Témata
Reklama

Šetrné a účinné čištění těžko dostupných míst

Klasické postupy čištění ve vodě se dostávají na hranice svých možností, když jde například o kapilární struktury nebo komplexní geometrie. Za takové situace se nově na scénu dostávají tzv. CNP technologie (Cyclic Nucleation Process). Tato technologie pracuje na principu cyklické nukleace (tvorby krystalových zárodků z přesycených roztoků).

Ve fluidní čisticí technice se používají rozpouštědla, ale také čištění pouze vodou, kdy je jasně specifikováno, o jaké úkony půjde. Základním principem je, „stejné rozpouští stejné“. Vodní čisticí technika nabízí u známých oblastí použití oproti rozpouštěcím prostředkům následující výhody:

  • velmi dobré očištění anorganických nečistot;
  • široké spektrum způsobů mechanického mytí – např. čištění postřikem, injekční střídavé polévání apod.;
  • ve spojení s vhodnou chemií je možné na površích provádět zákroky nebo vytvářet určité vlastnosti povrchů – např. pomocí fosfátování nebo ochranných povlaků proti korozi.
  • Vodní čištění součástek s komplexní geometrií je nedostačujícíZde se otvírá široké spektrum dalších možností čištění. Musí se však počítat s určitými problémy, které mohou vzniknout vlivem vysokého povrchového napětí nebo značné spotřeby energie při odpařování média a pak při následném sušení vyčištěných součástek. Voda se nachází především na málo přístupných místech nebo v daných těsných geometriích součástí. Dalším problémem jsou kapilární struktury (například otvory nebo trubičky o průměru cca 1 mm), totéž platí u porézních součástek (například u slinutých materiálů). V takových případech je použití vodního čištění velmi omezené. Také u sypkých materiálů jsou současné způsoby čištění na hranici svých možností. Právě tyto nevýhody se projevují v jednotlivých průmyslových odvětvích, které z četných důvodů sázejí na vodní zařízení pro čištění součástek, například v lékařské technice nebo v optickém průmyslu, ale i v provozech zpracovávajících třeba hliník. Dosud se ukazuje, že při těchto pracovních postupech s definovanými výsledky čištění je použití rozpouštědel následující: komplexní vnitřní geometrie, trubky a potrubí s minimálním vnitřním průměrem se velmi často čistí ručně a poté se proplachují a suší. Oproti tomu rozpouštědla nabízejí určité schopnosti pročistit také kapilární struktury – ovšem s omezením v případě anorganického znečištění a při nasazení některých způsobů mechanického mytí. Všechny kompromisy jsou většinou spojeny s většími provozními náklady nebo s prodlouženými procesními časy.
     

    Reklama
    Reklama
    Ultrazvuk rozvíjí silný účinek bezprostředně v zastíněné ploše. CNP působí dodatečně v oblastech a také v místech znečištění a na povrchu součástek.

     Čištění těžko přístupných plochNový způsob čištění na principu cyklické nukleace (CNP) může být vhodným řešením. Tlak, který je v uzavřené komoře naplněné médiem (především na vodní bázi) velmi snížen, způsobí při ponoru čištěné součásti var či vření kapaliny. Vznikají tak bubliny vodní páry na všech površích také u komplexních struktur nebo v otvorech. Tato technologie však není nová a je již mnoho let prováděna v průmyslovém odvětví. Při náhlém odstranění podtlaku tyto bubliny prudce vyrovnávají tlak směrem dovnitř (implodují) a vytvoří tlakový náraz (kavitační efekt) s citelným mechanickým účinkem na povrchu součástky, a to přesně ve všech špatně přístupných oblastech. Rozhodující mechanický čisticí efekt stojí na určeném, pevně nastavitelném cyklu mezi definovaným spodním spínacím bodem ve vakuu a s horním spínacím bodem v podtlaku, nebo také rovněž v přetlaku, který může být libovolně opakovaný. Z hlediska izostatických vlastností tekutin dochází k tomu, že při změnách tlaků se médium (voda) dostane do všech úhlů celé vnitřní geometrie součástek. Následkem toho proteče médium v celém rozsahu čištěné součástky. Pod tlakem vzniklé plynové bubliny rostou a prodírají se skrze tlakové amplitudy a starají se o to, že částečky špíny a různé nečistoty jsou na špatně přístupných místech rozpouštěny – odstraňovány. Takto lze pročistit hadice nebo kapilární otvory o vnitřním průměru 1 mm, případně menším, v délce 1 000 mm i více. Stejnou metodu lze použít s mírně pozměněnou formou k sušení kapilárních struktur. Fyzikální vlastnosti cyklické nukleace jsou v podstatě stejné jako u ultrazvukových procesů. Kavitační efekt je tendenčně slabší, ale rozvíjí se také mezi nečistotami a substrátem – a to na celém povrchu součásti a rovněž také i v celém vnitřním povrchu 3D struktur. V těchto případech působí ultrazvuk omezeně.


