Atsperu stieples tīrīšana – intensīva tīrīšana ar ražošanas līnijā integrētām ultraskaņas sistēmām

Pēc vilkšanas procesa uz atsperu stieplēm saglabājas noturīgi virsmas piesārņotāji, tostarp smēreļļas, vilkšanas ziepes (parasti kalcija vai nātrija stearāti), metāla nodiluma daļiņas un oksīdi. Tīrīšana ar ultraskaņas palīdzību ražošanas līnijā izmanto akustisko kavitāciju, lai droši noņemtu šādus piesārņotājus – pat no grūti pieejamām vietām sarežģītas ģeometrijas izstrādājumos –, tādējādi nodrošinot turpmāko darbību, piemēram, taisnošanas, uztīšanas, pārklāšanas un termiskās apstrādes, drošu norisi.

Virsmas tīrīšanas izšķirošā loma atsperu materiālu apstrādē

Vilkšanas procesa atliekas – īpaši pulverveida ziepes uz kalcija vai nātrija stearāta bāzes un plānas eļļas plēvītes – būtiski ietekmē virsmas adhēziju, slapināmību un tīrību attiecībā uz daļiņu piesārņojumu. Šie virsmas piesārņotāji var pasliktināt pārklājuma kvalitāti un veicināt lokālu sprieguma koncentrāciju.
Plašs literatūras klāsts apliecina virsmas stāvokļa – konkrēti raupjuma, mikrodefektu un daļiņu piesārņojuma – izteikto ietekmi uz nogurumizturību un korozijizturību. Tāpēc atsperu stieplēm un izveidotām atsperēm procesa nodrošināšanai ir izšķiroši svarīgas virsmas, kuru tīrību un samazinātu daļiņu daudzumu var reproducējami nodrošināt.
Atkarībā no ražošanas līnijas konfigurācijas tīrīšana var būt nepieciešama vai nu stieples posmā (pirms atsperes uztīšanas), vai detaļas posmā (pēc atsperes izveidošanas).
Bieži izskan iebildums par cieši uztītām atsperēm ar šaurām spraugām starp vijumiem: kā efektīvi piekļūt apslēptajām virsmām? Tieši šeit ultraskaņas tīrīšana sniedz izšķirošu priekšrocību.

Fizikālie mehānismi: kāpēc ultraskaņa ir efektīva šaurās spraugās un starp atsperes vijumiem

Tīrīšanas iedarbību nosaka akustiskā kavitācija. Periodiskas spiediena svārstības šķidrajā vidē rada mikroburbuļus un izraisa to sabrukšanu. Asimetriska burbuļu sabrukšana cietvielas un šķidruma saskarnes tuvumā rada ātrgaitas mikrostrūklas un lokālus bīdes spriegumus. Vienlaikus akustiskā straumēšana izraisa konvektīvu masas pārnesi, veicinot šķidruma apmaiņu pat grūti pieejamās vietās sarežģītas ģeometrijas izstrādājumos.
Šo efektu kopējā iedarbība nodrošina efektīvu eļļas plēvīšu, stearātu atlieku, daļiņu un vāji pielipušu oksīdu atdalīšanu – pat ģeometriski sarežģītās vietās, piemēram, spraugās starp spirālveida spiedatsperu vijumiem.
Stabils un telpiski vienmērīgs kavitācijas lauks ir būtisks, lai panāktu nemainīgu tīrīšanas efektivitāti un standartizētu virsmas kvalitāti.
Attēlā pa kreisi redzama akustiskā straumēšana pie Hielscher ultraskaņas zondes. Kavitācijas efektus izmanto intensīvai tīrīšanai.
Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par stieples tīrīšanu ražošanas līnijā, izmantojot akustisko kavitāciju!

