Шта заправо контаминира ваш радни предмет? Комплетан водич за индустријско чишћење контаминанта и процесе упаривања

Преглед

Избор индустријске машине за чишћење треба да почне са једним основним питањем: Који загађивачи су заправо присутни на радном предмету?

Металне струготине, уље и течности за резање, остаци језграстог песка, неравнине и каменца или рђа имају веома различите физичке и хемијске карактеристике. Као резултат тога, потребни механизми чишћења, нивои притиска, хемија чишћења, филтрација и редослед процеса такође могу бити потпуно различити.

За аутомобилске компоненте, блокове мотора, главе цилиндара, кућишта, вратила и друге прецизно обрађене делове, идентификовање врсте контаминације је основа за развој ефикасног индустријског процеса чишћења.

Овај чланак објашњава главне врсте индустријских загађивача, како се они везују за радне предмете, који се механизми чишћења обично користе и како треба поступати са вишеструким загађивачима у комбинованом процесу.

1. Зашто идентификација загађивача треба да се обави пре избора опреме

Уобичајена грешка током пројекта индустријског чишћења је почети са питањима:

„Колико кошта чишћење једног блока мотора?“

Међутим, без разумевања шта заправо контаминира компоненту, тешко је дефинисати исправну конфигурацију опреме.

Машина може имати довољан притисак, али користити неодговарајућу хемију за чишћење. Може имати довољан проток, али не доспети до унутрашњих пролаза за уље. Може ефикасно уклонити велике честице, а оставити уљни филм или фине остатке.

Природа контаминације одређује три основна захтева:

• Како треба одвојити загађивач
• Колико је механичке или хемијске енергије потребно
• Како треба сакупити уклоњену контаминацију и спречити њено поновно таложење

Када се ови фактори дефинишу, много је лакше одредити потребан систем чишћења.

2. Метална струготина: неизбежни нуспроизвод машинске обраде

Метална струготина настаје током бушења, глодања, развртања, хоновања, стругања и других машинских операција. Пошто је обично направљена од истог материјала као и обрадак, може се појавити као увијена струготина, поломљене честице или фини метални остаци.

Главни изазов је што се чипови могу механички заглавити у:

• Струјеви са наносом
• Укрштено избушени пролази
• Мастила
• Укрштања између унутрашњих пролаза
• Уске шупљине и углови

Препоручени приступ чишћењу

Металне струготине се првенствено уклањају кроз механичко чишћење .

Типичан процес може комбиновати:

Турбулентно чишћење → циљано чишћење под високим притиском → чишћење уметањем → филтрација и уклањање струготине

Турбулентно чишћење пружа широку покривеност целе компоненте, док се циљано чишћење фокусира на критичне отворе и тешко доступна подручја. Чишћење уметањем може се проширити директно на унутрашње пролазе.

Филтрација је подједнако важна. Ако уклоњене струготине остану суспендоване у течности за чишћење и континуирано се рециркулирају, могу се поново таложити на предметном обради.

Стога, капацитет филтрације и испуштање загађивача су саставни део система за чишћење, а не накнадна ствар.

3. Уље, течности за резање и уља против рђе: Јако прилепљена контаминација

Течности за резање, машинска уља, хидраулична уља и уља против рђе могу остати на радним предметима након обраде и складиштења.

За разлику од растреситих струготина, контаминација уљем често формира континуирани филм или емулговани слој на површини метала. Стога је удар чисте воде често недовољан за потпуно уклањање.

Препоручени приступ чишћењу

Контаминација уљем генерално захтева комбинацију хемијско дејство и механичко чишћење .

Типичан процес на бази воде може укључивати:

• Контролисано загревање ради смањења вискозности уља
• Хемијско чишћење на бази воде за емулгирање и дисперзију
• Турбулентно чишћење за уклањање широких површина
• Циљано чишћење под високим притиском за тешко доступна места
• Испирање ради уклањања остатака хемикалија за чишћење и суспендоване контаминације

То је један од разлога зашто индустријски системи за чишћење могу бити пројектовани за рад на собној температури или за контролисано загревање, у зависности од радног предмета, хемије, контаминације и производних захтева.

Тачну радну температуру треба одредити према хемијском саставу чишћења, материјалу радног предмета, карактеристикама контаминације, дизајну опреме и потребним перформансама чишћења, уместо да се претпоставља да је једна температура погодна за сваку примену.

Управљање отпадом и нафтом

Тешка контаминација уљем такође утиче на сам систем за чишћење.

У зависности од процеса, опрема може захтевати:

• Одвајање уља од воде
• Филтрисање
• Испуштање муља или остатака
• Екстракција уљне магле
• Управљање циркулацијом течности за чишћење

Циљ није само уклањање уља са радног предмета, већ и спречавање накупљања уклоњене контаминације у процесном систему и њеног повратка на следеће делове.

4. Остаци језграстог песка: Типичан изазов ливења

Ливене компоненте као што су блокови мотора, главе цилиндара, кућишта и кућишта осовина могу садржати преостали песак из процеса ливења.

