Egy komplex folyamat egyszerű kivitelezése.
A tömeggyártásban keletkező ömlesztett termékek ipari tisztítása gyakran dróthálós kosarakban vagy perforált fémdobozokban történik. Az oldószeres vagy vizes alapú eljárás általános gyakorlatnak számít – különösen a stancolt, húzott, vagy akár az egyszerűen forgácsolt alkatrészek esetében. Az alkatrészek finom kapilláris szerkezete azonban rendszeresen problémát jelent, különösen a vizes közegeken alapuló folyamatok esetében. Ez kihatással van a tisztító és öblítő szakaszokra, valamint a szárításra is. De létezik megoldás. A ciklikus nukleáció (CNp) új lehetőségeket teremtett az ipari tisztítástechnikában.
A mechanikai rendszerekkel végzett tisztítás korlátai
A nagy mennyiségben előállított termékek tisztítását évtizedek óta ömlesztve végzik. Egészen a 80-as évekig ez volt az alkatrészek zsírtalanítására szolgáló bevett eljárás. Előnyei nyilvánvalóak: A tömeggyártásból kikerülő termékek nagy mennyiségben, minimális ciklusidő mellett készülnek el, általában manuális beavatkozás nélkül. Az anyagáramlás rendszerint folyamatos – például szállítószalagokkal. Amennyiben lehetséges, a tisztítási folyamatokat gyártásközi eljárásként kell alkalmazni, hasonló ciklusidők mellett. Ha mindez a gyártási/megmunkálási technológiák miatt nem lehetséges, a tisztításra váró termékeket – lehetőleg automatizált – árutárolókban kell elhelyezni. Mindkét módszerrel hatékony és költséghatékony eljárás hozható létre. Az eljárás során a termékeket szorosan egymáshoz zsúfolják, így az alkatrészek közötti közegáramlás nehézkes vagy éppen ellehetetlenített. A mechanikai rendszerekkel (fúvókák, ultrahang stb.) mosás így sokszor nem, vagy csak részben tisztítja meg a termékeket.
Oldószeres vagy vizes alapú tisztítás
Mind a vizes, mind az oldószeres tisztítási technológiában a tisztítóanyag egyértelműen meghatározott paramétereknek kell, hogy megfeleljen. A „hasonló hasonlót old” alapelv értelmében a zsírtalanítási eljárásban egyértelműen az oldószer az első választás. Amennyiben szervetlen szennyeződések (részecskék, kopás, sók stb.) eltávolítása a cél, vagy a folyamatban bizonyos felületkialakítás és -védelem (foszfátozás, korrózióvédelem stb.) is szerepet játszik, akkor a vizes alapú tisztítás egyértelműen hatékonyabb, mint az oldószeres. Mindkét eljárás rendelkezik azonban egyértelmű hiányosságokkal, különösen az ömlesztett termékek esetében. Ilyenek például a magas felületi feszültség, a közeg elpárologtatásának – és ezzel a szárításnak – a magas energiaigénye, valamint a szűk geometriákban és a kapilláris szerkezetekben megmaradó folyadék.
Egy új megközelítés: ciklikus nukleáció (CNp)
A ciklikus nukleáció (CNp) új lehetőségeket teremtett az ipari tisztítástechnikában. A lehetőleg vizes alapú közeggel megtöltött zárt kamrában a nyomás csökkentése oly módon megy végbe, hogy a folyadék forrása az alkatrészek tisztítandó felületén menjen végbe. A negatív nyomás ciklikus megszüntetésével a vízbuborékok elpattannak, ami olyan nyomást (kavitáció) hoz létre, ami észrevehető mechanikai hatást fejt ki az alkatrész teljes felületére. A folyadékok izosztatikus tulajdonságainak köszönhetően a fent említett nyomásváltozások még a komplex belső geometriák utolsó sarkára is kiterjednek. Ennek eredményeképpen a közegáramlás a munkadarab minden, még a kapilláris szerkezetű területein is létrehozható. A részecskék és szennyeződések még a nehezen hozzáférhető helyekről is felszabadulnak, és elkerülnek az alkatrész közvetlen közeléből. Ezt a folyamatot aszimmetrikus térfogatáramnak is nevezik. Ugyanez az eljárás kissé módosított formában szárításra és közbenső szárításra is alkalmazható.
A ciklikus nukleáció még a patronok belsejében is lehetővé teszi a tiszítóközeg egyenletes áramlását
Az ömlesztve tárolt CO2-patronok tisztítása
Az említett CNp eljárást alkalmazzák többek között a CO2-patronok tisztításakor. A bonyolult geometriájú (egyoldali nyílás <4 mm átmérővel) termékeket dróthálós kosarakba ömlesztik, így az ultrahangos technológiákkal a hatékony belső és külső tisztítás csak nagyon hosszú ciklusidővel, folyamatos forgatás mellett lenne lehetséges. Ezen túlmenően a patronok magas tisztítóközegátvitele miatt az alkalmazott fürdő felhasználhatósági ideje is nagyon korlátozott.
A CO2-patronok egyik gyártója az alábbi áteresztőképességet érte el az LPW-technológiával:
- Teljesítmény: 6 kosár/óra
- Kosárméret: 670 x 480 x 300 mm
Korábban a tisztítást ultrahangos és befecskendezéses eljárások kombinációja végezte el 3 kezelőkamrában és 4 nedves folyamatlépésben. Az összehasonlító kísérletek kimutatták, hogy az ultrahang ciklikus nukleációval történő kiváltása jelentősen növeli a tisztítás hatékonyságát, különösen a patronok belsejében. A CNp szárítás a közbenső és a végső szárítás során is minimálisra csökkentette a leállásokat, és egy elfogadható szintre csökkentette a hordozó átvitelét.
A kísérlet eredménye szerint a CNp eljárás ultrahang nélkül biztosítja a folyamatos belső és külső tisztítást, jelentősen magasabb töltési szintekkel és jelentősen rövidebb kezelési időkkel (7-8 töltés/h).
ForrásRolatast