Турбулентно чишћење наспрам циљаног чишћења: Разумевање два основна процеса индустријског чишћења

Преглед

Турбулентно чишћење и циљано чишћење су две уобичајене фазе процеса које се користе у модерним индустријским системима чишћења. Оне нису конкурентне технологије. Уместо тога, служе различитим сврхама и често се комбинују у истом систему чишћења.

У једноставним речима, турбулентно чишћење пружа широку покривеност површине, док циљано чишћење фокусира силу чишћења на тешко доступна или критична подручја.

Овај чланак објашњава принципе рада, границе примене и логику комбиновања ова два индустријска процеса чишћења, укључујући чишћење уметањем и чишћење заптивања чепова за унутрашње пролазе и шупљине.

1. Турбулентно чишћење: Широка покривеност целог радног предмета

Турбулентно чишћење користи течност за чишћење високог протока како би се створио снажан турбулентни ток унутар коморе за чишћење. Течност се креће у више неправилних праваца, континуирано испирајући површине радног предмета.

У поређењу са ламинарним током, турбулентни ток ствара сложеније кретање флуида и вишесмерни механички удар. Ово помаже у отпуштању и уклањању контаминације причвршћене за површину радног предмета.

Како се постиже турбулентно чишћење?

Турбулентно чишћење се обично спроводи на два начина:

• Системи пумпи и млазница високог протока: Пумпа високог протока и посебно распоређене млазнице стварају циркулацију течности унутар затворене коморе за чишћење.
• Померање радног предмета уз помоћ робота: Робот помера и ротира радни предмет кроз различите оријентације тако да више површина буде изложено току чишћења.

Други приступ се обично користи у роботским системима за индустријско чишћење, посебно када радни предмет има сложену спољашњу геометрију.

Предности и ограничења

Главна предност турбулентног чишћења је укупна покривеност све док је површина изложена току чишћења, она може да прими механичко дејство чишћења, чак и када радни предмет има релативно сложен облик.

Међутим, сила чишћења је распоређена по релативно великој површини. То значи да само турбулентно чишћење можда неће бити довољно за:

• Чврсто прилепљена контаминација
• Дубоке рупе
• Слепе рупе
• Унутрашњи уље пролази
• Уски жлебови
• Друга тешко приступачна подручја

Ова подручја могу захтевати циљано чишћење.

2. Циљано чишћење: Фокусирано чишћење млазом за критична подручја

Циљано чишћење усмерава млазницу за чишћење ка одређеном месту на радном предмету, као што је:

• Отвори лука
• Слепе рупе
• Žlebovi
• Заваривачки шви
• Струјеви са наносом
• Олијеви пролази
• Остале критичне унутрашње карактеристике

Пошто је млаз за чишћење концентрисан на одређеној локацији, може пружити јачи локални ефекат чишћења него општи турбулентни ток.

Циљано чишћење и позиционирање

Циљано чишћење се често комбинује са технологијом позиционирања и стога се може назвати циљано чишћење позиционирања .

Процес обично укључује:

1. Идентификовање циљне позиције путем механичког позиционирања или позиционирања заснованог на виду.
2. Одређивање потребних координата млазнице.
3. Померање млазнице или робота на циљану локацију.
4. Примена фокусираног млаза за чишћење на одређено подручје.

На пример, роботски систем за чишћење главе цилиндра за шестоцилиндрични дизел мотор може користити циљану јединицу за чишћење за обраду стотина појединачних рупа на глави цилиндра.

Главно ограничење: Време циклуса

Циљано чишћење пружа концентрисано дејство чишћења, али свака мета захтева да млазница достигне одређени положај.

Стога, како се број тачака чишћења повећава, генерално се повећава и потребно време циклуса.

Из тог разлога, циљано чишћење се обично примењује на критична подручја, а не цела површина радног предмета .

3. Како турбулентно и циљано чишћење функционишу заједно

Однос између ова два процеса може се сумирати на следећи начин:

Турбулентно чишћење пружа свеобухватну покривеност; циљано чишћење се бави критичним подручјима.