    Princip CNP odstraňuje dosavadní nedostatky vodního čištění.
    Pro zvětšení klikněte na obrázek.
    Předpoklady pro efektivitu procesu jsou mimo jiné způsobilost materiálu a jeho struktura, stejně tak teplota substrátu v závislosti na teplotě médií. Kovy jsou neomezeně použitelné z hlediska své povrchové struktury a způsobilosti absorpce teploty. U izolátorů je použití cyklické nukleace závislé na jejich vlastnostech. Velmi vhodné jsou například plastické materiály obsahující uhlík. Účinnost CNP je popsána v několika národních a mezinárodních patentech, popřípadě v přihláškách patentů. V podstatě byla cyklická nukleace dosud používaná pro dokonalé vyčištění, a to ve vztahu k největšímu částicovému nebo filmovému znečištění. Spektrum použití je však o mnoho širší. V četných příkladech praxe polovodičů, optického průmyslu a lékařství potvrdila cyklická nukleace své opodstatnění, v mnoha případech dosahuje v porovnání s klasickými metodami lepších výsledků. Přechod na tuto metodu v jiných oblastech, také ve všeobecném strojírenství, umožňuje výrazné zvýšení efektivity nebo zkrácení výrobních časů. Tento způsob odstraňování nečistot ve vnitřních prostorech součástí se uplatňuje i za použití CO2 kapslí. Podmíněno geometrií těchto součástek – jednostranné otvory s průměrem menším než 4 mm či sypké materiály v drátových koších lze také efektivně čistit zvenku a uvnitř dlouhotrvajícími ultrazvukovými procesy s průběžným otáčením. Použitím CNP je zaručeno průběžné vnitřní i vnější čištění bez ultrazvuku při výrazně snížených procesních časech. CNP sušení umožnilo minimalizovat vedlejší časy a ještě redukovat manipulaci s médii.
      

    Pro zvětšení klikněte na tabulku.

    Cyklická nukleace rozšířila možnost čištěníUkazuje se, že dosud málo známá technologie cyklické nukleace může výrazně zlepšit čisticí výkon u silně znečištěných dílů s doplněním ostatních čisticích mechanických způsobů, a to právě v místech těžko přístupných. Proto je CNP na nejlepší cestě nabízet pro jakýkoliv úkol bezpečný proces čištění. Dosavadní prostředky vodní čisticí techniky toho nebyly schopny dosáhnout ani s použitím rozpouštědel. CNP je účinné i v jiných případech, např. v automobilovém průmyslu. Vzhledem k dosavadním způsobům čištění je to výzva, protože takto mohou být čištěny kapiláry i u těsně zabaleného zboží nebo sypké materiály. CNP je metoda, která zvyšuje úroveň čištění. Příkladem je čištění malých otvorů u vstřikovacích zařízení automobilů, nebo komplexní vnitřní geometrie chladicích prvků.

