Geautomatiseerd, inline-geschikt straalproces met geïntegreerde productie van reinigingsgranulaat

De innovatieve quattroClean-Powerstrahltechnologie maakt droge, volledig geautomatiseerde inline-reinigingsprocessen mogelijk. Hiervoor wordt gerecycled, vloeibaar kooldioxide geïntegreerd in het systeem tot korrelig reinigingsgranulaat en met perslucht versneld gericht op het te reinigen oppervlak geblazen. (Beeldbron: acp systems) / The innovative quattroClean Powersnow technology enables dry, fully automated inline cleaning processes. Recycled, liquid carbon dioxide is compressed into cleaning granulate in an integrated system and blasted onto the surface to be cleaned at an accelerated rate using compressed air. (Image source: acp systems)

De continue, onderbrekingsvrije mediaversorgung is de essentiële voorwaarde voor volledig geautomatiseerde, productie-integrale reinigingsprocessen waarbij de sproeier door een robot wordt geleid. (Beeldbron: acp systems)

Verschillende ontworpen nozzles maken een optimale afstemming van de droge reiniging op verschillende taken mogelijk. Het ontwerp en de afmetingen van de nozzles zorgen er ook voor dat moeilijk bereikbare onderdelen gereinigd kunnen worden. (Beeldbron: acp systems) / Differently designed nozzles allow to optimally adapt the dry cleaning process to different cleaning tasks. The nozzle design and dimensions also ensure that hard-to-reach component areas can be cleaned. (Image source: acp systems)

Voor de productie-integrale, droge onderdelenreiniging heeft acp systems de nieuwe quattroClean-Powerstrahltechnologie ontwikkeld. Bij deze innovatieve methode wordt gerecycled, vloeibaar kooldioxide systematisch gecomprimeerd tot korrelig reinigingsgranulaat en met perslucht versneld door een op de toepassing afgestemde nozzle gericht op het te reinigen oppervlak geblazen. Omdat de gebruikelijke externe pelletproductie bij klassiek droogijsstralen en de daarmee samenhangende logistieke inspanning vervallen, kan een volledig geautomatiseerd, onderbrekingsvrij reinigings- of ontbraamproces worden gerealiseerd.

Het doel om de energie- en hulpbronnenefficiëntie te optimaliseren leidt in de industriële onderdelenreiniging tot een toename in het gebruik van droge Verfahren, waarmee verontreinigingen procesveilig kunnen worden verwijderd. Tegelijkertijd groeit de vraag bij steeds meer bedrijven om reinigingsprocessen geautomatiseerd en geïntegreerd in productie lijnen uit te voeren. Met de innovatieve quattroClean-Powerstrahltechnologie van acp systems AG kunnen beide doelen worden gecombineerd. De nieuw ontwikkelde reinigingsmethode maakt het mogelijk om hardnekkige partikel- en filmverontreinigingen efficiënt volledig of gedeeltelijk te verwijderen met reinigingsgranulaat van gerecycled, vloeibaar kooldioxide, op praktisch alle in de industrie gebruikte materialen en materiaalkombinaties reproduceerbaar. Het toepassingsgebied varieert van oppervlaktebehandeling in de zogenaamde 'koude' ruwe constructie tot het verwijderen van soldeerperlen en het fijnontbramen van medische instrumenten en hoogwaardige horlogeonderdelen.

Volledig geautomatiseerde processen door geïntegreerde productie van het reinigingsgranulaat

Het medium wordt aangevoerd naar het quattroClean-Powerstraalsysteem uit flessen of tanks en is daardoor onbeperkt houdbaar. Een speciaal ontwikkelde, geïntegreerde eenheid comprimeert het vloeibare CO2 tot korrelig reinigingsgranulaat. Dit vormt een belangrijk verschil met klassiek droogijsstralen, waarbij pellets of droogijsblokken extern worden geproduceerd en naar het reinigingssysteem worden gebracht. De continue, geautomatiseerde media-aanvoer van het quattroClean-Powerstraalsysteem is de essentiële voorwaarde voor volledig geautomatiseerde, productie-integrale reinigingsprocessen.

