Решения по очистке в автомобильной промышленности:надежное и эффективное обеспечение чистоты

Чистота компонентов является критерием качества в автомобильной промышленности. Требования становятся все строже и строже с каждым поколением автомобилей — с одновременным увеличением ценового давления. Таким образом, для автомобильной промышленности и ее поставщиков становится все более важным использовать потенциал оптимизации в области очистки деталей.

Всемирный акцент делается на снижении выбросов CO2 и расхода топлива, а также на повышении безопасности и комфорта в автомобильной промышленности. Востребованы двигатели уменьшенного размера, которые работают более эффективно с высокой выходной мощностью, а также компоненты, способные выдерживать экстремальные нагрузки и отличающиеся жесткими допусками.

Однако это возможно только с высокоточными компонентами, а это связано с повышенной чувствительностью к загрязнениям. Если они окажутся не в том месте, даже частицы размером до 500, 200 или даже всего 100 мкм могут привести к повреждению и поломке в полевых условиях.

Вот почему тем временем автомобильная промышленность начала определять распределение размера частиц для определенных частей в функциональных модулях, таких как силовая передача, рулевое управление и тормоза, например не более более 1000 частиц размером от 100 до 200 мкм, 500 частиц размером от 200 до 400 мкм и т. д. Чтобы выполнить и задокументировать эти требования, в некоторых случаях требуются крупные инвестиции в технологию очистки промышленных деталей.

Например, согласно расчетам, затраты на технологию очистки, отвечающую заданному требованию «отсутствие частиц размером более 1000 мкм», в два-три раза выше, чем на системы в очищаемые детали загрязнены более крупными частицами.

Минимизация загрязнения

Вопрос возможности экономической оптимизации процесса очистки деталей рассматривается, несмотря на или, возможно, именно благодаря крупным инвестициям, связанным с некоторыми случаями. Одним из подходов является проектирование компонентов, поскольку геометрия заготовки и отдельные этапы производственного процесса, например токарная обработка, фрезерование и сборка, а также возможность очистки определяются на этапе проектирования. Последнее обычно вообще не играет никакой роли, за что мстит в ходе последующего производственного процесса:Детали имеют углы, кромки или просверленные отверстия, из которых частицы и остатки обработки можно удалить лишь с большим усилием или вообще не удалить.

Из-за того, что материал удаляется в ходе процессов обработки со стружкообразованием, полностью избежать загрязнения невозможно. Качество смазочно-охлаждающих и обрабатывающих жидкостей влияет на количество стружки, заусенцев и частиц на заготовках. Надлежащая очистка/фильтрация предотвращает повторное попадание ранее смытых загрязнений в компонент.

Специальная промывка инструмента в обрабатывающем центре — возможно, даже более тонко очищенной жидкостью из отдельного резервуара — также может способствовать уменьшению количества стружки. На первый взгляд, это дополнительные расходы. Но она окупается позже в процессе производства благодаря более короткому времени очистки и/или более длительному сроку службы ванны, а также более высокому качеству компонентов. А остатки, удаляемые после механической обработки с помощью предварительной механической очистки, основанной на вибрации, встряхивании, вращении или вакуумной струйной очистке поверхностей детали, не создают излишней нагрузки на чистящее средство.

В случае многоэтапных процессов механической обработки при обработке металлов давлением промежуточные этапы очистки предотвращают накопление загрязнений, а также любое смешивание или высыхание среды на заготовки.

Идеально организованные процессы очистки

Современные системы очистки способны удовлетворить даже очень высокие требования к чистоте компонентов — при условии, что процесс очистки идеально соответствует удаляемому загрязнению, геометрии детали, используемому материалу и требования к чистоте, которые необходимо соблюдать.

Предельное значение «менее 1000 мкм» для компонентов двигателей и коробок передач можно соблюдать только с помощью процесса очистки, специально предназначенного для соответствующей детали. С этой целью современный уровень техники использует многоэтапную процедуру. Таким образом, на первом этапе заготовки обычно подвергаются механической очистке, при которой удаляется часть налипшей рабочей жидкости.

Второй этап включает затопление погружением:вода впрыскивается в камеру очистки под поверхностью ванны под давлением от 10 до 15 бар. Возникающий в результате эффект водоворота вымывает стружку и загрязнения из пустот, таких как резьбовые глухие отверстия. Системы водоструйной обработки, направленные на отверстия в детали, и фурмы, продвигающиеся в отверстия, позволяют добиться оптимальных результатов за короткие промежутки времени. Это относится также к последующей очистке под высоким давлением или удалению заусенцев. За ополаскиванием следует процесс сушки.

