Новые тенденции в очистке промышленных деталей

Журнал Мир Гальваники №2 (40) Июнь 2018

Известно, что очистка промышленных деталей – это важный дополнительный этап во всей производственной цепочке. Однако новые тенденции, такие как четвертая промышленная революция, миниатюризация, электромобильность, легкий вес конструкций и развитие глобализации, формируют новые задачи перед очисткой промышленных деталей и поверхностей.

Аналогичная ситуация складывается и в автомобильной промышленности, области поставок компонентов, машиностроении, авиации, точном машиностроении, микротехнике, медицинской техники, оптике, электронике и во многих других отраслях современной промышленности.

Очистка деталей и компонентов необходима для предотвращения дальнейших проблем с качеством, например, на этапах нанесения покрытия, клеевого соединения, сварки, отпуска и сборки, а также для надлежащего функционирования готового изделия.

Поэтому очистка промышленных деталей и поверхностей считается важным дополнительным этапом производственной цепи и основным фактором, влияющим на конкурентоспособность.

НОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ТЕХНОЛОГИЮ ПРОМЫШЛЕННОЙ ОЧИСТКИ

Во многих отраслях промышленности основное внимание после механической обработки и формования уделялось удалению твердых загрязнений с помощью влажных химических методов очистки. Удаление пленочных загрязнений является приоритетным, особенно при подготовке деталей и поверхностей к нанесению покрытий, сварке, отпуску или клеевому соединению. Вряд ли потребность в очистке когда-нибудь отпадет. Однако новые тенденции формируют новые задачи для очистки деталей.

Один из примеров – это тенденция к более мелким и более сложным деталям и компонентам, рассчитанным на более качественную и длительную работу. Другие тенденции, такие как сокращение жизненного цикла продукции, сокращение производственных партий (включая штучное производство), использование новых материалов и их комбинаций (главным образом, в легких конструкциях), новые технологические процессы и развитие глобализации, оказывают непосредственное влияние на очистку деталей. Не говоря уже о крупных технических разработках, таких как электромобильность, автономное вождение и изменение производственных процессов в рамках четвертой промышленной революции.

ЛЕГКО АДАПТИРУЕМЫЕ СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ

Влажная химическая очистка несомненно остается самой распространенной технологией. Однако для того, чтобы подготовиться к изменяющимся потребностям рынка и техническим требованиям, все более важное значение приобретает гибкость в отношении дальнейшей жизнеспособности деталей и средств для обработки поверхности. Отрасль очистки деталей уже предвидит появление потребностей, поэтому создаются заводы с возможностью обработки разных типов деталей, по разным стандартам чистоты и с применением альтернативных методов очистки. Речь идет не только об установке более эффективных ультразвуковых систем, нагнетательных насосов и систем фильтрации, но и о технологических разработках, которые позволяют операторам регулировать параметры очистки в соответствии с размером и геометрией деталей, проходящих через систему. Возможность быстро и просто сменить инструменты очистки, такие как распылительные устройства, – это одна из таких разработок, наряду с разделением операций очистки и сушки в случае с водной очисткой.

РАСТУЩИЙ СПРОС НА ТОНКУЮ И СВЕРХТОНКУЮ ОЧИСТКУ

Требования, чтобы компоненты соответствовали более высоким стандартам чистоты, появляются, с одной стороны, от таких высокотехнологичных областей как полупроводники, микротехнология и электроника.

Задача здесь состоит в том, чтобы удалить поверхностные загрязнения в виде частиц и пленок, а также пятна от воды и выцветшие пятна, в то время как в некоторых областях встречаются также биологические и ионные загрязнения. С другой стороны, новые типы компонентов, например, компоненты, используемые для электрификации приводных механизмов или в самоуправляемых автомобилях, ставят новые задачи перед индустрией очистки деталей. Такие компоненты сопровождаются целым рядом жестких технических требований: способность проводить электричество и поддерживать постоянное протекание электрического тока, хорошая окрашиваемость и, в случае с оптическими датчиками, 100-процентная гарантированная функциональность. Для удаления твердых частиц и поверхностных пленок, и достижения требуемой степени чистоты производители все чаще прибегают к тонкой и сверхтонкой очистке.

Кроме основной конструкции и компоновки очистной установки (количество станций обработки и сушильных установок), подходящей технологии обработки (например, многочастотный ультразвук), химического состава и разработки процесса очистки, необходимо также учитывать и другие технические особенности. К их числу относятся: оптимизация потока, транспортировка деталей, трубопровод, автоматизация конвейера и организация воздушного потока.

ИНТЕГРИРОВАННЫЕ И АДАПТИРОВАННЫЕ ПРОЦЕССЫ ОЧИСТКИ

Тенденция к интеллектуальным сетевым производственным процессам, которые позволяют производителям повышать эффективность, улучшать качество продукции и обеспечивать гибкость при одновременном снижении затрат, также ведет к изменениям в очистке промышленных деталей.