    Očištění silně držícího pigmentového znečištění za použití CNP umožňuje více než 25 % redukovaného výkonu ultrazvuku a podle základního materiálu i výrazné úspory času a lepší očištění vnitřních geometrií.

    Jaroslav Zárožeň

    info@mmspektrum.com

    Reklama
    Související články
    Finesy antikorozních úprav do extrémních podmínek

    Není asi náročnější zakázky na povrchové antikorozní ochrany než konstrukce pro extrémní klimatické podmínky, jako je střídání abnormálních teplot a slané prostředí. To je totiž ta pravá „ochranářská“ maturita. Mají-li se v těchto podmínkách chránit nadrozměrné konstrukce, není mnoho firem, které si na to troufnou. Před takovým dilematem stáli nepochybně investoři a realizační firmy při stavbě ve své době největší výletní lodě Queen Mary II a těžaři při konstrukci zřejmě nejseverněji umístěné naftové těžební plošiny Goliat v Barentsově moři. Jejich volba firmy realizující protikorozní úpravy padla na vlašimský Metalkov.

    Ako zvýšiť kvalitu povrchových úprav

    Dokonale čistý a odmastený povrch dielov je základnou črtou pre všetky povrchové úpravy, ktorý má veľký vplyv na výslednú kvalitu produktu. Predovšetkým rôzne spôsoby nanášania kovov si vyžadujú starostlivú prípravu povrchu, aby sa zabránilo vzniku škvŕn, ktoré vznikajú v dôsledku povrchovej kontaminácie počas tvárnenia kovov.

    Předúprava oceli nízkoteplotním plazmatem pro zvýšení pevnosti lepeného spoje

    V příspěvku jsou shrnuty výsledky výzkumu vlivu plazmochemické předúpravy vzorků oceli DC01 na výslednou pevnost lepeného spoje. Pro předúpravu povrchu vzorků oceli byla použita RF štěrbinová tryska generující plazma. Jako pracovní plyn byl použit argon a argon v kombinacích s dusíkem nebo kyslíkem. Vliv plazmové předúpravy na povrch oceli byl vyhodnocen pomocí měření kontaktních úhlů a výpočtu volné povrchové energie. Po slepení vzorků oceli pomocí běžně užívaného lepidla Weicon Flex 310M HT200 byly testovány výsledné vlastnosti lepeného spoje pomocí standardních mechanických odtrhových testů podle ČSN EN 1465.

    Související články
    Vakuové odpařování - technologie budoucnosti

    Vakuové odpařování je v České republice poměrně málo používaná technologie. Má však velký potenciál pro budoucí rozšíření. Tato technologie nachází využití v povrchových úpravách, chemickém, strojírenském, potravinářském a farmaceutickém průmyslu. Firma Kovofiniš je jednou z prvních českých firem, která nabízí vlastní vakuové odparky.

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    Kompozitní povlaky jako možná náhrada za povlaky na bázi CrIV

    Tento příspěvek se týká oblasti povrchových úprav, zejména elektrolyticky vyloučených kovových povlaků, a to způsobu vytvoření kompozitní povrchové úpravy na bázi niklu s vysokou odolností proti opotřebení. Výsledkem provedeného výzkumu je technologický postup závěsového pokovení pro nový kompozitní povlak NiP-XLS, který by mohl nahradit povlaky na bázi CrIV.

    Zvýšení procesní spolehlivosti čištěním

    Společnost BUPI Golser je světovou špičkou ve výrobě zařízení pro průmyslové čištění obrobků a transportních nosičů. Čisticí zařízení BUPI Cleaner jsou známá díky svým vynikajícím výsledkům čištění, kterých dosahují při vysoké hospodárnosti, energetické účinnosti a šetrnosti ke zdrojům. Vyráběna jsou v sídle společnosti BUPI Golser Maschinenbau v Halleinu u Salcburku. O zákazníky z České republiky a Slovenska pečuje od roku 2017 brněnská společnost Imtos.

