Reinig met CO₂-sneeuw droog en zonder residu

Met de CO2-sneeuwstraaltechnologie kunnen gerichte delen van onderdelen droog en residuvrij worden gereinigd, bijvoorbeeld voor of na laserlastechnieken. (Beeldbron: acp – advanced clean production) / The CO2 snow jet technology selectively dry-cleans specific areas of components without leaving any residues, for example before or after laser-welding processes. (Photo: acp – advanced clean production)

De CO2-sneeuwreiniging maakt het mogelijk om op een droge en milde manier deeltjes te verwijderen na de laser-directstructurering van MID. (Beeldbron: acp – advanced clean production) / Een jet CO2-sneeuw verwijdert deeltjes op een droge en zachte manier na laser-directstructurering van MID. (Foto: acp – advanced clean production)

In vergelijking met de gebruikelijke reiniging, bijvoorbeeld met ultrasoon of hogedrukwater, biedt het quattroClean-systeem het voordeel dat de ruw gemaakte laserstructuren tegelijkertijd worden gladgestreken (rechts). (Fotobron: HSG-IMAT)

Het vloeibare CO₂ wordt door de slijtagevrije tweefasendüse geleid en ontspannt bij de uitgang tot fijne CO₂-kristallen, die gebundeld worden door een ringvormige drukluchtmantelstraal. Hierdoor wordt een uniforme reinigingsprestatie bereikt. (Beeldbron: acp – advanced clean production)

Loodzuurstof (CO₂) wordt via een niet-slijtende tweedelige spuitmond ingebracht en breidt uit bij het verlaten om fijne CO₂-kristallen te vormen, die worden samengebonden door een cirkelvormige omhullde straal van gecomprimeerde lucht. Deze gepatenteerde technologie zorgt voor een gelijkmatige reinigingsresultaat. (Foto: acp – advanced clean production)

Door trends zoals elektromobiliteit, lichtgewichtbouw, miniaturisering en Industrie 4.0 ontstaan nieuwe uitdagingen voor de industriële onderdelenreiniging. Met de quattroClean sneeuwstraalreiniging biedt acp een oplossing waarmee veel verschillende reinigingsopdrachten stabiel, reproduceerbaar en kostenefficiënt kunnen worden uitgevoerd. Tot de voordelen van de droge, residu-vrije en milieuvriendelijke reinigingstechnologie behoren onder andere maatwerk, geringe ruimtebehoefte, eenvoudige automatisering en integratie in productielijnen, Industrie 4.0-producties en cleanrooms.

Of het nu gaat om de auto- en toeleveringsindustrie, fijn- en micro-mechanica, medische technologie, mechatronica, elektronica of andere industriële sectoren, de eisen aan onderdelenreiniging veranderen door actuele trends. Daartoe behoren onder andere steeds kleinere en complexere onderdelen en componenten. Kortere productlevenscycli, lagere stukprijzen tot en met batchgroottes één, het gebruik van nieuwe materialen en materiaalkombinaties, bijvoorbeeld voor lichtgewichtbouw, en nieuwe of gewijzigde productieprocessen. Elektromobiliteit, autonoom rijden en de inrichting van productieomgevingen volgens Industrie 4.0 zijn verdere ontwikkelingen die invloed hebben op de onderdelenreiniging. Het kan gaan om situaties waarin de materiaalcombinatie of oppervlaktelagen niet geschikt zijn voor natchemische reiniging, dat slechts bepaalde onderdelen zoals lijm-, las- of afdichtvlakken een bepaald reinigingsniveau vereisen, of dat de reiniging plaatsvindt bij gemonteerde componenten.

Schaalbare reinigingsoplossing met CO2-sneeuw

Voor deze toepassingsgevallen biedt acp – advanced clean production GmbH met de quattroClean sneeuwstraaltechnologie een procesveilige en economische oplossing. Het schaalbare reinigingssysteem kan eenvoudig worden aangepast aan verschillende onderdelengeometrieën voor selectieve of volledige oppervlaktereiniging.

Het reinigingsmedium bij deze milieuvriendelijke procedure is – in tegenstelling tot droogijs – vloeibaar kooldioxide, dat ontstaat als bijproduct bij chemische processen en de energieproductie uit biomassa. Het is praktisch onbeperkt houdbaar en wordt geleverd in flessen of tanks.

