超音波ワイヤー洗浄

ワイヤーやケーブル、棒材、テープ、管、締結部品の製造には潤滑が必要です。亜鉛めっき、押出成形、溶接などの後工程に進む前に、残留潤滑剤を洗浄して除去する必要があります。Hielscher Ultrasonicsは、効率的なインライン洗浄を実現する独自の超音波洗浄プロセスを提供します。

超音波ワイヤー洗浄 – 強力で信頼性の高い洗浄

超音波洗浄は、ワイヤーやケーブル、テープ、管などの連続材を洗浄するための環境に配慮した代替方法です。超音波出力によって発生するキャビテーションの作用により、 油やグリース、石けん、ステアリン酸塩、粉じんなどの潤滑に伴う残留物が除去されます。さらに、汚染粒子は洗浄液中に分散します。これにより、洗浄対象の材料への再付着が防止され、粒子が洗い流されます。
革新的な独自の超音波技術を使用することで、非常に 強力なキャビテーション場 が生成され、高いライン速度でも非常に良好な洗浄結果を得られます。洗浄作用は超音波の物理的な洗浄効果に基づいているため、 あらゆる鉄系材料および非鉄材料、例えばステンレス鋼、銅、アルミニウムに加え、プラスチックやガラスにも使用できます。

超音波洗浄機は、例えば被覆や押出成形の前など、伸線されたワイヤーの洗浄に最もよく使用されます。少量の液体に超音波出力を集中させることで、非常にコンパクトな設計を実現できます。これにより、例えば伸線直後やリールからの繰出し直後など、既存または新規の生産ラインに容易に組み込めます。
キャビテーションは、強力な超音波によって液体中に発生する現象です。その結果生じる圧力波が真空の気泡を形成し、その気泡が続いて圧壊します。この圧壊により、非常に高い圧力と温度が発生するとともに、最大1000km/hの液体ジェットが生じます。表面では、これらの機械的な力が不純物を剥がし、洗浄液で洗い流せるようにします。強力なキャビテーション – ひいては強力な洗浄 – には、高い振幅と低い超音波周波数（約20kHz）が必要です。右の写真は、Hielscher Ultrasonicsの超音波モジュールによって液体中に生成された強力なキャビテーションを示しています。

ワイヤーおよびケーブル洗浄システム

コンパクトな設計に、ワイヤーやテープの洗浄に必要なすべての機能が収められています。さらに、 洗浄槽、ポンプ、ヒーター、フィルター、オイルスキマー、最終乾燥用のエアワイパー もシステムに搭載されています。洗浄システム全体が ステンレス鋼製であるため、腐食の問題はありません。
防音カバーにより、騒音の放出が生産区域で一般的に適用される国際的な制限値を下回るレベルに抑えられます。作業者の負担を軽減するため、手動操作は簡単な動作とスイッチ操作の最小限に抑えられています。システム内で液体を再生することで、洗浄液を長期間使用できます。これと、電力を機械的な洗浄作用に効率よく変換することが相まって、システム全体の環境面での利点が高まります。

お客様のニーズに合わせた設計

カスタム設計により、個々の洗浄プロセスの要件にシステムを最適に適合させます。低速洗浄用の個別モジュールから高速洗浄システムまで、さまざまな設計が可能です。適切な超音波出力や自動運転制御用のPLCに加え、システム全体の形状などの仕様を、限られた設置スペースや特定のライン高さに合わせて調整できます。また、対象のワイヤーに対して圧縮空気による乾燥が不十分な場合には、特殊な乾燥装置をオプションで利用できます。

超音波プロセッサーとソノトロード

超音波プロセッサーは、 産業用途での高負荷使用向けに設計されています。電気エネルギーを機械振動に変換する効率が高く、連続運転用に製作されており、万一に備えて防まつ仕様となっています。各装置の最大4000ワットの出力により、効果的な洗浄に必要な非常に高い振動振幅を実現できます。必要な超音波装置の台数は、洗浄するワイヤーの本数と直径、汚染の程度、および希望するライン速度によって決まります。ワイヤー洗浄における豊富な経験に基づき、この点について喜んでお手伝いします。ソノトロードは、ワイヤーやテープなどの連続形材を洗浄するという特殊な用途のために考案・設計されました。超音波出力は、洗浄孔内でワイヤーを取り囲む液体に集中します。これにより、立方センチメートルあたり最大100ワットという極めて高い出力密度が得られます。一般的な超音波洗浄槽で得られる出力密度は、立方センチメートルあたり0.02ワット以下です。一般に、孔の直径は洗浄する材料の断面より3–4mm大きくする必要があります。当社の標準ソノトロードは32mmのワイヤーを洗浄できます。より大きな材料や特殊な形状も、個別のカスタム設計によって洗浄できます。 特殊なソノトロード形状により、単一のシステムで複数のワイヤーを同時に洗浄できます。そのため、適切なソノトロードを標準システムに組み込みます。洗浄原理 – したがって洗浄力も – 単一ライン洗浄用システムと同じです。適切なソノトロードの選択は、ワイヤーの本数とそれぞれの直径によって決まります。さらに、平面型ソノトロードを使用して、幅広のテープや多数の並行するワイヤーを洗浄できます。この場合、ソノトロードは材料の上側と下側に設置します。この原理により、金網やワイヤーメッシュも洗浄できます。

プラグアンドプレイによる設置と運転

当社のDRSシステムでは、システム内に完備された液体循環回路が、洗浄モジュールとすすぎモジュールに液体を供給します。洗浄回路とすすぎ回路は互いに分離されています。各回路には、液体から粉じん粒子を除去するフィルターカートリッジが備わっています。さらに、洗浄回路にはオイルスキマーを搭載できます。効果的に洗浄するため、各回路には加熱素子が装備されています。これら二つの回路と処理ユニットは、システムフレームに組み込まれています。標準システムの設置面積は、長さがわずか1500mmまたは2000mm、幅が750mmです。 コンパクトな設計により、システムを既存の生産ラインに容易に組み込めます。下の図は、二つの槽を備えたワイヤー洗浄システムの概略図です。
 

超音波プロセッサー、ワイヤー洗浄用ソノトロード、槽、ポンプ、フィルター、すすぎ、エアワイパー、セラミックガイドを備えたインラインワイヤー洗浄システムの概略図。

 
24/7運転用のシステムには、二つの洗浄槽と二つのすすぎ槽が装備されています。この構成により、システムの運転中に個々の槽を保守でき、槽ごとに排液、充填、運転温度までの加熱を行えます。PLCは、槽の自動切替えと液体の補充により、円滑な運転シーケンスを実現します。さらに、システムに関わるすべての機能を制御し、対応する状態信号を中央生産制御システムに送信するか、テキスト情報としてディスプレイに表示します。信号の入出力は、お客様の要件に合わせて調整できます。
ベルトフィルターユニット、ブラシ、特殊な乾燥モジュールなどのオプション部品により、ワイヤー洗浄システムを完成させます。幅広いオプション部品により、ワイヤー洗浄システムの能力がお客様の要求に完全に対応することを保証します。