Ultraskaņas tīrīšana stiepļu ražošanas līnijā: USCM700 piemērs

Stiepļu rūpniecībā būtiska ir nepārtrauktas darbības nodrošināšana un vietu taupoša integrācija esošajās ražošanas līnijās. USCM700 atbilst šīm prasībām:

• Modulāra jaudas konfigurācija
  Aprīkota ar rūpnieciskiem ultraskaņas procesoriem, kuru jauda ir 500 W, 1 kW, 1,5 kW vai 2 kW (UIP sērija). Pieejamas amplitūdas līdz 20 µm pie 20 kHz, un tās var regulēt atbilstoši dažādai piesārņojuma slodzei.
• Bezkontakta tīrīšana
  Īpaši izstrādāta ultraskaņas sonotrode mehāniski apstrādā nepārtraukti padoto profilu bez tieša kontakta. Standarta urbumu diametri ir piemēroti stieplēm ar diametru līdz 20 mm; lielāki izmēri ir pieejami pēc pieprasījuma.
• Tīrīšanas šķidrumu filtrēšana
  Papildaprīkojumā pieejamās filtrēšanas sistēmas ar neausta materiāla lenti aizstāj ātri aizsērējošos kasetņu filtrus. Integrētās gaisa sprauslas nodrošina žāvēšanu pēc skalošanas.
• Mazs ķīmisko vielu patēriņš
  Tīrīšanu bieži var veikt, izmantojot ūdeni vai saudzīgus mazgāšanas līdzekļu ūdens šķīdumus, tādējādi uzlabojot darba drošību un vienkāršojot notekūdeņu attīrīšanu.
• Darbības iespēja 24/7
  Paredzēta nepārtrauktai rūpnieciskai darbībai ar minimālām apkopes prasībām un augstu mehānisko izturību.

Lielākas ražības prasībām modulārā USCM sērija nodrošina līnijas ātrumu līdz aptuveni 200 m/min (atkarībā no pielietojuma), atbalstot ātrgaitas vilkšanas un pārtīšanas procesus.

Procesa uzbūve atsperu stieplēm un gatavām atsperēm

Ir izstrādātas divas drošas integrācijas stratēģijas:

1. Tīrīšana pirms uztīšanas (stieples posmā)
   Vilkšanas ziepju un eļļu noņemšana tieši pirms tādiem kritiski svarīgiem turpmākajiem procesiem kā uztīšana, pārklāšana vai rūdīšana un atlaidināšana. USCM700 ir īpaši izstrādāta nepārtrauktai stieples apstrādei.
2. Tīrīšana pēc uztīšanas (detaļas posmā)
   Gatavās atsperes tīra ar ultraskaņu pirms sagriešanas noteiktā garumā vai galīgās iepakošanas. Ultraskaņas enerģija efektīvi iekļūst šaurās spraugās starp vijumiem, nodrošinot izteiktas priekšrocības cieši uztītām konstrukcijām.

Ķīmiskā vide

• Eļļu un stearātu noņemšana
  Sārmainas ūdens sistēmas, kas satur virsmaktīvās vielas, atbilst jaunākajam tehnoloģiju līmenim. Stipri piesārņotām virsmām priekštīrīšanas posmi samazina vannas pārslodzi un paaugstina ultraskaņas efektivitāti.
• Oksīdu un plāvas noņemšana
  Oksīdu virsmas slāņiem ultraskaņas tīrīšana ar skābes palīdzību (piemēram, atšķaidītu fosforskābi, pēc izvēles kombinējot ar divu frekvenču ierosmi) var būtiski palielināt materiāla noņemšanas ātrumu, vienlaikus kontrolēti saglabājot pamatmateriāla integritāti.

Tipiski piesārņotāji stiepļu ražošanā

• Pulverveida stearātus regulāri izmanto kā sausās vilkšanas smērvielas, un visbiežāk lieto kalcija un nātrija stearātus. Citi piesārņotāji ir eļļu atliekas, metāla daļiņas un atlaidināšanas plāva.
• Ultraskaņas tīrīšanas efektivitāte šo piesārņotāju grupu noņemšanā – tostarp stearātu bāzes atlieku noņemšanā – ir plaši pārbaudīta rūpnieciskajā praksē.