Procesveilig, effectief en snel door vier werkingsmechanismen

De door de compressor eenheid geproduceerde makropartikelen worden met perslucht versneld en via een nozzle gericht op het te reinigen oppervlak geblazen. Bij het treffen van het circa -78 °C koude granulaat- persluchtstraal treden vier effecten op: Het thermische effect leidt tot een plotselinge lokale afkoeling, waardoor scheuren ontstaan in de contaminaties door de verschillende uitzettingscoëfficiënten tussen verontreiniging en substraat. Door het mechanische effect, dat ontstaat door impulsoverdracht, wordt verontreiniging losgemaakt. Bij de impact verandert het granulaat van vaste naar gasvormige fase, waarbij het volume zich schlagend ongeveer 600 keer vergroot. Door dit sublimatie-effect ontstaan micro-drukgolven die verontreinigingen losmaken. Tijdens de faseovergang zorgt het oplosmiddelsysteem er bovendien voor dat film- en organische verontreinigingen worden verwijderd.

De sterkte van deze effecten en daarmee de intensiteit van de straal kunnen worden aangepast door de kooldioxide-volume stroom, de persluchtdruk en het ontwerp van de nozzle aan verschillende reinigingsapplicaties of werkstukken.

Van oppervlaktebehandeling in de 'koude' ruwe constructie tot fijnontbramen

Deze procesflexibiliteit maakt de nieuwe quattroClean-Powerstrahltechnologie bijzonder veelzijdig inzetbaar. Zo kunnen bijvoorbeeld de voeggebieden van carrosseriedelen voor een lijmverbinding gedeeltelijk geautomatiseerd worden gereinigd en geactiveerd. En dat ook wanneer verschillende materialen, zoals metaal en kunststof, metaal en hout of diverse kunststoffen, permanent worden verbonden. Het robuuste proces en een groot werkvenster bieden daarbij voordelen ten opzichte van andere droge reinigingsmethoden zoals atmosfeerplasma en laser. Als het gaat om het verwijderen van lijmresten na het lijmen, zorgt de nieuwe methode eveneens snel voor een passende reinheid. De voorbereiding van bonding- of lasgebieden en het verwijderen van soldeerperlen behoren eveneens tot de klassieke toepassingsgebieden. Bij deze taken zijn ook lijnen mogelijk waarin de voor- en nabewerking door een robot wordt uitgevoerd. In de automobielindustrie of elektromobiliteit behoren reinigingswerkzaamheden in de productie van brandstofcellen en batterijen, inclusief vaste-stofbatterijen, tot de verdere toepassingsgebieden. Het proces wordt ook ingezet om de cyclisch vereiste reiniging van bijvoorbeeld DLC-beschichtingsgereedschap te automatiseren en zo de doorvoer te verhogen.

De mechanische kracht van het granulaat en de door de sterke afkoeling veroorzaakte lokale verstuiving maken bovendien de inline verwijdering van bramen aan metallische componenten mogelijk, zoals bijvoorbeeld hoogwaardige horlogeonderdelen en medische instrumenten. Eveneens kunnen bij spuitgiet- of spanend bewerkte kunststofonderdelen, onder andere uit polyfenylensulfide (PPS) en polyetheretherketon (PEEK), evenals uit vezelversterkte kunststoffen, bramen worden verwijderd uit de maldeling en bewerking.

Opdrachtsspecifieke, kostenefficiënte oplossing

Proeven in het technikum van acp maken het mogelijk om de algemene geschiktheid van de quattroClean-Powerstrahltechnologie voor de betreffende taak te bepalen en de juiste procesparameters vast te stellen. Belangrijke factoren daarbij zijn de reinheids- en/of ontbramingsvereisten en de doorlooptijd. Op basis van deze specificaties ontwikkelt acp systems passende systeemconcepten, die als standalone-oplossingen of productie-integratie kunnen worden gebruikt of in gekoppelde productieomgevingen kunnen worden ingebouwd. De registratie en documentatie van alle procesparameters zorgen daarbij voor een volledige traceerbaarheid.