Типичан низ процеса је:

Турбулентно чишћење → Циљано чишћење → Испирање → Сушење

Турбулентно чишћење се обично прво врши како би се уклонила већина нечистоћа са целокупне површине радног предмета. Циљано чишћење се затим фокусира на подручја где се потребни ниво чистоће не може постићи само општим чишћењем.

Овај редослед такође помаже у спречавању да се контаминација уклоњена током циљаног чишћења прерасподели на површине које још нису темељно очишћене.

За примене са високим захтевима чистоће, испирање се често додаје након циљане фазе чишћења како би се уклонили преостали део течности за чишћење и суспендоване честице.

Примери примене

За кућиште мењача за ново енергетско возило , роботски систем за чишћење под високим притиском може комбиновати турбулентно чишћење, циљано чишћење и чишћење под високим притиском како би се обрадиле и спољашње површине и критична унутрашња подручја.

За батеријски корпус , процес може бити конфигурисан као:

Чишћење спрејом → Роботско циљано чишћење → Испирање → Удувавање ваздухом → Вакуумско сушење

Тачна конфигурација процеса зависи од геометрије радног предмета, врсте контаминације, захтева за чистоћом и начина производње.

4. Два специјализована облика циљаног чишћења

Циљано чишћење може се прилагодити различитим унутрашњим структурама. Два уобичајена приступа су чишћење уноса и чишћење заптивача чепова .

4.1 Чишћење уметака

Чишћење уметањем помера млазницу за чишћење у унутрашњи пролаз или отвор како би се успоставио директан проток чишћења.

Посебно је погодан за:

• Дубоке рупе
• Дуги пролази за уље
• Интерни канали
• Угаони пролази за уље

На пример, системи за чишћење блока мотора комерцијалних возила могу користити чишћење уметањем за главне пролазе за уље, док системи за чишћење радилице могу користити чишћење уметањем под високим притиском за угаоне отворе за уље.

Кључна карактеристика је да млазница физички улази у пролаз тако да млаз за чишћење може доћи до подручја која се не могу ефикасно третирати споља.

4.2 Чишћење заптивача

Чишћење заптивањем чепом користи механизам заптивања за затварање отвора и пропуштање течности за чишћење кроз унутрашњу шупљину или пролаз.

Овај приступ је погодан за:

• Водени јакни
• Унутрашње шупљине
• Олијеви пролази
• Велике затворене унутрашње запремине

На пример:

• Системи за чишћење кућишта осовина за тешке услове рада могу користити чишћење заптивањем чепова за унутрашње пролазе за уље.
• Системи за чишћење главе цилиндра могу користити чишћење са двоструким заптивањем свећа за водене плаштове.
• Опрема за чишћење кућишта мотора може да укључује чишћење заптивача за унутрашње пролазе за уље.

Оба приступа су проширења циљаног чишћења за одређене геометрије радних предмета.

Чишћење уметањем је генерално погодно за дугачке и уске пролазе, док је чишћење заптивањем чепом погодно за веће затворене шупљине где је потребна контролисана циркулација течности.

5. Како одабрати прави процес чишћења

Одговарајућа комбинација турбулентног и циљаног чишћења треба да буде одређена структуром радног предмета, захтевима за чистоћом, карактеристикама контаминације и тактом производње.

5.1 Геометрија радног комада

За компоненте са релативно једноставном геометријом и углавном спољашњом контаминацијом, довољно може бити турбулентно или распршивање.

За компоненте са дубоким рупама, слепим рупама, унутрашњим шупљинама или сложеним пролазима, обично треба размотрити циљано чишћење.

5.2 Захтеви за чистоћу и честице

Како захтеви за чистоћу и величину честица постају све захтевнији, можда ће бити потребно посветити више пажње тешко доступним местима.

Циљано чишћење, чишћење уметања или чишћење заптивања чепа може бити потребно да би се постигли наведени критеријуми прихватања.

5.3 Производни такт

Број циљаних тачака чишћења директно утиче на време циклуса.

