Bezpieczne opanowanie filmowych zabrudzeń

Na konferencji prasowej inaugurującej parts2clean 2018, na którą zjechało się liczne grono przedstawicieli prasy, dr Michael Flämmich, kierownik komisji specjalistycznej FiT ds. Targów, Kontroli i Podatków, szczegółowo przedstawił wytyczne FiT. (Zdjęcie: ZVO)

Do filmowych zanieczyszczeń należą oleje i tłuszcze, a także pozostałości środków ochrony antykorozyjnej, powłok, chłodząco-smarów i innych środków pomocniczych stosowanych w produkcji. (Zdjęcie: SurTec)

W swoim pierwszym wytycznym, Związek Branżowy ds. Częściowego Czyszczenia Przemysłowego e.V. (FiT) szczegółowo zajmuje się tematem „Opanowanie filmowych zanieczyszczeń”. Kieruje ją do operatorów urządzeń do czyszczenia części, odpowiedzialnych za procesy czyszczenia, liderów łańcuchów procesowych oraz użytkowników technik pomiarowych i kontrolnych, mając na celu ułatwienie im prowadzenia procesów zapewniających jakość w przemysłowym czyszczeniu części w zakresie filmowych zanieczyszczeń.

W wielu gałęziach przemysłu czystość powierzchni elementów po etapach przed-, pośrednich i końcowych jest ważnym kryterium jakości. Pomimo stosowania najnowocześniejszych technik produkcyjnych, nie zawsze można całkowicie wykluczyć zanieczyszczenia powstałe podczas produkcji. Obecne zanieczyszczenia muszą być odpowiednio usunięte, aby element osiągnął wystarczającą czystość dla kolejnych etapów produkcji (np. łączenie, lakierowanie) i końcowych zastosowań. Podczas gdy w ostatnich latach głównie rozpatrywano zanieczyszczenia cząsteczkowe, obecnie coraz częściej dostrzega się wpływ na jakość również zanieczyszczeń chemicznych/filmowych.

FiT dostrzegł potrzebę branży przemysłowego czyszczenia części w praktycznych wytycznych dotyczących zapewnienia jakości procesu w zakresie filmowych zanieczyszczeń. Opierając się na aktualnym stanie techniki, wzbogaconym o wiedzę praktyczną, doświadczenie ekspertów oraz użytkowników, opracował w latach 2015–2018 wytyczne „Opanowanie filmowych zanieczyszczeń”. Po raz pierwszy zostały one przedstawione publicznie podczas targów parts2clean w dniach 23–25 października 2018 roku w Stuttgarcie. Tam FiT był silnie reprezentowany jako nawigator czyszczenia elementów, m.in. z wystawą, specjalnym obszarem projektu badawczego „QSREIN4.0 – Szanse dla technologii czyszczenia”, referatami w forum branżowym oraz podczas konferencji prasowej inaugurującej.

Filmowe zanieczyszczenia są często nieuniknione

Do filmowych zanieczyszczeń należą oleje i tłuszcze, a także pozostałości środków ochrony antykorozyjnej, powłok, chłodząco-smarnych i innych środków pomocniczych w produkcji. Do nich zaliczają się również konserwanty i kleje, a także ręczne spawanie i odciski palców. Ogólnie rzecz biorąc, filmowe zanieczyszczenia można opisać jako cienką, ciągłą (nie cząsteczkową) warstwę niepożądanych, obcych składników na powierzchniach części lub pełnych powierzchniach elementów.

Wpływ olejów i tłuszczów (oraz podobnych substancji) na niektóre procesy jest dobrze znany. Dlatego powszechnie stosuje się obecnie specyfikację „bez oleju i tłuszczu”. Całkowita eliminacja niepożądanej substancji z istotnej powierzchni jest z pewnością rozsądnym pierwszym krokiem. Uświadamia to wszystkim zaangażowanym, że oleiste i tłuste pozostałości mogą zakłócać proces. Jednakże, podczas gdy podobne wymaganie „bez silikonu” w wielu procesach produkcyjnych można praktycznie zrealizować poprzez unikanie środków pomocniczych zawierających silikon, zrezygnowanie z „oleistych” i/lub „tłustych” środków pomocniczych w produkcji jest zwykle niemożliwe. Kluczowe środki pomocnicze, takie jak chłodziwa w obróbce skrawaniem, zawierają koniecznie naturalne lub syntetyczne oleje lub tłuszcze. Praktyka wymaga więc ustalenia odpowiednich granicznych wartości dla procesu, zapewniających wystarczającą czystość.

