Идеально очищенные поверхности

Струйная обработка редко ассоциируется с очищением компонентов и поверхностей. Тем не менее применение этих технологий может обеспечить требуемую степень чистоты эффективным и экологичным способом, а зачастую с дополнительными преимуществами.
Чистка компонентов и поверхностей, как правило, отождествляется с влажными химическими процессами, и во многих случаях удаление загрязнений с помощью растворителей или водных растворов действительно наиболее экономически выгодный способ. В то же время такие технологии, как чистка струей воды под давлением, чистка сухим льдом, лазерная или струйная очистка, могут оказаться эффективными в других областях применения.

Очищающая способность струи воды под давлением

Чистка струей воды под низким или высоким давлением применяется во многих технологических процессах, а также в сфере технического обслуживания. Стандартные области применения — чистка изделий и снятие с них заусенцев при сборке автомобилей, производстве компонентов для автомобилестроения, производстве машин, механизмов и гидравлического оборудования, так как с помощью системы очистки струей воды под давлением обе задачи могут выполняться в одном технологическом процессе. Данная технология особенно хорошо подходит для обработки изделий, изготовленных из сплавов легких металлов. Чистка струей воды под давлением позволяет снимать заусенцы, находящиеся в местах, обработка которых находится вне диапазона технических и экономических возможностей других технологий. Струя воды направляется на обрабатываемый участок изделия с помощью специальных сопел, и это позволяет очищать такие труднодоступные места, как канавки и высверленные отверстия. Благодаря высокой кинетической энергии водяной струи с обработанной поверхности быстро и надежно удаляются не только заусенцы, но и стружки и другие прочно сцепленные с изделием загрязнения.

Струя чистой воды под давлением также хорошо подходит для чистки тиглей для выплавки титана и нержавеющих сталей. Шлак, образующийся в тиглях, обычно удаляется механически, с помощью щеток. Этот процесс не только крайне длителен и трудоемок, но и приводит к дополнительному износу. Применение систем очистки плавильных тиглей с помощью струи воды под давлением снижает длительность чистки до 5-20 минут. Механическое изнашивание исключается полностью. Тигель перемещается к установке для очистки с помощью мостового крана. Чистка выполняется соплом, через которое выпускается вода под высоким давлением. Сопло подается в тигель с помощью телескопического механизма и перемещается вдоль всей внутренней поверхности тигля. Вода, подаваемая через вращающееся сопло, удаляет шлак так тщательно, что дополнительной чистки не требуется. Специальные программы перемещения сопла, предназначенные для тиглей различной формы, хранятся в памяти контроллера. Параметры процесса, среди которых давление воды, скорость подачи и путь перемещения сопла, количество циклов очистки на тигель, выбираются в зависимости от формы тигля и степени его загрязнения. А дополнительное использование системы очистки воды позволяет экологично утилизировать техническую воду.

Чистка сухим льдом

Чистка струей сухого льда (СO2, диоксид углерода), являясь сухим безотходным процессом, все более упрочняет свои позиции в многочисленных областях промышленности. Причинами этого стали технические преимущества и экологичность. СO2, не имеющий запаха, бесцветный, негорючий и нетоксичный газ, используемый в процессе струйной очистки, добывается из отходов химических и технологических процессов и соответствующим образом очищается. В зависимости от температуры при атмосферном давлении С02 может находиться в твердом или газообразном состоянии. Подача сухого льда на очищаемую поверхность происходит после ускорения пневматическим механизмом. Эффективность очистки основана на одновременном тепловом, механическом и сублимационном воздействии.

Очищаемая поверхность резко охлаждается при контакте с гранулами сухого льда с температурой около минус 78,5 °С, в результате происходит охрупчивание и отслаивание грязи. Этот эффект основан на различии коэффициентов термического расширения материал изделия и загрязнений. Отделение загрязняющих частиц от поверхности происходит в результат механического воздействия ударяющихся о поверхность грану СО2. Отделившиеся от поверхности частицы уносятся за предел! обрабатываемой зоны аэродинамической силой, создаваемой потоками углекислого газа и сжатого воздуха. Сублимация сухого льда усиливает оба указанных выше эффекта, так как в результате резкого увеличения объема СО2 при пере ходе из твердого состояния в газообразное возникает ударная волна. Так как сухой лед при атмосферное давлении испаряется полностью после обработки остаются только удаленные с поверхности частицы грязи, не смешанные с другими веществами.