Када компонента садржи велики број тачака чишћења и потребан такт је кратак, систему може бити потребно:

• Више робота
• Паралелне станице за чишћење
• Оптимизоване путање млазница
• Аутоматизовано позиционирање
• Истовремена обрада више карактеристика

5.4 Карактеристике контаминације

Прашина и општа површинска контаминација често се могу решити првенствено турбулентним или распршивачким чишћењем.

Јаче прилепљена контаминација, струготине, песак од језгра, оксидни каменац и други тешки остаци могу захтевати концентровано чишћење под високим притиском на одређеним местима.

Често постављана питања

П: Да ли је турбулентно чишћење исто што и ултразвучно чишћење?

Br.

Турбулентно чишћење се првенствено ослања на механичко испирање и удар течности за чишћење која се креће да се уклони контаминација.

Ултразвучно чишћење се ослања на кавитација , где се микроскопски мехурићи формирају и колапсирају у течности за чишћење, стварајући локализоване механичке ефекте.

Стога две технологије користе различите механизме чишћења и могу бити погодне за различите примене. Турбулентно чишћење се обично користи за индустријско чишћење широких површина, док се ултразвучно чишћење често разматра за прецизне компоненте, мале делове и примене са много блиско распоређених елемената.

П: Да ли циљаније чишћење увек значи боље чишћење?

Br.

Повећање броја циљаних тачака чишћења такође повећава кретање млазнице и време обраде. Ово може повећати време циклуса и сложеност система.

Практичнији приступ је да се прво користи турбулентно чишћење како би се обезбедила широка покривеност, а затим се циљано чишћење примењује само на подручја која захтевају додатне перформансе чишћења.

Коначан број и локација циљаних тачака чишћења треба да се одреде путем валидације процеса.

П: Која је разлика између чишћења уметања и чишћења заптивања чепа?

Чишћење уноса поставља млазницу унутар отвора или пролаза и усмерава ток чишћења дуж унутрашњег канала. Погодан је за дугачке и дубоке пролазе.

Чишћење заптивача чепова затвара отвор и потискује течност за чишћење кроз унутрашњу шупљину или пролаз. Погоднији је за веће затворене просторе.

У једноставним речима:

• Чишћење уметака: дуги и уски унутрашњи пролази
• Чишћење заптивача чепова: веће и затворене унутрашње шупљине

П: Зашто процес чишћења мора да прати одређени редослед?

Редослед процеса утиче на то како се контаминација креће кроз систем за чишћење.

Уобичајено коришћени принцип је:

Грубо чишћење пре финог чишћења → Опште чишћење пре локалног чишћења → Чишћење пре испирања → Уклањање неравнина пре чишћења

Тачан редослед и даље треба одредити у складу са радним предметом, карактеристикама контаминације, конфигурацијом опреме и валидацијом процеса.

Ако се локално чишћење изврши пре општег чишћења, опуштена контаминација може се прерасподелити на друге површине. Правилно осмишљен редослед помаже у спречавању поновне контаминације и побољшава укупну конзистентност процеса.

Закључак

Турбулентно чишћење и циљано чишћење не треба посматрати као конкурентне процесе.

Турбулентно чишћење пружа широку покривеност, док циљано чишћење пружа концентрисано чишћење на критичним подручјима.

За сложене аутомобилске и индустријске компоненте, најефикасније решење је често комбинација оба процеса, након чега следи испирање и сушење.

Коначни дизајн процеса треба да узме у обзир:

• Геометрија радног комада
• Унутрашњи пролази и шупљине
• Тип контаминације
• Захтеви за чистоћу и величину честица
• Производни такт
• Број циљаних тачака чишћења
• Потребне перформансе сушења
• Флексибилност производње у будућности

За примене које укључују дубоке пролазе за уље, слепе рупе, водене плаштове или сложене унутрашње шупљине, чишћење уметања и чишћење заптивача чепова може додатно проширити могућности чишћења аутоматизованог система.

Биг Бирд Индустриал развија прилагођене индустријске системе за чишћење компоненти аутомобилских погонских склопова, компоненти возила са новим енергетским потребама и других прецизних индустријских делова, са конфигурацијама процеса прилагођеним специфичним захтевима за радни предмет и чистоћу.