Absolutna czystość jest nieodzowna m.in. wówczas, gdy detale mają być w kolejnych krokach obróbczych poddawane klejeniu i uszczelnianiu, lakierowaniu, zadrukowi, a także lutowaniu i spawaniu. Aby np. w sektorze motoryzacyjnym połączyć metodą spawania punktowego poszczególne aluminiowe elementy karoserii, tworząc ścianę boczną pojazdu, konieczne jest usunięcie z ich powierzchni wszystkich obcych cząstek i pozostałości filmu. W przeciwnym razie wytworzone połączenie może okazać się zawodne, co w najgorszym wypadku może prowadzić do zerwania spoiny.

Czyszczenie chemiczne ma swoje minusy

Dotychczas przemysł motoryzacyjny do czyszczenia tego typu detali najczęściej wykorzystywał metody chemiczne. Użytkowanie, składowanie, a także późniejsza utylizacja substancji chemicznych nastręczają jednak ich użytkownikom sporo trudności, a dodatkowo nie pozostają obojętne dla środowiska. Co więcej, z metod tych można korzystać jedynie pod warunkiem ścisłego przestrzegania zasad bezpieczeństwa, a to wiąże się nieodzownie z wyższymi nakładami czasu i pieniędzy.

Warto też zwrócić uwagę na fakt, że w przypadku czyszczenia chemicznego w środku chemicznym należy zanurzyć cały detal – niemożliwa jest więc aplikacja punktowa, która w wielu przypadkach zapewne rozwiązałaby problem.

Technologia plazmowa rozwiązuje sprawę

Alternatywą jest zastosowanie technologii plazmowej, która nie tylko jest przyjazna dla środowiska, ale także zwiększa rentowność czyszczenia. W procesie czyszczenia plazmowego zanieczyszczenia usuwane są termicznie pod wpływem oddziaływania tzw. plazmy atmosferycznej, czyli gorącego, elektrycznie przewodzącego gazu składającego się z atomów, cząsteczek, jonów i wolnych elektronów.

Metoda ta jest szybka, efektywna, a przede wszystkim może być stosowana punktowo. Plazma dobrze poradzi sobie zarówno z czyszczeniem aluminium i stali, jak też tworzyw sztucznych, szkła i ceramiki. Przykładem może być tu system Acerios, w którym gaz plazmowy osiąga temperaturę ok. 1000°C, a cały proces realizowany jest przez robota prowadzącego palnik z prędkością ok. 6 m/min.

W momencie, gdy rozgrzana plazma styka się z powierzchnią, jest ona jednocześnie poddawana mechanicznemu oddziaływaniu strumienia gazu oraz chemicznemu czyszczeniu pod wpływem wygenerowanego ciepła. Takie połączenie dwóch procesów umożliwia efektywne usunięcie zanieczyszczeń organicznych oraz pozostałości powłok.

W zależności od potrzeb plazmą można czyścić zarówno całe powierzchnie, jak i poszczególne ich obszary. Oznacza to, że zamiast czyścić cały detal, można także punkt po punkcie usunąć największe zanieczyszczenia i w ten sposób dobierać indywidualnie poziom czystości do wymogów danego procesu. Znacznie zwiększa to efektywność realizacji całego procesu, zmniejsza zużycie materiału, a także wpływa pozytywnie na środowisko – już choćby z tego względu, że nie stosuje się tu szkodliwych środków czyszczących.

Systemy do czyszczenia plazmowego

Systemy do czyszczenia plazmowego są relatywnie proste pod względem konstrukcyjnym i można je łatwo zintegrować z istniejącą linią produkcyjną. W przypadku wspomnianego rozwiązania Acerios do realizacji procesu czyszczenia niezbędnych jest pięć głównych komponentów:
    • palnik plazmowy z aktywnym systemem chłodzenia,
    • źródło zasilania o natężeniu od 35 do 200 A,
    • robot przemysłowy prowadzący palnik,
    • system sterowania dystrybucją gazu procesowego,
    • system chłodzenia o zmiennej wydajności zależnej od trybu pracy (czyszczenie punktowe, czyszczenie ciągłe).

Łatwa integracja z automatyką przemysłową

W przypadku wyboru systemu do czyszczenia plazmowego istotna jest zarówno jego kompaktowość, która przekłada się na niewielkie zapotrzebowanie na miejsce, jak i dostępność różnych interfejsów umożliwiających łatwą integrację z systemami automatyki i linią produkcyjną.

Nie bez znaczenia jest także możliwość korzystania z predefiniowanych programów czyszczenia – znacznie skraca to bowiem czas konfiguracji i programowania urządzenia oraz sprawia, że jego obsługa jest prosta i intuicyjna.

Maria Laure i Peter Königsreuther
+ + +
Maria Laure pracuje w obszarze technologii procesowych i aplikacji obróbki powierzchni w firmie Fronius International