Очистка линии сварки сухим льдом

 Проблема очистки:

Со временем накопление избыточного загрязнения, уплотнительных материалов и сварочного шлака приводит к определенным проблемам. Кузова проходящие через линию сварки, собирают эти загрязнения, роботы неправильно прикладывают уплотнительный материал и в результате это приводит к снижению качества сварки. На профилактическое обслуживание и очистку оборудования квалифицированные механики и электрики затрачивают производственное время.

 Как решали:

Обычно очистка узлов данного оборудования производится трудоемким ручным способом (тряпками, металлическими щетками, пневматическим долотом) и требует значительных затрат времени. Другие способы очистки, например очистка паром или дробью могут привести к замыканиям в электросети и выводе линии из строя.

 

Решение проблемы при использовании технологии очистки гранулами сухого льда

Несколько автомобилестроительных заводов внедрили систему очистки сухим льдом. Оборудование Triventek A/S используется для очистки сварочных роботов для нанесения уплотнительного материала, раздаточных коробок и сварочных кондукторов. В процессе очистки используется сжатый воздух от 5,52 до 6,89 бар и гранулы сухого льда, напоминающие по размеру рис. Струей гранул можно удалять избытки уплотнительного материала, сварочный шлак и грязные осадки не повреждая рабочее оборудование, соленоиды, фитинги, электросхемы и связки электроприборов. Очистка оборудования производится сверху вниз, загрязнение скапливается в специальных углублениях и периодически убирается.

Очистка производится по специальному расписанию, один узел очищается в среднем каждые 4 – 6 недель. Очистка установкой Blaster BL-60 и Blaster T-3 Air (полностью пневматическая установка) может производится каждый день во время пересмены.
В 2015 году создан и запущен в производство новый бластер 
Бластер T-3 BL60FA (заводской вариант) ½”  адаптированный под линии производств.

Выгодность вложения

Основная выгода от использования данной технологии лежит в увеличении производственного времени и, соответственно, производительности. Так же, оборудование выходит из строя реже, а время его ремонта сокращается, так как причину поломки чистого оборудования легче установить. На одном из производств, за счет использования технологии очистки сухим льдом производственное время увеличилось на 75%. Такой высокий процент объясняется высоким коэффициентом использования технологии в производстве.

Основные мировые пользователи:
Ford
General Motors (5 заводов) 
Honda Motor Company (3 завода)
Mercedes Benz (2 завода)

В кузнечном цехе, одного из крупных в России заводов грузового автомобилестроения, были проведены демонстрационно-практические работы по очистке металлической оснастки для изготовления стержней из термореактивных смесей и др., а также кузнечных штампов, сварных швов и др. гранулами сухого льда с применением установки Blaster BL-60

В процессе работ были очищены следующие элементы оснастки:

• Металлическая оснастка для изготовления стержней из термореактивных смесей на связующем ПК-104 (2шт.). Общее время очистки – менее 2-х минут. Связующее удалялось полностью, в процессе очистки так же были очищены венты.

• Металлическая оснастка для изготовления стержней с печной пушкой на масляных связующих. (2шт.) Общее время очистки – менее 3-х минут. Связующее удалялось полностью, в процессе очистки так же были очищены венты.

• Металлическая оснастка для изготовления стержней по «Горячему процессу» на карбомидо-фурановом связующем.(2шт.) Общее время очистки – менее 5-ти минут. Связующее удалялось полностью, в процессе очистки так же были очищены венты.

•  Сварные швы на стальной полосе, выполненные электродуговой сваркой. Общее время очистки швов длиной 30 см. каждый – менее 1 минуты.

• Кокиль для изготовления образцов из алюминиевых сплавов. Очищались формообразующие поверхности и литниковые каналы от старой краски. Общее время очистки двух частей кокиля – 1,5 мин.

• Формообразующая вставка кузнечного штампа (2 шт.). Общее время очистки – 2,5 мин.

Для очистки вышеперечисленной оснастки был задействован внутрицеховой магистральный воздухопровод с параметрами: давление - 5 атм. / расход воздуха - 1-2 м3/мин. В реальной работе было использовано давление воздуха в пределах 3-4 атм. (показания манометра на выходе из установки) с расходом 1-2 м3/мин.

Рекомендации по параметрам компрессора: давление от 5 до 8 атм. / расход воздуха не менее 5,5 - 6,2 м3/мин. для достижения полноценного эффекта очистки любых форм.

 Во время испытаний был достигнут положительный эффект очистки. Степень очистки полностью отвечает необходимым требованиям. При соответствующей организации рабочего места и производственного процесса на очистку одного элемента металлической оснастки затрачивается в среднем от 40 секунд до 10 минут рабочего времени, с расходом гранул сухого льда от 0,5 до 1,2 кг/мин.

Выводы

1. Очистка гранулированным сухим льдом имеет неабразивный характер, т.е. при очистке не нарушается геометрия оснастки, не создается шероховатости металла и не повреждается полировка форм.

2. Рекомендуется использовать технологию криогенного бластинга для очистки поверхностей и оборудования, для очистки металлической оснастки для изготовления стержней из термореактивных смесей, кокильной оснастки, а также кузнечных штампов, сварных швов, сварочного оборудования и оборудования сложной конфигурации с применением гранул сухого льда.

3. Производительность при очистке оснастки, штампов может быть увеличена в 2-3 раза, (соответственно время очистки снижено в 2-3 раза) при повышении давления воздуха в магистральном цеховом воздухопроводе до 7-10 атм. и расходом воздуха 6,5 м3/мин.

4. Рекомендуется проведение работ без демонтажа, при рабочей температуре элементов оснастки на месте производства, так как эффективность очистки повышается из-за отслоения загрязнения за счет разности линейных коэффициентов расширения очищаемой поверхности и загрязнения.

5. При очистке стержневых ящиков круглые венты быстро и эффективно очищаются без съема их из вкладышей.

6. Способ очистки универсален и позволяет с помощью смены насадок чистить поверхности с различным рельефом от остатков смазки, краски, пригаров, грязи и пыли. После чистки не образуется экологически грязных отходов.

7. Данная технология очистки как экологически чистая и малоотходная имеет большие перспективы в производстве.

8. Установка проста в использовании, для ее обслуживания не требуется специально подготовленного персонала. Для начала работы персонала с установкой необходимо ознакомление с её основными узлами и общий инструктаж по обслуживанию и технике безопасности.