Czyścić suchym śniegiem CO2 i bez pozostałości

Technologia strumienia śniegu z CO₂ umożliwia celowe, suche i bezpozostałościowe czyszczenie określonych obszarów elementów, na przykład przed lub po procesach spawania laserowego. (Źródło obrazu: acp – advanced clean production) / Technologia strumienia śniegu z CO₂ selektywnie czyści suche wybrane obszary komponentów bez pozostawiania żadnych osadów, na przykład przed lub po procesach spawania laserowego. (Zdjęcie: acp – advanced clean production)

Czyszczenie śnieżne CO2 umożliwia suchą i delikatną eliminację cząstek po bezpośrednim laserowym strukturze MID. (Źródło obrazu: acp – advanced clean production) / Strumień śniegu z CO2 usuwa cząstki w suchym i delikatnym procesie po laserowym bezpośrednim strukturze MID. (Zdjęcie: acp – advanced clean production)

W porównaniu do tradycyjnych metod czyszczenia, takich jak ultradźwięki czy mycie wysokociśnieniowe, system quattroClean ma tę zaletę, że szorstkie struktury laserowe są jednocześnie wygładzane (po prawej stronie). (Źródło zdjęcia: HSG-IMAT) / Compared with common cleaning methods, such as ultrasonic or high-pressure washing processes, the quattroClean system has the advantage of smoothing rough laser structures at the same time (right). (Photo: HSG-IMAT)

Ciecz CO₂ jest prowadzona przez bezzużyciową dwuskładnikową dyszę pierścieniową i rozpręża się przy wyjściu do drobnych kryształów CO₂, które są skupiane przez pierścieniowy strumień powietrza sprężonego. W ten sposób osiąga się jednorodną wydajność czyszczenia. (Źródło obrazu: acp – advanced clean production)

Ciecz CO₂ jest podawana przez niezużywający się dwuskładnikowy dysz i rozpręża się po wyjściu, tworząc drobne kryształy CO₂, które są skupiane przez okrągłą osłoniętą dyszą sprężonego powietrza. Ta opatentowana technologia zapewnia jednolite efekty czyszczenia. (Zdjęcie: acp – zaawansowana produkcja czysta)

Wynikiem takich trendów jak elektromobilność, lekka konstrukcja, miniaturyzacja i Przemysł 4.0 pojawiają się nowe wyzwania dla przemysłowego czyszczenia elementów. Firma acp oferuje rozwiązanie quattroClean do strumieniowego czyszczenia śniegiem, które pozwala stabilnie, powtarzalnie i ekonomicznie realizować wiele różnych zadań czyszczenia. Do zalet suchiej, bezpozostałościowej i ekologicznej technologii czyszczenia należą indywidualne dostosowanie, niewielkie zapotrzebowanie na miejsce, łatwa automatyzacja oraz integracja z liniami produkcyjnymi, produkcjami przemysłu 4.0 i czystymi pomieszczeniami.

Czy to przemysł motoryzacyjny i dostawczy, precyzyjna i mikro-mechanika, technika medyczna, mechatronika, elektronika czy inne branże przemysłowe, wymagania dotyczące czyszczenia części zmieniają się pod wpływem aktualnych trendów. Do nich należą coraz mniejsze i bardziej skomplikowane elementy i komponenty. Krótsze cykle życia produktów, mniejsze ilości produkcyjne aż do jednostek, zastosowanie nowych materiałów i ich kombinacji, na przykład do lekkiej konstrukcji, oraz nowe lub zmienione procesy produkcyjne. Elektromobilność, autonomiczna jazda i dostosowanie środowisk produkcyjnych do przemysłu 4.0 to kolejne trendy mające wpływ na czyszczenie elementów. Może się zdarzyć, że kombinacja materiałów lub struktury powierzchni nie nadają się do mycia chemicznego na mokro, lub że tylko niektóre obszary elementów, takie jak powierzchnie klejenia, spawania czy uszczelniania, wymagają określonego poziomu czystości, albo że czyszczenie odbywa się na zamontowanych komponentach.

Skalowalne rozwiązanie czyszczące z użyciem śniegu CO2

Firma acp – advanced clean production GmbH oferuje w takich przypadkach bezpieczne i ekonomiczne rozwiązanie w postaci technologii strumieniowego czyszczenia śniegiem quattroClean. Skalowalny system czyszczenia można łatwo dostosować do różnych geometrii elementów do selektywnego lub całościowego traktowania.

Medium czyszczące w tym ekologicznym procesie – w przeciwieństwie do suchego lodu – stanowi ciekłe dwutlenek węgla, który powstaje jako produkt uboczny w procesach chemicznych i w produkcji energii z biomasy. Jest praktycznie nieograniczenie trwały i dostarczany w butlach lub zbiornikach.