Sytuacja dla producentów części i operatorów urządzeń czyszczących staje się coraz bardziej wymagająca, ponieważ coraz więcej procesów produkcyjnych i końcowych zastosowań wymaga czystych powierzchni elementów pod kątem filmowych zanieczyszczeń. Aby skutecznie sprostać tym rosnącym wymaganiom, wytyczne „Zasady zapewnienia jakości procesu w czyszczeniu elementów” i „Lista kontrolna planowania procesu czyszczenia” FiT mogą stanowić pierwszą wskazówkę.

Obecne wytyczne „Opanowanie filmowych zanieczyszczeń” kompleksowo omawiają ten temat.

Treść wytycznych

W części wstępnej wytycznych zawarte są definicje i terminy w celu ujednolicenia języka. Następnie omówione są występowanie/źródła filmowych zanieczyszczeń oraz ich właściwości i skutki. Na podstawie wybranych procesów, końcowych zastosowań i branż przedstawiona jest rosnąca rola filmowych zanieczyszczeń w procesach produkcyjnych. Na końcu wyznaczony jest zakres obowiązywania tych wytycznych.

Aby opracować, wdrożyć i zoptymalizować procesy produkcyjne i czyszczące w firmie, zapewniając wysoką jakość ogólnego procesu i powtarzalność końcowego produktu, konieczna jest pewna wiedza podstawowa. Odnosząc się do kluczowego elementu tych wytycznych, czyli łańcucha procesów w czyszczeniu części, przedstawiono stan wyjściowy części przed czyszczeniem oraz dostępne rozwiązania dotyczące chemii czyszczącej i metod czyszczenia. Podstawowa wiedza o czystości lub stopniu zabrudzenia elementów na różnych etapach procesu czyszczenia może być uzyskana wyłącznie dzięki optymalnemu zastosowaniu odpowiednich technik pomiarowych, kontrolnych i analitycznych. Przedstawiono wybór najczęściej stosowanych, dostępnych metod, szczególnie podkreślając ich możliwości i ograniczenia. Na końcu zaprezentowano aktualne podejścia i rozwiązania w monitorowaniu procesu.

W części praktycznej połączono podstawy z rozwiązaniami i przedstawiono rozwiązania dla typowych zadań w czyszczeniu części. Podano wytyczne, jak systematycznie i jakościowo prowadzić procesy czyszczenia oraz jak właściwie reagować na konieczne zmiany procesowe lub pojawiające się zakłócenia. Ponadto pokazano praktyczne możliwości monitorowania skuteczności i zakłóceń w procesie czyszczenia oraz oceny stanu elementów na przestrzeni całego łańcucha procesowego. Oprócz identyfikacji źródeł chemicznych/filmowych zanieczyszczeń i kontroli czystości powierzchni funkcjonalnych jako typowych zadań, zaproponowano metodologiczne podejście do ustalania granicznych wartości dla wystarczającej czystości elementów pod kątem filmowych zanieczyszczeń. Na podstawie wytycznych dla typowych zadań przedstawiono dostępne techniki pomiarowe, kontrolne i analityczne w praktycznym zastosowaniu, ilustrując ich zalety i ograniczenia.

Ponadto wytyczne FiT zawierają dalsze zalecenia dotyczące właściwego postępowania z elementami w zakresie czystości, projektowania elementów do czyszczenia oraz obsługi próbek do badań powierzchniowych. Uwzględnienie tych zaleceń poprawia skuteczność opanowania filmowych zanieczyszczeń w, przed i obok łańcucha procesowego czyszczenia części.

Wersja drukowana dostępna

Wytyczne zostały opracowane przez grupę roboczą FiT-adhoc „Filmowe zanieczyszczenia”. Nieczłonkowie FiT mogą je nabyć za cenę 50 euro (plus 19% VAT) poprzez ZVO Service GmbH, mail@zvo.org. Członkowie otrzymują je bezpłatnie lub po preferencyjnej cenie.