В настоящее время уже применяются полностью автоматизированные поточные системы, которые обеспечивают очистку и сушку насыпных изделий, таких как винты, а затем их транспортировку на следующую стадию обработки. Новейшие интеллектуальные генераторы для ультразвуковой очистки теперь могут настраиваться автоматически, а также контролировать и оптимизировать свою собственную работу. Это означает, например, что оптимальную рабочую частоту можно автоматически определить и установить перед тем, как будет инициирован ультразвуковой импульс. Постоянный мониторинг и регистрация параметров установки и процесса на заводах влажной химической очистки сейчас стали обычным явлением. Заводы оснащаются высокотехнологичными контрольно-измерительными приборами для непрерывного контроля и управления/ регулирования очистных ванн.

Эти системы не только обеспечивают точную регистрацию рабочих параметров в процессе очистки, но и используются для добавления очищающего средства в ванну при необходимости.

Процесс полностью автоматизирован, не требуется вмешательство оператора. Сейчас также имеются средства первоначального контроля результатов очистки; флуоресценция обычно используется для проверки на предмет остатков пленки.

СЕЛЕКТИВНАЯ СУХАЯ ОЧИСТКА

Селективная сухая очистка рабочих поверхностей и отдельных зон компонентов перед клеевым соединением, лазерной сваркой или предварительной сборкой деталей, с использованием методов очистки сухим льдом, лазерной очистки и плазменной очистки, до сих пор остается узкоспециализированной.

Однако селективная очистка рабочих поверхностей в будущем получит большее распространение, если учесть, что одна деталь может представлять собой множество разных трудностей для очистки в зависимости от степени чистоты поверхности, требуемой для выбранных участков, предназначенных для последующей обработки или используемых для установки компонентов.

Тот факт, что поточные процессы легко можно автоматизировать, также способствует продвижению этой тенденции. Приобретающие популярность легкие конструкции, в которых обычно используется алюминий, композиционные материалы и новые сочетания материалов, представляют собой еще одну область, где процессы сухой очистки становятся все более важными.

Один из примеров – это очистка сухим льдом, которую применяют производители электромобилей для очистки пластмассовых панелей кузова и молдингов перед нанесением покрытий.

ИНФОРМАЦИЯ О ВЫСТАВКЕ PARTS2CLEAN

Рarts2clean – международная промышленная выставка по очистке деталей и поверхностей Ответы на эти и многие другие вопросы по всевозможным аспектам очистки промышленных деталей можно найти на сайте parts2clean.

Международная промышленная выставка по очистке деталей и поверхностей проводится с 23 по 25 октября 2018 года в выставочном центре Штутгарта (Германия). На выставке будет представлена исчерпывающая информация о системах очистки, альтернативных методах очистки, чистящих средствах, технологии чистых помещений, процедурах обеспечения и контроля качества, очистных ваннах и резервуарах, утилизации и поддержании требуемого состояния технологической среды, транспортировке и автоматизации, обслуживании, консультировании, научных и отраслевых изданиях. Трехдневный форум parts2clean также предоставляет уникальную возможность получить ценную информацию о различных аспектах очистки промышленных деталей и поверхностей.

www.parts2clean.com

Рисунок 1. Для удаления твердых частиц и поверхностных пленок и достижения требуемой степени чистоты производители все чаще прибегают к тонкой и сверхтонкой очистке. На фото: UCM_Feinstreinigung. Источник: UCM AG.

Рисунок 2. Эта полностью автоматизированная линия очистки была разработана для потоковой ультразвуковой очистки насыпных изделий. Детали очищаются, сушатся, а затем транспортируются на следующую стадию обработки без вмешательства оператора. На фото: Weber Ultrasonics_Goessling_Spax. Источник: Weber Ultrasonics AG.

Рисунок 3. Датчик на главной поточной линии непрерывно контролирует концентрацию чистящего средства и его уровень загрязнения. Полученные показания посредством контроллера передаются в центральную систему управлния, и при необходимости чистящее средство автоматически добавляется. На фото: SensAction_Integration. Источник: SensAction AG.

Рисунок 4. Поточное измерение степени чистоты с помощью флуоресцентной технологии позволяет выявить остатки пленки. На фото: FraunhoferIPM FluoScan. Источник: FraunhoferIPM, Member of Fraunhofer-Alliance Cleaning Technology.

Рисунок 5. Очистка сухим льдом применяется для очистки пластмассовых элементов кузова электромобилей перед нанесением покрытий. На фото: acp_CO2-Reinigung_2. Источник: acp – advanced clean production GmbH.