Многочисленные варианты двигателей и коробок передач, а также все более короткие жизненные циклы изделий требуют большой гибкости даже при очистке отдельных деталей. Это достигается за счет автоматизированных решений по очистке с помощью роботов, интегрированных в производственную линию. Благодаря опциям, предусмотренным для простого перепрограммирования, они обеспечивают уровень гибкости, сравнимый с тем, что предлагают обрабатывающие центры.

Большое количество деталей автомобилей очищается в пакетном режиме в виде отдельных элементов или сыпучих материалов. Для этих задач очистки также доступны одно- и многокамерные системы, которые могут быть интегрированы в производственную линию. Модульная конструкция с различными вариантами соединения обеспечивает адаптируемость к конкретным требованиям, а также возможность расширения в соответствии с фактическими потребностями.

Помимо используемой технологии процесса и среды большое влияние на результаты и экономическую эффективность процесса очистки оказывает емкость. В связи с этим возникает два основных вопроса:легко ли доступны со всех сторон части контейнера для среды и механизма промывки? Можно ли расположить деталь внутри контейнера таким образом, чтобы можно было целенаправленно обрабатывать важные области?

Дополнительным требованием для эффективных процессов очистки является удаление разрыхленных загрязнений из промывочной ванны, чтобы они не осаждались повторно на деталях. Для обеспечения непрерывного удаления частиц, с одной стороны, необходимо плавное, но постоянное движение ванны, а с другой стороны, требуется эффективная фильтрация, соответствующая фактическому размеру частиц.

Водная среда или растворитель

Процессы влажной химической очистки водными средами или растворителями обычно используются в автомобильной промышленности. Водные среды, доступные как щелочные, нейтральные и кислотные очистители, предпочтительно используются там, где необходимо очистить очень большие объемы деталей и/или где требуется тонкая очистка и микроочистка.

Эффективность очистки зависит от органического или неорганического наполнителя и поверхностно-активных веществ. Последние способны «проталкиваться» между загрязнением и очищаемым материалом и вытеснять неполярные загрязнения, такие как масло и жир, а также полярные загрязнения (например, эмульсии, соли и частицы). Непрерывный мониторинг ванны и регулярная замена ванны необходимы для неизменно хороших результатов.

Водные среды также используются для смывания технологических масел с деталей кузова перед фосфатированием цинком. Промышленность предлагает специально разработанные продукты для снижения затрат на обслуживание ванн, что часто достигается с помощью ультрафильтрации. Благодаря использованию деэмульгирующих поверхностно-активных веществ они позволяют осаждаться маслам, вводимым в процесс, что облегчает их удаление из ванн для очистки.

Подходящие чистящие средства также доступны для новых, более экологически безопасных альтернатив фосфатированию цинка. Они гарантируют, что удаляются не только масла с компонентов, но и надежно удаляются оксиды.

Хлорированные углеводороды (ХУ), традиционные обезжиривающие средства, обеспечивают особенно эффективное обезжиривание и сушку металлов — даже для компонентов сложной геометрии. Частицы, которые не могут быть растворены растворителем, например стружка, удаляются вместе с маслом, так как они больше не могут прилипать к поверхности. Перхлорэтилен (per) доказал свою эффективность при очистке важных для безопасности деталей, например деталей, используемых в подушках безопасности, тормозных системах и системах рулевого управления с усилителем.

Благодаря своим химико-физическим характеристикам он также часто является предпочтительным растворителем, когда необходимо очистить детали, которые были соединены с помощью пайки или сварки, например, компоненты системы охлаждения. и кондиционеров, а также электрические штепсельные контакты.

Негалогенированные углеводороды (УВ) обеспечивают хорошее растворение животных, растительных и минеральных масел и жиров, а также демонстрируют превосходную совместимость с материалами. Полярные загрязнения, такие как соли из эмульсий, нельзя удалить с помощью неполярных углеводородов.