    Komplexní způsob kontroly procesu odmaštění

    Článek pojednává o možnostech komplexní kontroly procesu odmaštění v průmyslových aplikacích, tj. především o možnostech kontroly stavu povrchu výrobků před procesem odmaštění a po něm a o kontrole stavu odmašťovacích kapalin pomocí UV-VIS spektroskopie.

    Zvýšení výkonu u tribo stříkání

    Stříkání práškových barev systémem tribo je založeno na fyzikálních principech, které do značné míry určují výsledné parametry stříkacího zařízení. Výrobce stříkacích pistolí je postaven před úkol navrhnout optimální konstrukci, která bude poskytovat nejlepší možný výstup, jakým je dostatečně nabitý prášek, který vystupuje v požadovaném množství a s použitelnou rychlostí z ústí nabíjecí trubice. Jak název napovídá, nabíjení prášku tribo je založeno na principu tření.

    Stříkání a lakování - trendy jsou nepochybné

    Nutnost zvyšovat technicko-ekonomickou úroveň firmy je na denním pořádku. Inovace zvyšují podnikovou konkurenceschopnost, kterou lze spatřovat zejména ve flexibilitě, tvorbě přidané hodnoty, efektivnosti a kvalitě. Také v oboru povrchových úprav je trendem automatizace a robotizace.

    Vývoj epoxidových barev na konstrukce

    Trendem dnešní doby je snižování nákladů na nátěrové systémy na konstrukce. Tyto systémy jsou ve většině případů složeny ze základní nátěrové hmoty (NH) epoxidového typu a vrchního polyuretanového emailu. V rámci úspory nákladů byla vyvinuta NH, která plní funkci obou těchto nátěrových hmot, to znamená, že má antikorozní vlastnosti, splňuje funkci vrchní NH a je možné ji aplikovat pouze v jedné vrstvě.

    Předúpravy povrchů velkorozměrných ocelových konstrukcí

    V letech 2014 až 2016 budovala jako generální dodavatel firma S.A.F. Praha, spol. s r. o., technologická zařízení pro mechanické předúpravy povrchu, odmašťování a termické nástřiky ve výrobním závodě polské firmy Famet v blízkosti města Opole. Investor a uživatel vyrábí zařízení pro energetiku, plynárenský a ropný průmysl, jejichž součástí jsou velké ocelové svařence s hmotností do 250 tun.

    Nový druh maskování pro metrické šrouby

    Do současné doby bylo k dispozici pro maskování vnějších závitů několik druhů krytek, které jsou sice levné, ale mají spoustu nevýhod.

    Zvýšení odolnosti polymerních nátěrů pomocí nano/mikrogelů

    Polymerní nátěrové hmoty aplikované na výrobcích plní různé funkce, nejčastěji estetickou a ochrannou. Moderní typy nátěrových hmot by měly tyto funkce kombinovat a rovněž i vyhovovat stále se zpřísňující chemické legislativě a požadavkům kladeným na ochranu životního prostředí a pracovních potřeb. Přirozeným důsledkem je neustálá potřeba vyvíjet a zavádět nové sofistikované formulace nátěrových hmot, a to jak v oblasti rozpouštědlových, tak i vodouředitelných nátěrových hmot.

    Náhoda jako impulz inovace nátěrové hmoty

    Kdyby nespadlo jablko Newtonovi na hlavu, nebylo by gravitačního zákona. Totéž lze říci o náhodné plísni, z níž Flemingovi vzešel penicilín. Nebýt rozsáhlé zakázky povrchových úprav osmi tisíců konstrukčních dílů Metalkovu Vlašim pro General Electric v Abu Dhabí, nepřišel by významný světový výrobce nátěrových hmot na zcela specifický technologický problém. Roli hrála náhoda, ne špatná práce výrobce.

    Reklama
    Předplatné MM

    Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

    Proč jsme nejlepší?

    • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
    • Vysoký podíl redakčního obsahu
    • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

    a mnoho dalších benefitů.

    ... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

        Předplatit