Zabrudzenia części to nieunikniony element każdego procesu produkcyjnego czy obróbczego. Resztki środków do obróbki i polerowania, oleje i spieczone smary, wióry metali, fragmenty tworzywa sztucznego, odpryski szkła, zadziory i drobiny pozostałe po szlifowaniu stanowią nie lada problem w kolejnych etapach produkcji i negatywnie wpływają na jej efekt końcowy – jakość i funkcjonalność gotowego wyrobu. Dlatego niezależnie od tego, czy chodzi o większe elementy, czy o niewielkich rozmiarów detale, mycie i odtłuszczanie części ma decydujące znaczenie w wielu branżach przemysłu.

Specjalistyczne czyszczenie elementów należy do krytycznych obszarów w obróbce metali, przemyśle elektronicznym czy wytwórstwie narzędzi medycznych. Branżą, która intensywnie korzysta z zabiegów myjących podczas procesów produkcyjnych, jest przemysł motoryzacyjny: czystość poszczególnych komponentów to czynnik decydujący dla jakości i bezpiecznego działania samochodów oraz pojazdów użytkowych. Wodne instalacje stosuje się tu m.in. do mycia części do napędów i skrzyni biegów pojazdów, układów wtryskowych, hamulcowych i kierowniczych. Lotnictwo i przemysł wojskowy to kolejne obszary, w których konieczne jest utrzymywanie odpowiedniej czystości elementów napędów i turbin.

 

Każdemu według potrzeb

Zwiększające się wymagania dotyczące czystości produkowanych elementów, a także rosnące wymogi związane z ochroną środowiska i bezpieczeństwem pracy sprawiają, że rynek technologii, urządzeń i środków myjących rozwija się intensywnie. Jednym z trendów widocznych w tym obszarze są rozwiązania systemowe indywidualnie skonfigurowane pod kątem konkretnych potrzeb przedsiębiorstw. Dostępne rozwiązania obejmują praktycznie każdy rodzaj mycia w produkcji przemysłowej – nowoczesne instalacje myjące pozwalają na usuwanie zabrudzeń z części metalowych, plastikowych i szklanych w każdym rozmiarze i na różnym poziomie złożoności konstrukcji: od prostych elementów wielkości milimetra do części sporych rozmiarów o zaawansowanej geometrii.

Na dobór medium myjącego, techniki aplikacji natrysku lub kąpieli oraz urządzenia, które można w danym procesie zastosować, wpływa rodzaj poddawanej myciu części (i tworzywo, z jakiego jest wykonana), a także typ zanieczyszczeń. Decydując się na konkretne rozwiązanie, trzeba również wziąć pod uwagę wydajność produkcyjną oraz wielkość serii – zabiegi higieniczne w małych zakładach ze stosunkowo niewielką wydajnością produkcyjną różnią się od tych w wielkich przedsiębiorstwach ze zdecentralizowanymi jednostkami maszynowymi.

 

Części pod natryskiem

Do najbardziej klasycznych technik mycia należą natryski – metodę tę stosuje się w większości przemysłowych instalacji myjących. Podczas mycia natryskowego energia kinetyczna strumienia wspomaga działanie środka chemicznego, dzięki czemu zanieczyszczenie jest skutecznie usuwane z powierzchni danego elementu. Środek czyszczący podawany jest najczęściej pod ciśnieniem 2–20 barów, a wynik mycia natryskowego zależy przede wszystkim od stopnia precyzji ukierunkowania dysz na czyszczoną powierzchnię. Najtrudniejsze jest mycie głębokich otworów lub nieprzelotowych otworów gwintowanych – zabiegi te wymagają precyzyjnie nakierunkowanego strumienia medium.

Kompaktowa myjnia Tarra COMPACT firmy GT85, służąca do usuwania tłuszczów, smarów i osadów z detali w roztworach wodnych, została nagrodzona Złotym Medalem na targach Toolex

Ciekawym przykładem zastosowania technologii natryskowej jest linia urządzeń Tarra COMPACT firmy GT85, doświadczonego producenta urządzeń do mycia dla firm produkcyjnych w branżach automotive, lotnictwie i przemyśle obróbczym, nagrodzona w ubiegłym roku Złotym Medalem na targach Toolex. Najmniejsza myjnia w serii, model Tarra COMPACT 100, została zaprojektowana specjalnie do postprocesowego usuwania zanieczyszczeń (tłuszczów, smarów i osadów) z detali w roztworach wodnych. Wyróżnikiem maszyny są jej niewielkie wymiary, umożliwiające instalację myjni praktycznie w każdej hali produkcyjnej, nawet o bardzo niewielkiej powierzchni roboczej.