Droge, residu-vrije en gerichte reiniging

Het vloeibare CO2 wordt door de slijtagevrije tweefasendop van het acp-systeem geleid en ontspant bij het verlaten tot fijne CO2-kristallen. Deze worden gebundeld door een ringvormige persluchtmantelstraal en versneld tot supersonische snelheid. Deze gepatenteerde technologie zorgt voor een homogene reinigingsprestatie – ook bij grotere oppervlakken met meerdere nozzles.

Wanneer de goed te focussen, min 78,5°C koude sneeuw-drukluchtstraal op het te reinigen oppervlak raakt, ontstaat een combinatie van thermisch, mechanisch, sublimatie- en oplosmiddelsereffecten. Door deze vier werkingsmechanismen verwijdert het quattroClean-systeem filmcontaminaties, zoals resten van koelmiddel, bewerkingsoliën, polijstpasta’s, scheidingsmiddelen en siliconen, evenals deeltjesverontreinigingen zoals spanen, stof en slijtage betrouwbaar en reproduceerbaar. Omdat de reiniging plaatsvindt met de niet-brandbare, niet-corrosieve en giftige CO2-sneeuw, kunnen ook gevoelige en fijn gestructureerde oppervlakken worden behandeld.

Door de aerodynamische kracht van de straal worden losgekomen verontreinigingen weggeblazen en samen met de in gasvorm sublimatie CO2 uit de reinigingskamer gezogen. De werkstukken zijn na de reiniging droog en kunnen direct verder worden verwerkt of verpakt.

Reinigingsoplossing voor uiteenlopende producten

De quattroClean sneeuwstraaltechnologie heeft zich bewezen bij zeer uiteenlopende toepassingen in verschillende sectoren. Zo wordt het reinigingssysteem bijvoorbeeld al meerdere jaren ingezet om afzettingsresten bij de productie van spuitgietschakelaars (MID) met de LDS-technologie te reinigen. In vergelijking met conventionele reiniging, bijvoorbeeld met ultrasoon of hogedrukwater, biedt het quattroClean-systeem het voordeel dat de geëtste laserstructuren gelijktijdig worden geëgaliseerd, wat bijdraagt aan een eenvoudigere opbouw- en verbindingstechniek. Het verwijderen van laserrückstände is ook de reinigingsopdracht bij een toepassing in de batterijproductie. Daarbij worden resten van de laserbewerking van cellen, die mogelijk tot kortsluiting kunnen leiden, doelgericht en procesveilig verwijderd. Een sensorfabrikant gebruikt de sneeuwstraaltechnologie van acp om deeltjes te reinigen voordat gevoelige sensoren worden verpakt. Voor deze toepassing is een hermetisch afgesloten reinigingscel ontworpen, die in een cleanroom wordt geïntegreerd en is uitgerust met een filter-ventilatie-unit voor de zuivere luchtvoorziening. Het quattroClean-systeem wordt ook gebruikt voor de productie-integrale reiniging van motorpistons vóór de optische maatvoering van de mantelvlakken. Het onderdelenhandling gebeurt door een robot. Het systeem werkt in één-stuk-stroom van het productiesysteem met een reinigingsprestatie van 11 cm²/sec. In de stanssector maakt een quasi-handmatig systeem het mogelijk om de productieafzettingen van de stansdraad direct na het stansen te reinigen. Deze individuele onderdelenreiniging vervangt de gebruikelijke nat-chemische reiniging.

Klein, eenvoudig te automatiseren en doelgericht te bedienen

Door zijn modulaire ontwerp maakt het quattroClean-systeem van acp eenvoudige en ruimtebesparende aanpassing mogelijk aan klant-specifieke taken. Zo kunnen zowel handmatige en semi-geautomatiseerde reinigingssystemen als volledig geautomatiseerde oplossingen worden gerealiseerd, inclusief integratie in bestaande productie-, montage- en verpakkingslijnen. Alle procesparameters zoals volumestromen voor perslucht en kooldioxide en straaltijd worden door proefreinigingen in het technikum van acp nauwkeurig afgestemd op de specifieke toepassing, materiaaleigenschappen en de te verwijderen contaminaties. Ze kunnen worden opgeslagen als reinigingsprogramma’s in de besturingssoftware van de installatie. Systemen in cleanroom-uitvoering kunnen worden gerealiseerd volgens de taakstelling, inclusief een lokaal cleanroom-systeem en een speciaal aangepaste afzuiging.