Функциональная очистка поверхности экономит время и деньги

Из-за требований к чистоте, которые в некоторых случаях сильно различаются для одной детали, может оказаться выгодной целенаправленная очистка поверхностей конкретных компонентов, таких как поверхности герметизации, соединения, склеивания и лазерной сварки. В этих случаях обычная очистка водными средами или растворителями, после которой весь компонент демонстрирует такую ​​же высокую степень чистоты, как и заданная для функциональной поверхности, часто связана с очень высокими затратами. Перед лицом растущего ценового давления в производственных процессах, используемых поставщиками автомобильной промышленности, функциональная очистка поверхностей, например, с помощью струи снега CO2, лазерных или плазменных процессов, обеспечивает жизнеспособный подход к экономии времени и денег.

Еще одним преимуществом функциональной очистки поверхностей, интегрированной в производственный процесс, является тот факт, что очищенная поверхность становится доступной точно в срок, что устраняет необходимость реализации целенаправленных мер. при поддержании чистоты после уборки и при транспортировке.

Осторожно:повторное загрязнение

Как только детали покидают систему очистки, возникает опасность повторного загрязнения. Для предотвращения загрязнения частицами из окружающей среды в случае функционально ответственных компонентов может потребоваться их осмотр, упаковка и хранение в так называемой чистой зоне, а также обеспечение работающего там персонала соответствующей одеждой и перчатками.

В автомобильной промышленности функционально важные очищенные компоненты транспортируются и хранятся в соответствующей упаковке. Они часто состоят из так называемой фольги VCI, которая в то же время обеспечивает защиту от коррозии. Также используются специальные листовые материалы глубокой вытяжки, которые, как и небольшие держатели груза, обычно используемые для мелких деталей (они дополнительно покрыты фольгой), должны регулярно очищаться.

Информационное окно

parts2clean — ведущая международная выставка промышленных деталей и очистки поверхностей

Какую экономию времени и средств дает очистка деталей в автомобильной промышленности? С помощью каких процессов можно надежно и экономично очистить различные компоненты? Ответы на эти и другие вопросы, касающиеся всех аспектов очистки деталей в автомобильной промышленности, можно найти на сайте parts2clean. С 23 по 25 октября 2012 года в Штутгартском выставочном центре (Германия) пройдет ведущая международная выставка промышленных деталей и очистки поверхностей.

Портфолио выставки включает в себя системы, процессы и технологические среды для обезжиривания, очистки, удаления заусенцев и предварительной обработки деталей, корзины для деталей и держатели заготовок, погрузочно-разгрузочные работы и автоматизацию процессов, технологии чистых помещений, обеспечение качества , методы испытаний и процедуры анализа, обработка и утилизация сред, очистка цеха, защита от коррозии, консервация, упаковка, исследовательская и техническая литература.

Подписи

Фото:LPW_Foto 1                   
Модульные системы очистки, которые можно адаптировать в соответствии с фактическими потребностями и интегрировать в производственную линию, обеспечивают гибкость. Детали систем впрыска дизельного топлива поступают из камеры очистки в вакуумную сушку.
Источник изображения:LPW Reinigungssysteme
Фото:PERO Reinraum
Эта система адаптирована таким образом, что очищенные детали транспортируются непосредственно в чистое помещение с помощью герметичного роликового конвейера.
Источник изображения:PERO

Фото:охладитель SAFECHEM
При очистке важных для безопасности компонентов или заготовок, которые соединяются с помощью пайки или сварки, таких как детали системы охлаждения, с помощью перхлорэтилена можно получить оптимальные с экономической точки зрения результаты.
Источник изображения:SAFECHEM

Фото:Metallform_WT-flex

Важными факторами для пакетный процесс.
Источник изображения:Metallform Wächter

Фото:acp CO2_selektiv  

Перед лицом растущего давления на затраты в производственных процессах, используемых поставщиками автомобильной промышленности, функциональная очистка поверхностей, например, с помощью процесса струи снега CO2, обеспечивает жизнеспособный подход к экономии времени и денег.
Image источник:acp
Фото:Gläser_Sauberkeitskontrolle 
Очистка в автомобильной промышленности часто включает в себя нечто большее, чем просто соблюдение заданных требований к чистоте — также требуется проверка и документация.
Источник изображения:Gläser

Фото:Бантлеон  
Материалы ЛИК, состоящие из порошков, гранул, жидкостей, пропитанной фольги, пены или бумаги, создают газовую фазу внутри закрытой упаковки, которая защищает от коррозии.
Источник изображения:Герман Бантлеон