Током ливења, језгра се користе за стварање унутрашњих шупљина као што су водени омотачи и уљне коморе. Након вађења језгра и отресања, преостале честице песка и остаци премаза могу остати унутар ових структура.

Језгро песка представља неколико изазова:

• Контаминација чврстим честицама
• Унутрашње шупљине
• Мали отвори
• Ограничена доступност течности
• Тешко доступне унутрашње површине

Препоручени приступ чишћењу

Процес се генерално ослања на присилни унутрашњи проток и механичко испирање .

На пример, чишћење заптивањем чепова може привремено затворити одабране отворе и потиснути течност за чишћење кроз унутрашњу шупљину. Ово ствара контролисан проток кроз подручја до којих конвенционално спољно прскање можда не може доћи.

Чишћење воденим плаштом може такође захтевати посебне станице за чишћење или посебно дизајниране путање протока.

У одређеним применама, компримовани ваздух се може увести да би се створио ефекат удара или мешања који помаже у отпуштању и транспорту заосталих честица.

Кључни принцип је једноставан:

Ако течност за чишћење не може ефикасно да уђе и протиче кроз контаминирану шупљину, само повећање спољашњег притиска прскања неће решити проблем.

5. Неравнине: Извор контаминације, не само површински дефект

Неравнине су металне избочине које се стварају око рупа, ивица, пресека и обрађених елемената.

Могу се чврсто причврстити одмах након обраде, али вибрације, руковање или накнадна монтажа могу проузроковати њихово ломљење и претварање у лабаве честице.

За прецизне компоненте, то значи да неравнине треба сматрати не само проблемом димензија или квалитета површине, већ и потенцијалним извор секундарне контаминације честицама .

Препоручени приступ: Уклањање неравнина + чишћење

За компоненте са значајним формирањем неравнина, уклањање неравнина и чишћење могу се интегрисати у један производни систем.

Типичне методе укључују:

• Уклањање неравнина четком за флексибилне и неравне површине
• Уклањање неравнина помоћу алата за дефинисане рупе и ивице
• Роботско уклањање неравнина за сложене геометрије
• Чишћење под високим притиском након уклањања неравнине
• Завршно испирање и сушење

Редослед процеса је кључан:

Уклањање неравнина → Чишћење → Испирање → Сушење

Чишћење пре уклањања неравнине може бити контрапродуктивно јер накнадна операција уклањања неравнине ствара нове металне честице. Те честице могу одмах контаминирати иначе чисту површину.

Стога, кад год је потребно уклањање неравнина, то би обично требало да се уради пре завршног чишћења .

6. Каменац и рђа: Тешка контаминација од термичке обраде и складиштења

Коване и термички обрађене компоненте могу развити оксидни камен на својим површинама. Неправилно складиштење или услови високе влажности такође могу довести до рђе.

У поређењу са растреситим струготинама или уљним филмовима, каменца и производи корозије могу се чврсто везати за подлогу и могу захтевати знатно агресивнији третман.

Препоручени приступ

У зависности од материјала и стања контаминације, могући приступи укључују:

• Механичко чишћење под вишим притиском
• Циљани третман високог притиска
• Хемијски третман за слабљење везе
• Механичко уклањање након хемијског третмана
• Наменски процеси уклањања рђе
• Накнадна заштита од корозије

Одговарајући поступак у великој мери зависи од стања подлоге.

За зарђале компоненте, чишћење не треба посматрати одвојено од накнадног процеса антикорозије. Уклањање производа корозије без одговарајућег накнадног третмана може учинити компоненту подложном брзој поновној корозији.

7. Како организовати процес када постоји више загађивача

Индустријске компоненте у стварном свету ретко садрже само једну врсту контаминације.

На пример, блок мотора може истовремено да садржи металне струготине, течност за резање, неравнине и остатке одливака.

У овим ситуацијама, редослед процеса може бити једнако важан као и појединачни параметри чишћења.

Принцип 1: Прво уклоните лако распршивајуће загађиваче

За посуде или компоненте које садрже резидуалне течности, течност треба уклонити или контролисати пре главног процеса чишћења.

На пример:

Инверзија / цеђење → чишћење → испирање → сушење

Ово спречава ширење контаминације кроз систем за чишћење због преостале течности.

Принцип 2: Уклоните неравнине пре завршног чишћења

Зато што уклањање неравнина може створити нове честице:

Уклањање неравнина → чишћење

обично је боље него прво чишћење, а затим уклањање неравнина.

Принцип 3: Очистите глобално пре циљања критичних подручја

Практични редослед је следећи:

Свеобухватно чишћење → циљано чишћење → чишћење унутрашњег пролаза

Чишћење широких површина уклања већину контаминације пре него што се чишћење високом енергијом концентрише на тешко доступна места.

Принцип 4: Исперите након чишћења

Испирањем се уклањају преостале хемикалије за чишћење и суспендоване честице са радног предмета.

За прецизне компоненте, испирање је посебно важно када су захтеви за чистоћу низводно строги.

Принцип 5: Суво на крају

Сушење би обично требало да буде последњи корак у процесу.

Преостала вода може да транспортује растворене или суспендоване загађиваче у друге делове компоненте. Унутрашњи пролази, слепе рупе и шупљине стога захтевају посебну пажњу током фазе сушења.