 

Oleje w oparach

Kolejną klasyczną metodą, pozwalającą doskonale czyścić detale o złożonej geometrii, jak np. otwory nieprzelotowe lub podcięcia, jest technika zanurzeniowa. W tego rodzaju „kąpielach” wykorzystuje się przeważnie rozpuszczalniki, które usuwają przylegające do elementów zanieczyszczenia. Inną techniką, dobrze radzącą sobie z zadziorami powstającymi w trakcie mechanicznej obróbki w obrabiarkach, jest mycie wysokociśnieniowe. W procesie tym używa się wody pod wysokim ciśnieniem rzędu od ok. 300 (dla części aluminiowych) do 700 barów (w przypadku stali lub części żeliwnych), co z reguły wystarcza do bardzo skutecznego usunięcia niepotrzebnych pozostałości obróbczych.

Jednym z najczęstszych rodzajów zabrudzeń przemysłowych są smary, oleje i emulsje. Technologią, która pozwala pozbyć się tego rodzaju zanieczyszczeń, jest mycie za pomocą pary wodnej. Zabieg taki odbywa się w zamkniętej komorze roboczej urządzenia myjącego KW (z użyciem węglowodorów) lub CKW (z użyciem węglowodorów chlorowanych). Rozpuszczalnik podgrzewany jest do temperatury wrzenia i powstająca w tym procesie para kierowana jest na czyszczone części. Różnica temperatur pomiędzy gorącą parą i zimną częścią prowadzi do kondensacji rozpuszczalnika na powierzchni detalu, co skutkuje bardzo skutecznym oczyszczeniem zabrudzeń za pomocą kondensatu rozpuszczalnika.

 

Wiele metod, jeden cel

Nowoczesne urządzenia myjące projektowane są w taki sposób, aby podczas jednego zabiegu mycia możliwe było połączenie różnych technik czyszczących. Takie rozwiązanie pozwala wykorzystać pełne spektrum zalet każdej z metod i elastycznie reagować na bieżące potrzeby.

EcoCcore to elastyczne i wydaje urządzenia przeznaczone do mycia z użyciem rozpuszczalników

Ciekawym przykładem łączenia różnych technologii usuwania zanieczyszczeń – w tym wypadku metody natryskowej z zalewową – jest potężny system myjący EcoCwave firmy Dürr Ecoclean z próżnioszczelną komorą roboczą. Został on wyposażony w pionowy cylindryczny zbiornik zalewowy z wypukłym dnem, idealny do pracy ze zmiennym ciśnieniem podczas napełniania i osuszania. Opcja pozycjonowania elementów przed dyszami umożliwia precyzyjne mycie i suszenie części o złożonej geometrii, a pompy do natryskiwania o dużej mocy zapewniają silny przepływ płynu wymagany przy usuwaniu wiórów. Tak jak w przypadku innych tego typu urządzeń zarządzanie pracą maszyny myjącej odbywa się z poziomu panelu sterowania HMI, który zapewnia wybór jednego z 50 programów mycia, monitorowanie w czasie rzeczywistym wszystkich parametrów procesu i łatwą oraz bezpieczną obsługę systemu, w tym diagnostykę błędów.

 

Małe, ale czyste

Jedną z najbardziej nowoczesnych technologii mycia jest metoda ultradźwiękowa. Stosuje się ją wszędzie tam, gdzie komponenty są delikatne lub bardzo małych rozmiarów i konieczne jest użycie łagodnych, a jednocześnie niezwykle dokładnych technik pozbywania się zanieczyszczeń. Mycie ultradźwiękami umożliwia usuwanie najdrobniejszych cząsteczek, mierzących nawet nanometry, oraz zanieczyszczeń powłokowych z powierzchni i porów mikrostruktur, nie powodując przy tym powstawania osadów. Ta wyjątkowa technologia jest wykorzystywana z powodzeniem w przemyśle półprzewodników, optyce precyzyjnej i mikrooptyce (np. do mycia soczewek, lusterek, pryzmatów), w mikro- i nanotechnice, w inżynierii medycznej (np. do czyszczenia implantów, instrumentów chirurgicznych i kaniuli), a także w przemyśle powlekającym stosującym metodę PVD/CVD.

Dokładne czyszczenie powierzchni części z najróżniejszego rodzaju zanieczyszczeń wymaga wyboru nie tylko odpowiedniej technologii myjącej, ale też właściwego medium czyszczącego. Eksperci zajmujący się technikami mycia przemysłowego podkreślają, że króluje tu podstawowa zasada – podobne rozpuszczać podobnym. W procesach przemysłowych powszechnie stosowane są zarówno wodne środki myjące, jak i rozpuszczalniki: chlorowane węglowodory, węglowodory bezchlorowcowe oraz rozpuszczalniki polarne.

