Optymalizacja procesu mycia wstępnego i pośredniego w przypadku obróbki ze skrawaniem części Powertrain

Para zamiast sprężonego powietrza – wydajna również w przypadku procesów MMS

Na liniach produkcyjnych silników i skrzyni biegów w przemyśle motoryzacyjnym mycie części pomiędzy poszczególnymi etapami obróbki skrawaniem jest obecnie standardowym rozwiązaniem. Mycie realizowane jest często z użyciem sprężonego powietrza, które wytwarzane jest z wykorzystaniem dużych nakładów energii. Atrakcyjną pod względem kosztów eksploatacji alternatywę stanowi mycie parowe z użyciem systemu EcoCsteam firmy Ecoclean. System można również stosować do mycia wstępnego po procesach z użyciem systemów smarowania minimalną ilością (MMS) na liniach produkcyjnych. Dzięki temu uzyskuje się wyniki, które umożliwiają wyraźne wydłużenie czasu użytkowania kąpieli na etapie następującego po nim mycia wodnego.

Smarowanie minimalną ilością (MMS) to metoda, która jest coraz częściej stosowana przy produkcji komponentów samochodowych układów przeniesienia napędu z aluminium i stali. Nic dziwnego, gdyż mieszanka drobnych kropli oleju i sprężonego powietrza, którą stosuje się bardzo oszczędnie w przypadku obróbki skrawaniem skrzyń i wałów korbowych, głowic cylindrów oraz korbowodów, zapewnia bardzo duże oszczędności energii. Poza tym odpadają wszystkie koszty związane z dostarczeniem i utylizacją oraz uzdatnianiem i magazynowaniem płynów obróbkowych. Kolejną zaletą metody MMS jest przyjemniejsze otoczenie pracy dla pracowników, którzy nie pracują w zanieczyszczonym olejem powietrzu. Wiele korzyści, które wspierają wysiłki przemysłu samochodowego w kierunku zrównoważonej produkcji.

Jednak tam, gdzie dużo światła, tam również jest również cień. W przypadku procesów MMS jest to mycie części. Wprawdzie środek smarujący pozostawia na częściach minimalne pozostałości, ale przywierają one bardzo mocno do powierzchni. Praktycznie sklejają wióry i cząsteczki na powierzchni. Podczas następującego po obróbce mycia wodą powoduje to znaczne dodatkowe koszty, które prowadzą do wyraźnie krótszych czasów użytkowania kąpieli: Zamiast po czterech tygodniach, jak to ma normalnie miejsce w przypadku obróbki z użyciem płynów obróbkowych, kąpiele w procesach MMS muszą być wymieniane już po jednym tygodniu.

To powoduje nie tylko wyższe koszty mycia, lecz również zredukowaną dostępność instalacji. Zrozumiałe jest więc, że producenci OEM oraz producenci komponentów Powertrain szukają rozwiązania, które pozwoli zredukować wprowadzanie zanieczyszczeń do instalacji myjącej i przez to wydłużyć czasy użytkowania kąpieli.

Wydajne mycie wstępne z użyciem mokrej pary

Często stosowane przy myciu pośrednim systemy sprężonego powietrza są praktycznie bezskuteczne w przypadku tych niewielkich, ale mocno przywierających zanieczyszczeń. Wydajną alternatywę stanowi mycie wstępne części przy użyciu systemu mycia parowego EcoCsteam firmy Ecoclean. System pracuje z wykorzystaniem mokrej pary w połączeniu z bardzo szybkim strumieniem gorącego powietrza. Dzięki łatwemu zautomatyzowaniu mycie parą można bezpośrednio integrować z liniami produkcyjnymi w postaci kompaktowego systemu modułowego.