У зависности од компоненте и захтева, сушење може да користи:

• Скушћени ваздух
• Загрејани ваздух
• Вакуумска сушење
• Сушење уз помоћ вентилатора
• Комбиноване методе сушења

8. Од анализе контаминације до избора машине за чишћење

Када се контаминација идентификује, избор опреме постаје много систематичнији.

Типичан пројекат индустријског чишћења требало би да процени најмање:

Фактор	Питања за утврђивање
Tip onečišćenja	Иверице, уље, песак, неравнине, каменца, рђе или мешана контаминација?
Место контаминације	Површина, рупе, пролази за уље, водени омотачи, слепе шупљине?
Придајање	Лабаво, механички заробљено, уљано, хемијски везано или оксидовано?
Механизам за чишћење	Турбулентно, циљано, уметање, заптивање чепом, хемијско или комбиновано?
Pritisak	Који је притисак потребан за одвајање и транспорт контаминације?
Температура	Да ли је чишћење околине довољно или је потребно контролисано грејање?
Хемијско чишћење	Која хемијска супстанца је компатибилна са радним предметом и контаминацијом?
Филтрисање	Како ће се уклонити струготине, честице, муљ и други остаци?
Сушење	Који ниво преостале влаге је прихватљив?
Производни такт	Колико време циклуса и обим производње су потребни?
Завршно чишћење	Које границе чистоће, масе и величине честица, морају бити постигнуте?

Овај приступ избегава избор опреме једноставним поређењем номиналног притиска, снаге пумпе или величине машине.

9. Често постављене питања

П: Како могу да утврдим која је врста контаминације на мом радном предмету?

Почните са три назнаке:

1. Погледајте претходни производни процес.
Машинска обрада обично производи металне струготине и течности за резање. Ливење може произвести остатке језграстог песка. Термичка обрада може произвести оксидни камен.

2. Испитајте како је контаминација причвршћена.
Расуте честице се могу релативно лако уклонити ваздухом или протоком течности, док уљни филмови, каменца и чврсто везани остаци захтевају специјализованији третман.

3. Утврдите где се налази контаминација.
Честице унутар слепих рупа, пролаза за уље и затворених шупљина често захтевају циљано или унутрашње чишћење уместо конвенционалног спољашњег прскања.

П: По чему се чишћење металних струготина разликује од чишћења језгра и песка?

Металне струготине се често механички задржавају у рупама и пролазима. За њихово уклањање могу се користити турбулентно чишћење, циљано чишћење под високим притиском и чишћење уметањем, док филтрација и испуштање остатака спречавају поновно таложење.

Језгро песка је другачије јер може остати унутар затворених шупљина ливења где конвенционални струјни ток не може ефикасно да допре. Стога могу бити потребне методе присилног унутрашњег тока, као што је чишћење заптивањем чепом.

П: Зашто би се уклањање неравнина обично вршило пре завршног чишћења?

Уклањање неравнина може створити металне честице.

Ако се компонента прво очисти, а затим уклони неравнина, новостворене честице могу контаминирати очишћену површину. Ово може захтевати још један корак чишћења и повећати време процеса и ризик од контаминације.

Из тог разлога, типичан редослед је:

Уклањање неравнина → Чишћење → Испирање → Сушење

П: Да ли је загађење тешким уљем увек потребно загрејано чишћење?

Не мора бити.

Загревање може смањити вискозност уља и побољшати перформансе хемијског чишћења на бази воде, што га чини корисним за многе компоненте контаминиране уљем.

Међутим, одговарајућа температура зависи од материјала радног предмета, контаминације, хемијског чишћења, потребне чистоће, времена циклуса и конфигурације опреме.

У пројектима где контаминација уљем може да варира, обезбеђивање контролисаног грејања може систему чишћења дати већу флексибилност процеса.

Закључак

Права индустријска машина за чишћење се одређује на основу контаминације, а не само на основу назива радног предмета.

Метална струготина, уље, песак од језгра, неравнине, каменца и рђа захтевају различите комбинације механичке енергије, хемијског дејства, унутрашњег протока, филтрације и сушења.

За компоненте са мешовитом контаминацијом, редослед процеса је подједнако важан. Уклањање неравнина треба да претходи завршном чишћењу, чишћење широких површина треба да претходи циљаном третману, испирање треба да следи чишћење, а сушење треба да заврши процес.

За пројекат индустријског чишћења, обезбеђивање цртеж радног предмета, материјал, производни процес, врста контаминације, локација контаминације, потребна чистоћа и такт производње омогућава да се процес чишћења дизајнира према стварним захтевима производње, а не према генеричким спецификацијама опреме.

Биг Берд Индустриал, раније Харбин Шимада Биг Берд Индустриал, развија прилагођене индустријске системе за чишћење аутомобилских компоненти, делова погонског склопа, компоненти возила са новим енергетским потребама и других прецизно произведених делова. У зависности од примене, решења могу комбиновати турбулентно чишћење, циљано чишћење под високим притиском, чишћење уметањем, чишћење заптивања чепова, уклањање неравнина, филтрацију, испирање и сушење.