Limpieza ultrasónica de alambres

La fabricación de alambres y cables, varillas, cintas, tubos y elementos de fijación requiere lubricación. Antes de realizar procesos posteriores, como el galvanizado, la extrusión o la soldadura, es necesario eliminar los residuos de lubricante. Hielscher Ultrasonics le ofrece un proceso exclusivo de limpieza ultrasónica para una limpieza eficiente en línea.

Limpieza ultrasónica de alambres – Potente y fiable

La limpieza ultrasónica es una alternativa respetuosa con el medio ambiente para limpiar materiales continuos, como alambres y cables, cintas o tubos. El efecto de la cavitación generada por la potencia ultrasónica elimina residuos de lubricación como aceite o grasa, jabones, estearatos o polvo. Además, las partículas contaminantes se dispersan en el líquido de limpieza. Así se evita que vuelvan a adherirse al material que se está limpiando y se eliminan por arrastre.
Mediante una innovadora tecnología ultrasónica propia, se generan campos de cavitación muy intensos que permiten obtener muy buenos resultados de limpieza a altas velocidades de línea. Dado que la acción limpiadora se basa en los efectos físicos de los ultrasonidos, puede aplicarse a cualquier material ferroso o no ferroso, por ejemplo, acero inoxidable, cobre o aluminio, así como plástico o vidrio.

Las máquinas de limpieza ultrasónica se utilizan principalmente para alambres trefilados, por ejemplo, antes del revestimiento o la extrusión. Al concentrar la potencia ultrasónica en un volumen reducido de líquido, se consigue un diseño muy compacto. Este puede integrarse fácilmente en líneas de producción existentes o nuevas, por ejemplo, directamente después del trefilado o del desenrollado de la bobina.
La cavitación es un efecto que se genera en los líquidos mediante ondas ultrasónicas intensas. Las ondas de presión resultantes crean burbujas de vacío que posteriormente implosionan. Estas implosiones producen presiones y temperaturas muy elevadas, junto con chorros de líquido de hasta 1000 km/h. En las superficies, estas fuerzas mecánicas desprenden las impurezas, que pueden eliminarse por arrastre con el líquido de limpieza. Para obtener una cavitación intensa –y, por tanto, una limpieza intensa– se necesitan amplitudes altas y una frecuencia ultrasónica baja (aprox. 20 kHz). La imagen de la derecha muestra la intensa cavitación en el líquido generada por los módulos ultrasónicos de Hielscher Ultrasonics.

Sistemas de limpieza de alambres y cables

El diseño compacto incluye todo lo necesario para limpiar un alambre o una cinta. Además, los depósitos de limpieza, las bombas, los calentadores, los filtros y los separadores de aceite, así como las boquillas de barrido por aire para el secado final también están instalados en el sistema. Todo el sistema de limpieza está fabricado en acero inoxidable, por lo que no presenta problemas de corrosión.
Una cubierta de protección acústica reduce las emisiones sonoras a un nivel inferior a los límites internacionales habituales para las zonas de producción. La intervención manual se reduce a un mínimo de movimientos sencillos y accionamientos de interruptores, con el fin de aliviar la carga de trabajo del operario. La regeneración del líquido dentro del sistema permite utilizar los líquidos de limpieza durante más tiempo. Esto, junto con la conversión eficiente de la potencia eléctrica en acción mecánica de limpieza, mejora el balance medioambiental del sistema completo.

Adaptado a sus necesidades

El diseño personalizado permite adaptar de forma óptima el sistema a los requisitos de cada proceso de limpieza. Son posibles distintas configuraciones, desde módulos individuales para bajas velocidades de limpieza hasta sistemas de limpieza de alta velocidad. Además de seleccionar la potencia ultrasónica adecuada y un PLC para el control automático del funcionamiento, pueden adaptarse características como la geometría del sistema completo a espacios reducidos o a alturas de línea específicas. También se ofrecen opcionalmente dispositivos de secado especiales cuando el secado con aire comprimido resulta insuficiente para el alambre en cuestión.

