Американский производитель высококачественных изделий методом литья под давлением обнаружил, что системы струйной очистки сухим льдом могут существенно различаться по своей эффективности. После перехода на технологию quattroClean (от компании acp) компания смогла снизить до минимума процент брака, связанного с загрязнениями, компонентов освещения транспортных средств, которые подвергались очистке перед нанесением покрытия.
Компания Nanogate Jay Systems была основана в 1968 году как подразделение семейной американской компании Jay Industries, отвечающее за пластмассы. Компания, имеющая контрольный пакет акций в Nanogate Group с 2017 года, специализируется на производстве высококачественных изделий, получаемых литьем под давлением из термореактивных и термопластичных материалов, а также на нанесении высокотехнологичных покрытий. Сфера деятельности компании охватывает конструирование изделий, разработку и производство материалов, изготовление инструментов, литье под давлением, нанесение покрытий, металлизацию, окончательную отделку и сборку.
Рисунок 1. Отражатели в специальных держателях обрабатываются полностью автоматически. Они проходят этап очистки, покрытия основным слоем, металлизации путем вакуумного напыления для нанесения отражающего слоя алюминия, а затем упаковываются. Источник: acp – advanced clean production.
Клиентами Nanogate Jay Systems являются представители автомобильной промышленности и производители бытовой техники, а также компании из других областей промышленности. Основная продукция – это компоненты освещения; компания производит большую часть фар для грузовых и легковых автомобилей ведущих производителей. Также она изготавливает элементы наружной обшивки кузова, обшивки крыши и стойки кузова автомобилей, а также арматуру внутренней отделки от средних консолей до приборных панелей, компонентов дверей и обшивки акустических систем. «Каждый день, среди прочих деталей, мы производим около 25 000 отражателей фар из компаундов для объемного прессования, которые покрываются и металлизируются с помощью процессов вакуумного напыления», – рассказывает генеральный директор Рик Тэйлор.
ОЧИСТКА ОКАЗЫВАЕТ СУЩЕСТВЕННОЕ ВЛИЯНИЕ НА КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ
Перед нанесением покрытия отражатели проходят этап очистки для удаления загрязнений после обработки, отпечатков пальцев и снятия заусенцев. Чтобы улучшить результаты очистки и интегрировать этот процесс в производственную линию, некоторое время назад компания инвестировала в две системы очистки сухим льдом от разных производителей. Однако производительность обеих систем была низкой. Одна система оказалась неэффективной, поскольку около 40% диоксида углерода расходовалось впустую, а не использовалось в процессе. Другая система обеспечивала неудовлетворительные результаты очистки, что влекло за собой крайне высокий уровень брака (около 10%), связанного с загрязнениями. Поэтому генеральный директор компании начал искать более эффективную систему очистки. «Во время визита в одну из наших головных компаний в Германии я обратил внимание на систему quattroClean от компании acp и был впечатлен», – вспоминает Рик Тэйлор. Генеральный директор связался с представителями компании acp (advanced clean production GmbH) и объяснил свои требования. После проведения испытаний на некоторых компонентах в техническом центре компании, Nanogate Jay Systems заказали первую систему quattroClean. «Вдобавок к высокой производительности очистки, на наше решение о покупке повлияла весьма приемлемая цена», – добавляет Рик Тэйлор.
ОТЛИЧИТЕЛЬНАЯ ОСОБЕННОСТЬ ЭТОЙ СИСТЕМЫ – ДВУХКОМПОНЕНТНОЕ КОЛЬЦЕВОЕ СОПЛО
В качестве очищающей среды в системе используется жидкий диоксид углерода, который имеет почти неограниченный срок хранения. Он поставляется в баллонах и резервуарах.
Рисунок 2. Системы quattroClean для очистки отражателей с помощью струи сухого льда интегрируются в линии окраски и металлизации и работают под управлением MES от компании Nanogate Jay Systems. Источник: acp – advanced clean production.