Использование С02 в качестве расходного материала очерчивает фундаментальные различия технологий струйной очистки твердыми и жидкими веществами. Данный метод известен как чистка сухим льдом. Струйную чистку жидкой углекислотой обычно называют чисткой сухим снегом. Струйная чистка сухим льдом не повреждает поверхность, так как гранулы сухого льда или кристаллы сухого снега обладают крайне низкой твердостью, благодаря чему можно обрабатывать компоненты и конструкции из мягких материалов.
В данной технологии используются гранулы сухого льда, форма которых напоминает зерна риса, или гранулы другой формы. Гранулы сухого льда ускоряются потоком сжатого воздуха, возникающая струя направляется на очищаемую поверхность. Сухой лед производится в отдельной установке и транспортируется в теплоизолированных емкостях. Рассматриваемая технология очистки струей сухого льда используется для чистки инструмента, литейных форм, машин и оборудования, а также при техническом обслуживании. В большинстве случаев чистка проводится без предварительного демонтажа компонента. Другие сферы применения: удаление покрытий, краски или клейких частиц. Так как сухой лед не электропроводен, возможна чистка компонентов без их отключения от сети электропитания. Ввиду непрерывной сублимации и гигроскопичности срок хранения сухого льда ограничен. Для устранения этого недостатка применяют так называемые поточные грануляторы или комбинированные системы (поточный гранулятор и струйный аппарат), в которых гранулы сухого льда производятся непосредственно перед чисткой.
В технологии очистки сухим снегом используемая жидкая углекислота хранится под давлением в сосудах или емкостях и превращается в сухой снег в результате расширения на выходе из сопла. По этой причине для производства расходного материала дополнительного оборудования не требуется.
Технология очистки сухим снегом легко поддается автоматизации. Более того, в системе отсутствуют подверженные износу движущиеся части, что увеличивает готовность оборудования к работе. Типичной областью применения чистки сухим снегом является мягкая чистка, чистка микрокомпонентов, например, в оптической, электронной и микроэлектронной промышленности, а также чистка изделий и компонентов перед соединением. Чистка сухим снегом также используется для удаления загрязнений после процесса снятия заусенцев, а также для селективной чистки функциональных областей компонентов, таких как уплотнения, места соединений, свариваемые поверхности. Чистка сухим снегом все чаще и чаще используется вместо мощных моечных систем для чистки пластмассовых деталей — бамперов, решеток радиаторов и корпусов наружных зеркал, перед окраской и нанесением защитных покрытий. Причинами этого, помимо повышенной экологичности, являются существенно более низкие потребности в свободном пространстве, снижение инвестиционных расходов 50% и более низкие эксплуатационные расходы.

Очистка с испарением загрязнений

При применении лазера чистка обеспечивается за счет испарения загрязнений в результат воздействия высокоэнергетического излучения. Загрязняющие частицы поглощают лазерное из лучение и нагреваются. В результате этого возможно возникновение следующих эффектов: резко увеличение объема слоя загряз нений, который необходимо удалить с поверхности; охрупчивание удаляемого слоя загрязнений в результате выпаривания растворителей и воздействия крат ковременной ударной волны, которая возникает при расширение испарившихся веществ и удаляет загрязняющие частицы с эффективностью, зависящей от материала и структуры слоя.

Для испарения загрязнений необходима высокая интенсивность излучения. В то же время теплового воздействия на очищаемую поверхность можно избежать благодаря короткому времени воздействия. На практике системы лазерной очистки обладают многочисленными преимуществами: отсутствие непосредственного контакта, отсутствие расходных материалов, малое время воздействия, точная локализация лазерного пучка или очищаемой области, высокая регулируемость интенсивности излучения (параметр процесса), простота интеграции в систему производства благодаря простоте управления лазерным пучком, минимальными расходами на утилизацию. Эти особенности делают лазерную чистку идеальным решением для частичной очистки компонентов в условиях автоматизированного производства. Технология наглядно проявляет свои преимущества при очистке функциональных поверхностей частично собранных модулей перед завершающим этапом сборки. а также при удалении лакокрасочных и защитных покрытий с металлических поверхностей, например, в авиастроении. Кроме того, областью применения данной технологии является удаление фоторезисторов, припоев и прецизионного удаления лакокрасочного покрытия с селективных поверхностей перед нанесением гальванического покрытия.

Микроструйная очистка - воздействие на участки поверхности струей требуемой формы

Микроструйная очистка — сухая струйная очистка, используемая для прецизионной обработки поверхности. Абразивный материал с номинальным размером гранул и качеством, соответствующим области применения, подается на поверхность в потоке сжатого воздуха. Струя имеет требуемую форму, чтобы воздействовать только на определенный участок изделия. Во время процесса происходит быстрое, 100%-ное удаление твердых слоев с эродированных поверхностей изделия, а также очистка и подготовка поверхности для последующего нанесения гальванического или лакокрасочного покрытия.
Микроструйная очистка доказала свою эффективность при восстановлении сильно загрязненных литейных форм с последующим уплотнением поверхности, что позволяет продлить срок службы оборудования и увеличить адгезию к поверхности. Данная технология также используется для чистки винтов для литья методом впрыска под давлением.