Procesadores ultrasónicos y sonotrodos

Los procesadores ultrasónicos se diseñaron para uso industrial en condiciones exigentes. Ofrecen una elevada eficiencia en la conversión de energía eléctrica en oscilaciones mecánicas. Se construyeron para funcionar de forma continua y son resistentes a las salpicaduras de agua –por si acaso–. Su potencia individual de hasta 4000 vatios permite alcanzar amplitudes de oscilación muy elevadas, necesarias para una limpieza eficaz. El número de equipos ultrasónicos necesarios depende del número y del diámetro de los alambres que se van a limpiar, así como de su grado de contaminación y de la velocidad de línea deseada. Estaremos encantados de asesorarle al respecto, basándonos en nuestra amplia experiencia en la limpieza de alambres. Los sonotrodos se desarrollaron y diseñaron específicamente para limpiar perfiles continuos, como alambres o cintas. La potencia ultrasónica se concentra en el líquido que rodea el alambre dentro del orificio de limpieza. Esto produce densidades de potencia extremadamente altas, de hasta 100 vatios por centímetro cúbico. Los baños ultrasónicos convencionales no superan los 0,02 vatios por centímetro cúbico. En general, el diámetro del orificio debe ser entre 3 y 4 mm mayor que la sección transversal del material que se va a limpiar. Nuestros sonotrodos estándar pueden limpiar alambres de 32 mm. Los materiales de mayor tamaño y las formas especiales pueden limpiarse mediante diseños personalizados. Las geometrías especiales de los sonotrodos permiten limpiar simultáneamente varios alambres en un único sistema. Para ello, los sonotrodos adecuados se integran en sistemas estándar. El principio de limpieza –y, por tanto, la capacidad de limpieza– es idéntico al de los sistemas que limpian una sola línea de alambre. La elección del sonotrodo adecuado viene determinada por el número de alambres y por el diámetro de cada uno. Además, pueden utilizarse sonotrodos planos para limpiar cintas anchas o numerosos alambres paralelos. Para ello, los sonotrodos se instalan por encima y por debajo del material. Este principio también permite limpiar tejidos o mallas de alambre.

Instalación y funcionamiento Plug-and-Play

En nuestros sistemas DRS, los circuitos completos de líquido integrados en el sistema suministran líquido a los módulos de limpieza y enjuague. Los circuitos de limpieza y enjuague están separados entre sí. Cada circuito dispone de cartuchos filtrantes que eliminan las partículas de polvo del líquido. Además, el circuito de limpieza puede equiparse con un separador de aceite. Para una limpieza eficaz, los circuitos están equipados con elementos calefactores. Estos dos circuitos y los conjuntos de procesamiento se integran en el bastidor del sistema. Los sistemas estándar ocupan una superficie de tan solo 1500 mm o 2000 mm de longitud y 750 mm de anchura. Gracias a su diseño compacto, los sistemas pueden integrarse fácilmente en líneas de producción existentes. La imagen siguiente muestra el esquema de un sistema de limpieza de alambres con dos depósitos.
 

Esquema de un sistema de limpieza de alambres en línea con procesador ultrasónico, sonotrodo de limpieza de alambres, depósitos, bombas, filtros, enjuague, boquillas de barrido por aire y guía cerámica.

 
Los sistemas para funcionamiento 24/7 están equipados con dos depósitos de limpieza y dos depósitos de enjuague. Esta configuración permite realizar el mantenimiento de cada depósito mientras el sistema está en funcionamiento, de modo que los depósitos pueden vaciarse, llenarse y calentarse hasta la temperatura de funcionamiento de forma individual. El PLC garantiza una secuencia de funcionamiento fluida con conmutación automática entre los depósitos y reposición de líquido. Además, controla todas las funciones relevantes del sistema y transmite las señales de estado correspondientes al control central de producción o las presenta como información de texto en la pantalla. Las entradas y salidas de señal pueden adaptarse a los requisitos del cliente.
Los componentes opcionales, como las unidades de filtración por banda, los cepillos o los módulos de secado especiales, completan el sistema de limpieza de alambres. La amplia gama de componentes opcionales garantiza que la capacidad del sistema de limpieza de alambres se ajuste plenamente a las exigencias del cliente.