 

Media (nie)przyjazne

Na pośrednim i końcowym etapie mycia części w procesach przemysłowych najważniejszą rolę odgrywają nieszkodliwe dla środowiska naturalnego środki czyszczące na bazie wody. Wodne media dostępne są pod postacią alkalicznych, neutralnych i kwaśnych środków czyszczących i stosowane w formie przepływowych instalacji natryskowych, jak również jako substancja myjąca aplikowana do zbiorników jedno- i wielokomorowych. Za pomocą środków o wartości pH >7 z powierzchni części metalowych usuwane są zanieczyszczenia organiczne, smary, oleje i wosk. Kwaśnie środki efektywnie rozpuszczają przede wszystkim nieorganiczne zanieczyszczenia (np. metalowe opiłki, pigmenty, pył), równie dobrze jednak usuwają rdzę i zgorzeliny. Neutralne media wodne stosuje się do mycia stali, żeliwa, stopów metali lekkich, metali kolorowych, tworzyw sztucznych, szkła, i ceramiki, a wysoką skuteczność mycia zapewniają w tym wypadku aplikacje mechaniczne, np. metoda ultradźwiękowa lub zalewowo-iniekcyjna.

Najbardziej uniwersalne, ale też najmniej przyjazne dla środowiska i – niestety – szkodliwe dla zdrowia są chlorowcopochodne, szczególnie trójchloroetylen i czterochloroetylen, które doskonale usuwają większość zanieczyszczeń organicznych. Oprócz wysokiej skuteczności odtłuszczania rozpuszczalniki te mają też wiele innych cennych właściwości, które zachęcają do ich powszechnego wykorzystania: są niepalne, mają niską temperaturę wrzenia, szybko odparowują, dzięki czemu oczyszczone części natychmiast schną. Ponieważ jednak są szkodliwe dla zdrowia i środowiska, ogranicza się ich stosowanie, a sposób aplikacji rozpuszczalników na bazie węglowodorów chlorowych obwarowany jest regulacjami prawnymi.

Interesującą alternatywą dla środków chlorowcopochodnych są rozpuszczalniki węglowodorowe bezchlorowcowe. Optymalna wydajność mycia, niska szkodliwość dla środowiska naturalnego oraz niskie koszty eksploatacyjne to cechy, dla których urządzenia myjące na bazie substancji niehalogenowych są od wielu lat z sukcesem stosowane do bardzo dokładnego usuwania olejów, smarów, emulsji i wiórów pomiędzy procesami obróbczymi lub po ich zakończeniu.

 

W próbnej kąpieli

Stoły do mycia pędzlem MEWA „pracują” z cieczą na bazie naturalnych mikroorganizmów, która rozkłada biologicznie oleje i smary

Wybór optymalnego rozwiązania nie jest łatwy, dlatego liczący się producenci maszyn i środków myjących oprócz specjalistycznego doradztwa oferują również próby testowe z użyciem oryginalnie zanieczyszczonych części pochodzących z linii produkcyjnych klientów. Usługi takie oferuje m.in. firma Dürr Ecoclean, która w swoim centrum technologicznym przeprowadza próby mycia oryginalnych części klienta w warunkach zbliżonych do normalnych warunków produkcyjnych. Stanowi to solidną podstawę przy późniejszym wyborze maszyny i procesu mycia. Wyniki testów, jakie uzyskuje się w porównywalnych metodach, stanowią najbardziej niezawodną bazę dla określenia optymalnego rozwiązania.

Dobrym rozwiązaniem dla przedsiębiorców, którzy na razie nie chcą lub nie mogą inwestować w zakup profesjonalnych urządzeń myjących, jest wynajem urządzenia czyszczącego, który pozwala bezpiecznie skalkulować koszty związane z myciem. Ciekawym rozwiązaniem w tym obszarze są stoły do mycia pędzlem firmy Mewa, które „pracują” z cieczą do mycia na bazie naturalnych mikroorganizmów rozkładającą biologicznie oleje i smary. Stoły wykonane są ze stabilnego tworzywa sztucznego, łatwe w obsłudze, a co najistotniejsze – stanowią one rozwiązanie bardzo elastyczne. Ponieważ ciecze wolne od rozpuszczalników nie tworzą zagrożenia pożarem, stoły można bezpiecznie ustawiać w dowolnym miejscu hali produkcyjnej.

Niezależnie od tego, czy zdecydujemy się na mycie z użyciem wodnych środków myjących, przyjaznych dla środowiska węglowodorów lub innowacyjnych rozpuszczalników polarowych, czy wybierzemy mycie zanurzeniowe, natryskowe, wysokociśnieniowe bądź mycie pędzlem, efektem będzie zawsze powierzchnia wolna od brudu i zanieczyszczeń, idealnie przygotowana do dalszej obróbki lub tworząca gotowy produkt wysokiej jakości.