Ultraskaņas stiepļu tīrīšanas iekārtas: pārbaudīta ietekme uz virsmas īpašībām

Hielscher stiepļu tīrīšanas iekārtas, kas integrējamas ražošanas līnijā, izmanto tādu nepārtraukta garuma materiālu kā medicīnas stieples, savienojumu stieples un štancētas metāla lentes uzticamai dziļai tīrīšanai.
Vairāki pētījumi pierāda, ka ultraskaņas tīrīšana:

• Samazina atlikušo daļiņu blīvumu
• Uzlabo virsmas slapināmību (mazāki kontakta leņķi)
• Uzlabo turpmāk uzklāto pārklājumu sistēmu adhēziju
• Palielina virsmas enerģijas vienmērīgumu

Ir pierādīts, ka ražošanas līnijā integrēta ultraskaņas tīrīšana samazina atlikušo daļiņu skaitu uz metāla pamatnēm un labvēlīgi maina virsmas enerģiju. Pēc tādiem procesiem kā lāzerteksturēšana apstrāde ar ultraskaņu efektīvi noņem mikrodaļiņas un nanodaļiņas un uzlabo korozijizturības rādītājus.

Atsperu ražošanā tas nozīmē:

• Vienmērīgākus pārklāšanas un pasivēšanas procesus
• Samazinātu daļiņu izraisītu pārklājuma defektu risku
• Uzlabotu ilgtermiņa korozijizturību un nogurumizturību

DRS3000 ir ļoti efektīva ražošanas līnijā integrējama ultraskaņas tīrīšanas sistēma, kas paredzēta nepārtraukta garuma profiliem un nodrošina maksimālu virsmas tīrību, uzlabotu procesa stabilitāti un uzticamu integrāciju ātrgaitas rūpnieciskās ražošanas līnijās.

Ekonomiskās un vides priekšrocības

Hielscher Ultrasonics ražošanas līnijā integrējamo stiepļu tīrīšanas iekārtu klāstā ir gan mazas, gan lielas tīrīšanas sistēmas – visas ir izstrādātas intensīvai tīrīšanai. Piemēram, tīrīšanas iekārta USCM700 apvieno minimālu uzstādīšanai nepieciešamo platību, samazinātu ķīmisko vielu patēriņu un spēju darboties nepārtraukti. Šāda konfigurācija samazina ekspluatācijas izmaksas un uzlabo vides aizsardzības, veselības un drošības (EHS) rādītājus.
Uz šķīdinātājiem balstītu tīrīšanas procesu aizstāšana ar ūdens vidē strādājošām ultraskaņas sistēmām ir videi labvēlīga pieeja, ja tiek pārbaudīta nepieciešamo tīrības līmeņu sasniegšana.

Uzticama atsperu stieples un atsperu tīrīšana ar augstas veiktspējas ultraskaņu

Ultraskaņas tīrīšana novērš labi zināmu ierobežojumu atsperu un stiepļu ražošanā: nodrošina uzticamu piesārņojuma noņemšanu šaurās spraugās starp vijumiem un sarežģītos nepārtrauktos procesos – to panāk ar mērogojamu mehānisku iedarbību, nevis agresīviem ķīmiskiem līdzekļiem.
USCM700 demonstrē, kā šo principu var īstenot kompaktā, modulārā un ražošanas līnijā integrējamā konfigurācijā. Sistemātiski pielāgojot procesa parametrus – amplitūdu, uzturēšanās laiku, hidrodinamiku un ķīmisko vidi – konkrētajam piesārņojuma profilam un validējot tos ar daļiņu un mitrināmības rādītājiem, tiek iegūts stabils un nākotnes prasībām gatavs tīrīšanas process gan atsperu stieplēm, gan sarežģītas ģeometrijas atsperēm.

Projektēšana, ražošana un konsultācijas – Vācijā radīta kvalitāte

Hielscher ultraskaņas ierīces ir labi pazīstamas ar saviem visaugstākajiem kvalitātes un konstrukcijas standartiem. Izturība un vienkārša lietošana ļauj mūsu ultraskaņas ierīces bez sarežģījumiem integrēt rūpnieciskās ražotnēs. Hielscher ultraskaņas ierīces viegli tiek galā ar skarbiem apstākļiem un prasīgu darba vidi.

Hielscher Ultrasonics ir ISO sertificēts uzņēmums, kas īpašu uzmanību pievērš augstas veiktspējas ultraskaņas ierīcēm ar vismodernākajām tehnoloģijām un ērtu lietošanu. Protams, Hielscher ultraskaņas ierīces atbilst CE prasībām un izpilda UL, CSA un RoHs prasības.