Skutecznie i wydajnie czyścić obszary funkcjonalne struktury

Przy częściowym czyszczeniu obszarów strukturalnych, na przykład elementów karoserii lub obudów akumulatorów, zimna, sucha metoda quattroClean zapewnia stabilną czystość dostosowaną do potrzeb dzięki solidnemu procesowi z dużym zakresem parametrów pracy. (Źródło obrazu: acp systems AG)

Nałożenie kleju może odbywać się bezpośrednio lub po uprzednim aktywowaniu. (Źródło obrazu: acp systems AG)

Współdziałanie czterech mechanizmów działania umożliwia powtarzalne usuwanie zanieczyszczeń, zarówno partikularnych, jak i filmowych, z tworzyw sztucznych (z i bez wzmocnienia włóknami) oraz elementów metalowych w sposób zautomatyzowany inline. (Źródło obrazu: acp systems AG)

W celu oszczędności masy, w przemyśle motoryzacyjnym coraz częściej stosuje się zespoły z tworzyw sztucznych i lekkich metali, które są ze sobą klejone. Przy łączeniu elementów strukturalnych szczególnie ważne jest niezawodne wstępne przygotowanie obszarów klejenia. W tych zadaniach technologia quattroClean, będąca neutralną dla klimatu, w porównaniu z innymi suchymi metodami czyszczenia, oferuje liczne korzyści.

Lekka konstrukcja nie jest nowym tematem w przemyśle motoryzacyjnym. Wraz z dalszym zmniejszaniem emisji CO2 i rozwojem elektromobilności, temat ten zyskuje na aktualności. Producent i dostawcy coraz częściej sięgają po lżejsze materiały, takie jak aluminium i tworzywa sztuczne, przy elementach karoserii, takich jak drzwi, pokrywy nadwozia, bagażniki, klapy tylnych drzwi oraz maski silnika. Ponadto zmienione technologie produkcji i łączenia, takie jak klejenie zamiast spawania, nitowania czy śrubowania, umożliwiają oszczędność masy. Aby zapewnić wymaganą przyczepność w przypadku strukturalnych klejenia, na przykład elementów nadwozia lub obudów akumulatorów, stawia się bardzo wysokie wymagania dotyczące czystości i zwilżalności obszarów klejenia.

Efektywne częściowe i suche czyszczenie zamiast mokrego i całościowego

Klasyczne mokre procesy czyszczenia chemicznego z użyciem mediów wodnych lub rozpuszczalników wykluczają się z różnych powodów w tych zadaniach. Należą do nich fakt, że obszary klejenia zwykle muszą być znacznie czystsze niż reszta elementu, a te procesy czyszczenia nie mogą być lub mogą być trudne do zintegrowania z linią produkcyjną czy montażową. Dlatego preferowane są suche metody, takie jak przyjazny dla środowiska proces czyszczenia strumieniem śniegu quattroClean firmy acp systems AG. Jest on stosowany w wielu branżach do selektywnego lub całościowego czyszczenia elementów z praktycznie wszystkich materiałów. Czyszczenie jest delikatne dla materiału, co pozwala na obróbkę także wrażliwych podłoży.

Metoda ta wykorzystuje ciekły dwutlenek węgla jako medium czyszczące, które powstaje jako produkt uboczny procesów chemicznych i produkcji energii z biogazu, co czyni je neutralnym dla środowiska. Jest on prowadzony przez bezwładnościową dwukomponentową dyszę pierścieniową i rozpręża się przy wylocie do drobnego śniegu CO2. Ten główny strumień jest skupiany w osobnym, pierścieniowym strumieniu powietrza sprężonego i przyspieszany do prędkości naddźwiękowej. Po uderzeniu dobrze skupionego strumienia śniegu i powietrza sprężonego na powierzchnię do czyszczenia dochodzi do połączenia efektów termicznych, mechanicznych, sublimacji i rozpuszczalnikowych. Współdziałanie tych czterech mechanizmów skutecznie usuwa zanieczyszczenia zarówno cząstkowe (np. kurz, wióry, ścieranie, mikrograty), jak i filmowe (np. środki oddzielające, oleje rozciągające, emulsje, silikony, ślady sadzy). Usunięte zanieczyszczenia są odrzucane przez siłę aerodynamiczną powietrza sprężonego i usuwane przez zintegrowany system odciągowy.