В основе системы quattroClean лежит запатентованное, неизнашиваемое, круглое двухкомпонентное сопло, через которое подается негорючий, некоррозионный и нетоксичный CO2. На выходе из сопла он расширяется и образует мелкие кристаллы CO2. Затем они захватываются струей сжатого воздуха и ускоряются до сверхзвуковой скорости.
Неабразивная струя сухого льда и сжатого воздуха имеет температуру -78,5°C. Поскольку она может быть направлена с высокой точностью, практически весь CO2 используется для очистки и достигаются равномерные результаты очистки по всей рабочей области.
Рисунок 3. Запатентованное двухкомпонентное кольцевое сопло обеспечивает качественную равномерную очистку. Блок, используемый компанией Nanogate Jay Systems, снабжен 12 соплами. Источник: acp – advanced clean production.
Высокая эффективность очистки основывается на комбинации теплового, механического действия, а также действия сублимации и растворителя, которое происходит при воздействии струи на очищаемую поверхность. Благодаря этим четырем механизмам очистки система quattroClean надежно удаляет поверхностные загрязнения, такие как остатки разделительных средств и отпечатки пальцев, а также пылевидные загрязнения и остатки после снятия заусенцев. «Благодаря этой технологии мы достигли гораздо лучших результатов очистки и смогли снизить процент брака, связанного с загрязнениями, практически до нуля. Для получения окупаемости инвестиций потребовалось менее года», – отмечает Рик Тэйлор.
ИНТЕГРИРОВАННЫЙ В СИСТЕМУ ПРОЦЕСС ОЧИСТКИ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ
Компания Nanogate Jay Systems теперь использует три системы quattroClean, которые работают шесть, а иногда даже семь дней в неделю в три смены. Специально изготовленные фирмой acp в соответствии со строгими требованиями компании системы представляют собой роботизированный механизм с блоком сопел. Каждый блок снабжен 12 соплами с суммарной шириной струи 120 мм. Жидкий диоксид углерода и сжатый воздух поступают в блок сопел через шланговую систему.
Рисунок 4. Благодаря тому, что технологические параметры, такие как объемный расход сжатого воздуха и диоксида углерода, время очистки и последовательность движений, точно регулируются в соответствии с очищаемыми деталями, можно сократить уровень брака, связанного с загрязнениями, практически до нуля. Источник: acp – advanced clean production.
Роботизированные механизмы интегрируются в линии окраски и металлизации. Системы очистки контролируются посредством системы управления производством (MES), разработанной компанией Nanogate Jay Systems. «Чтобы интегрировать систему, компания acp работала в тесном сотрудничестве с нашими программистами и оказала нам значительную поддержку при вводе систем в эксплуатацию. При этом у нас не возникло проблем из-за того, что компания находится в Германии, а мы в США. Они всегда на связи, когда нужны нам. Однако с тех пор, как система очистки была введена в эксплуатацию, никакой дополнительной поддержки не требуется», – объясняет Рик Тэйлор.
Для очистки различных отражателей существует около 30 специальных программ. Система управления производством выбирает программу, подходящую в каждом конкретном случае. Отражатели в специальных держателях обрабатываются полностью автоматически. Они проходят этап очистки, покрытия основным слоем, металлизации путем вакуумного напыления для нанесения отражающего слоя алюминия, а затем упаковываются. Загрязнения очищаются под воздействием аэродинамической силы струи и удаляются через встроенную экстракционную систему, что предотвращает повторное загрязнение деталей.
Благодаря тому, что технологические параметры, такие как объемный расход сжатого воздуха и диоксида углерода, время очистки и последовательность движений, точно регулируются в соответствии с очищаемыми деталями, достигаются оптимальные результаты очистки. Кроме того, используется только необходимое для процесса количество диоксида углерода и сжатого воздуха. «Мы настолько довольны системой quattroClean и сотрудничеством с компанией acp, что уже обсуждаем интеграцию системы в другие наши окрасочные линии», – говорит Рик Тэйлор.
Дорис Шульц, Компания SCHULZ. PRESSE. TEXT
