e logistica si ottiene la massima Pulizia Tecnica e quindi sicurezza. Personale formato è tanto importante quanto un ambiente di produzione pulito. È fondamentale mantenere il locale sterile con precisione. Soprattutto, bisogna evitare di introdurre particelle di disturbo attraverso persone, materiali o trasporti.

Già durante la progettazione dei componenti si possono evitare geometrie in cui le particelle possono depositarsi (ad esempio: fori passanti invece di fori ciechi). Inoltre, è utile scegliere materiali appropriati (come acciaio inossidabile lucidato o superfici di alluminio anodizzato). Oltre agli utensili di avvitatura per ambienti puliti, anche la tecnologia di alimentazione riveste grande importanza. Nella singolarizzazione degli elementi di collegamento, il numero di particelle può essere significativamente ridotto scegliendo la tecnica giusta. I tradizionali alimentatori vibranti trasportano le viti tramite movimenti di lancio nel contenitore di alimentazione. Le viti sfregano tra loro – si generano particelle di disturbo per usura.

Il trasportatore a guide è l'alternativa al vibratore a spirale

I trasportatori a guide sono l'alternativa ai vibratori a spirale quando è richiesta una movimentazione molto delicata, con poca usura. I trasportatori a guide DEPRAG sono disponibili in due dimensioni, con capacità di 0,15 l o 1,5 l. Il materiale nel contenitore di stoccaggio viene prelevato tramite un movimento di oscillazione di una guida a segmento adeguata. Su questa guida, il materiale scivola per gravità attraverso ostacoli meccanici e viene così inserito ordinatamente nella singolarizzazione delle viti. Parti non trasportate correttamente vengono fatte tornare nel contenitore di riempimento attraverso ostacoli meccanici.

Un sensore nel bin di alimentazione regola il numero di movimenti di corsa necessari. Se l'operatore fornisce meno materiale, anche l'alimentatore ne fornisce di conseguenza meno. Quando più operatori utilizzano un singolo alimentatore, l'efficienza del processo può risentirne a causa delle diverse velocità di lavoro.

Quando lo strumento di avvitatura viene guidato da un operatore, l'alimentatore DEPRAG si adatta individualmente alla velocità di lavoro di ogni operatore. In caso di cambio turno, i parametri di impostazione individuali (memorizzabili fino a 10 set di dati) possono essere richiamati. Nessun operatore si sente rallentato, nessuno sopraffatto. Con un sistema opzionale RFID, i parametri specifici dell'utente – inseriti una sola volta tramite il display – possono essere attivati comodamente con una scheda operatore.

La grande profondità di produzione, l'uso di materiali temprati e resistenti all'usura, nonché processi di rivestimento specifici garantiscono una qualità costante elevata, alta disponibilità e efficienza dei trasportatori a guide DEPRAG.

Fonti di vuoto integrate aumentano la Pulizia Tecnica

Se la vite viene consegnata direttamente allo strumento di avvitatura sopra il componente, non si può escludere una contaminazione da particelle cadute. "È meglio cercare alternative", sottolinea l'esperto. "Con il nostro Particle Killer offriamo una soluzione collaudata". In questo modo, la consegna avviene in modo pulito e sicuro: la vite necessaria per il prossimo ciclo di avvitatura viene inserita con aria compressa. Eventuali particelle di sporco che si staccano vengono aspirate tramite vuoto. Le particelle di sporco aspirate vengono catturate da un filtro con finestra trasparente e elemento filtrante sostituibile. Successivamente, l'elemento di collegamento pulito viene consegnato al modulo di avvitatura (versione inline) o preparato per il prelievo (versione pick & place). "Le fonti di vuoto in tutti i punti rilevanti aumentano la pulizia e sono raccomandate in tutte le zone di residui di usura", afferma Hierold, responsabile vendite di DEPRAG.

Oltre alla tecnologia di alimentazione – il processo complessivo decide

Il concetto integrato di CleanFeed tiene sotto controllo anche altri passaggi di montaggio. Quando l'utensile di avvitatura entra in contatto con la vite, possono generarsi particelle di usura indesiderate. Gli avvitatori DEPRAG della serie MINIMAT®-EC-Servo riducono la velocità durante l'inserimento della vite. Sensori integrati aiutano a rilevare la posizione esatta dell'avvitatore e supportano l'inserimento corretto dell'utensile nella testa della vite. Solo dopo l'inserimento si attiva il impulso per aumentare la velocità di rotazione durante l'avvitatura. Di conseguenza, si riduce l'usura dannosa. Anche le particelle residue vengono aspirate tramite fonti di vuoto.

Mascherine e schemi di avvitatura sui componenti riducono il rischio che particelle pericolose cadano sui pezzi a causa della gravità. Perché non sfruttare la forza di gravità delle particelle? "Tutti i nostri moduli di funzione di avvitatura possono essere utilizzati anche per avvitature sottopavimento grazie alla loro lunghezza compatta", afferma Hierold. Dispositivi aggiuntivi, come filtri per lo sporco, raccolgono le particelle cadute per una facile rimozione.

Attraverso l'uso di materiali ESD compatibili, si può inoltre ridurre l'inquinamento causato dall'accumulo elettrostatico. Hierold: "Il nostro pacchetto completo CleanFeed comprende tutte le misure possibili per minimizzare le particelle".

Per la creazione di una produzione in ambiente sterile, è consigliabile scegliere un costruttore di impianti che offra tutte le componenti principali della macchina di avvitatura sviluppate e prodotte internamente. "In questo modo, l'abbinamento delle singole parti e dei processi come alimentazione, posizionamento e avvitatura è garantito al meglio. Il processo complessivo può essere valutato, analizzato e ulteriormente ottimizzato sotto il profilo della Pulizia Tecnica", conclude Hierold.

La miniaturizzazione della tecnologia avanza. La Pulizia Tecnica nel processo di produzione diventa un marchio di qualità. Ciò che è ormai uno standard nel settore automobilistico e nell'informatica in aree sensibili, si estende anche ai fornitori e ad altri settori. Chi soddisfa i requisiti elevati di pulizia ha buone possibilità di mercato. Hierold: "Siamo pronti per il futuro con il concetto DEPRAG CleanFeed. Lo gestiamo".

DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. è presente in tutto il mondo con circa 600 dipendenti. Il fornitore di servizi a tutto tondo è riconosciuto come specialista di tecnologia di avvitatura e costruzione di impianti. Con il problema della Pulizia Tecnica, DEPRAG è ben familiare grazie al suo impegno nell'industria automobilistica e nell'elettronica.