Zimowy, łatwy do zautomatyzowania proces czyszczenia z dużym oknem roboczym

Technologia quattroClean, opracowana ponad 20 lat temu, należy do najwydajniejszych, najskuteczniejszych i najbardziej wszechstronnych suchych metod. W porównaniu z innymi suchymi metodami czyszczenia, takimi jak plazma atmosferyczna czy laserowe czyszczenie, umożliwia dzięki różnym cechom procesowym wyższe bezpieczeństwo procesu w seryjnej produkcji. Do tych cech należą solidny proces i duże okno robocze. Dodatkowo pozytywnie wpływa fakt, że podczas czyszczenia nie dochodzi do nagrzewania obszarów poddawanych obróbce.

Skalowalność systemu quattroClean zgodnego z przemysłem 4.0 umożliwia łatwe i oszczędne dostosowanie go do różnych zastosowań i geometrii elementów. Wszystkie parametry procesu, takie jak przepływy objętościowe powietrza sprężonego i dwutlenku węgla, liczba dysz, zakres i czas strumienia, są precyzyjnie dostosowywane do konkretnego elementu, aplikacji, właściwości materiału oraz usuwanych zanieczyszczeń na podstawie prób w laboratorium acp. Mogą być one zapisane jako programy specyficzne dla części w sterowniku urządzenia. Na bazie standardowych modułów firma acp opracowuje indywidualne koncepcje urządzeń — zarówno jako rozwiązania samodzielne, jak i do integracji z liniami produkcyjnymi i zautomatyzowanymi środowiskami produkcyjnymi.

Przygotowanie do klejenia elementów strukturalnych z tworzyw sztucznych i metali

Do wstępnego przygotowania (usunięcia pozostałości środków oddzielających i aktywacji powierzchni) dwóch klejonych elementów — wykonanych z włóknowzmocnionego poliamidu (PA) i niewłóknowzmocnionego PA — technologia quattroClean okazała się skuteczniejsza od czyszczenia plazmą atmosferyczną. Powodem było to, że elementy wyczyszczone plazmą nie spełniały wymagań dotyczących wytrzymałości na zerwanie, które muszą być spełnione po klejeniu. Dodatkowo, wąskie okna procesowe czyszczenia plazmowego wymagały bardzo precyzyjnego przestrzegania parametrów, takich jak czas działania, odległość i kąt padania plazmy, aby uzyskać efekt na powierzchni i uniknąć nadmiernej aktywacji tworzywa sztucznego. Dla tej aplikacji firma acp wspólnie z przedsiębiorstwem opracowała wieloetapowy proces, w którym elementy są automatycznie czyszczone, aktywowane i klejone.

U jednego z azjatyckich producentów samochodów chodziło o usunięcie minimalnych pozostałości oleju rozciągającego, używanego podczas formowania elementów nadwozia z aluminium, przed klejeniem. Firma przeprowadziła porównawcze testy czyszczenia plazmą, laserem i quattroClean. Podczas gdy metoda plazmowa okazała się nieskuteczna, udało się usunąć olej rozciągający za pomocą laserowego czyszczenia. Jednak podczas tego procesu dochodziło do niepożądanych efektów ubocznych z powodu nagrzewania elementu, a także proces był wolniejszy, co wykluczało tę metodę. Oprócz wysokiego poziomu czystości, szybkości i bezpieczeństwa procesu, technologia quattroClean przekonała swoją „niepodatnością” i opłacalnością. Zgodnie z obliczeniami producenta, w porównaniu z mokrą metodą chemiczną, pozwala ona zaoszczędzić cztery razy więcej na inwestycjach, a koszty operacyjne zmniejszają się o ponad 50%.