Suche, bezpozostałościowe i celowe czyszczenie

Ciekły dwutlenek węgla jest prowadzony przez bezzużyciową podwójną dyszę ringową systemu acp i rozluźnia się przy wyjściu do drobnych kryształów CO2. Są one skupiane przez pierścieniowy strumień powietrza sprężonego i przyspieszane do prędkości naddźwiękowej. Ta opatentowana technologia zapewnia jednorodną wydajność czyszczenia – nawet przy większych powierzchniach z wieloma dyszami.

Gdy dobrze skupiony, zimny na -78,5°C strumień powietrza z śniegiem uderza w powierzchnię do czyszczenia, dochodzi do połączenia efektów termicznych, mechanicznych, sublimacji i rozpuszczania. Dzięki tym czterem mechanizmom działania system quattroClean skutecznie i powtarzalnie usuwa filmowe zanieczyszczenia, takie jak resztki środków chłodzących, olejów obróbkowych, past polerskich, środków oddzielających i silikonów, a także cząstkowe zanieczyszczenia, takie jak wióry, kurz i ścieranie. Czyszczenie przebiega w sposób materiałowo oszczędny, ponieważ niepalny, niekorozyjny i nietoksyczny dwutlenek węgla w postaci śniegu pozwala na czyszczenie także delikatnych i drobno strukturalnych powierzchni.

Pod wpływem aerodynamicznej siły strumienia usunięte zanieczyszczenia są usuwane i razem z sublimowanym w stanie gazowym CO2 odsysane z komory czyszczącej. Elementy po czyszczeniu są suche i mogą być od razu dalej obrabiane lub pakowane.

Rozwiązanie czyszczące dla różnych produktów

Technologia strumieniowego czyszczenia śniegiem quattroClean sprawdziła się w bardzo różnych zastosowaniach w różnych branżach. Na przykład system czyszczenia jest już od kilku lat wykorzystywany do usuwania śladów ablacji podczas produkcji odlewanek obwodów drukowanych (MID) z technologią LDS. W porównaniu do tradycyjnych metod czyszczenia, takich jak ultradźwięki czy wysokociśnieniowa woda, system quattroClean ma tę zaletę, że struktury laserowe są jednocześnie wyrównywane, co ułatwia technikę montażu i łączenia. Usuwanie śladów laserowych jest również zadaniem czyszczącym w produkcji akumulatorów, gdzie konieczne jest celowe i bezpieczne usunięcie śladów po obróbce laserowej, które mogłyby prowadzić do zwarcia. Producent sensorów korzysta z technologii śniegu od acp, aby oczyścić cząstki przed pakowaniem wrażliwych sensorów. Dla tego zastosowania zaprojektowano hermetyczną komorę czyszczącą, zintegrowaną z czystym pomieszczeniem i wyposażoną w filtr-fan-unit do dostarczania czystego powietrza. System quattroClean jest również wykorzystywany do zintegrowanego z produkcją czyszczenia tłoków silnikowych przed optycznym pomiarem powierzchni cylindrów. Obsługa elementów odbywa się za pomocą robota. System działa w trybie One-Piece-Flow z wydajnością czyszczenia 11 cm2/sek. W zakresie tłoczenia umożliwia to quasi ręczny system czyszczenia resztek produkcyjnych z matryc bezpośrednio po tłoczeniu. To czyszczenie pojedynczych elementów zastępuje zwykle czyszczenie chemiczne na mokro.

Kompaktowy, łatwy do automatyzacji i precyzyjnie sterowany

Modularna konstrukcja systemu quattroClean firmy acp umożliwia łatwe i oszczędne w miejscu dostosowanie do specyficznych zadań klienta. Tak więc można realizować zarówno ręczne i półautomatyczne systemy czyszczenia, jak i w pełni automatyczne rozwiązania, w tym integrację z istniejącymi liniami produkcyjnymi, montażowymi i pakującymi. Wszystkie parametry procesu, takie jak objętości strumienia powietrza i dwutlenku węgla oraz czas strumienia, są precyzyjnie dostosowywane do konkretnej aplikacji, właściwości materiałów i zanieczyszczeń do usunięcia, na podstawie prób czyszczenia przeprowadzonych w laboratorium acp. Parametry te mogą być zapisane jako programy czyszczenia w sterowniku urządzenia. Systemy w wersji do pomieszczeń czystych można realizować zgodnie z zadaniem, z lokalnym systemem czystego pomieszczenia i specjalnie dostosowanym odciągiem.