W przeciwieństwie do normalnych systemów kotłowych w przypadku systemu EcoCsteam para wytwarzana jest wg zasady przepływowego podgrzewania wody: Woda przepływa przez wyposażony w spirale grzejne system rur i jest jednocześnie podgrzewana do temperatury optymalnej dla usunięcia pozostałości po procesie MMS. Zawarta w parze frakcja płynna jest również dostosowywana do zanieczyszczenia. Specjalna metoda wytwarzania pary gwarantuje niskie zużycie wody, czyli zaledwie od ok. 250 do 300 ml wody na godzinę. Para dostępna jest również w stałej ilości i jakości oraz z niezmiennymi parametrami przez cały proces mycia. W celu wzmocnienia skuteczności mycia do pary można dodać medium myjące. Użyty jako nośnik i wykorzystany do przyspieszania bardzo szybki strumień powietrza wytwarzany jest przez bocznokanałową sprężarkę. To prowadzi w porównaniu do systemu z użyciem sprężonego powietrza do wyraźnie niższych kosztów eksploatacyjnych.

Przepustowość wody i pary oraz moc ogrzewania i strumień powietrza można dokładnie ustawiać za pośrednictwem sterowania systemu EcoCsteam i te parametry są stale monitorowane oraz dopasowywane przez sterowanie SPS.

Podwojenie czasu użytkowania kąpieli

Zamiana wody w parę następuje w przypadku technologii EcoCsteam dopiero przy wychodzeniu z dyszy. Strumień pary skupiany jest przy pomocy przyspieszanego do wysokiej prędkości powietrza i kierowany na zanieczyszczoną powierzchnię. W momencie uderzenia mokra para zmienia lepkość pozostałości po procesie MMS. Są one rozpylane w bardzo drobne kropelki i zdmuchiwane z powierzchni części razem z cząsteczkami oraz wiórami przy pomocy strumienia powietrza. Zmyte substancje odprowadzane są do zintegrowanego modułu filtrującego i utylizującego. Moduł odfiltrowuje wióry i gromadzi je w osobnym kontenerze, a woda może zostać uzdatniona lub zutylizowana. Alternatywnie istnieje możliwość podłączenia modułu mycia parowego do już zamontowanego systemu utylizującego po stronie klienta.

Próby wykazały, że w zależności od złożoności powierzchni przy pomocy systemu mycia parowego można skutecznie usunąć minimalnie 50% przywierających pozostałości po procesie MMS. Dzięki temu ilość zanieczyszczeń dostających się do instalacji myjącej ulega zmniejszeniu o połowę. Efektem jest podwojenie żywotności kąpieli. To prowadzi do odczuwalnego obniżenia kosztów za sztukę: Zakładając, że 50 procent kosztów mycia przypada na utylizację zużytych kąpieli oraz na chemię, wodę i energię dla nowych kąpieli, podwojony czas użytkowania kąpieli daje prawie 25 procent oszczędności na każdej umytej części.

Korzyści również przy myciu pośrednim części zanieczyszczonych płynami obróbkowymi

Optymalne wyniki uzyskuje się również przy myciu między poszczególnymi procesami obróbkowymi z użyciem normalnym płynów obróbkowych. W porównaniu do systemów, które pracują z droższym powietrzem sprężonym, system EcoCsteam umożliwia zredukowanie kosztów eksploatacyjnych. W porównaniu do taśmowych instalacji myjących technologia mycia parowego odznacza się mniejszym zapotrzebowaniem na ilość miejsca oraz wyjątkowo krótkimi czasami taktującymi. Poza tym proces mycia realizowany jest bez użycia środków chemicznych i wyłącznie z wykorzystaniem wody, do której w razie potrzeby można dodać środek przeciwkorozyjny.

Zawsze czyste medium myjące, jakim jest para, otwiera jeszcze dalsze możliwości zastosowań przy produkcji komponentów układu przeniesienia napędu. Do nich należy między innymi bezplamowe mycie polerowanych powierzchni, np. wałów korbowych lub wałków rozrządu przed optyczną kontrolą przez automatyczne systemy rozpoznawania obrazu.

Autor: Doris Schulz