Ottimizzare il prelavaggio e il lavaggio intermedio nella lavorazione ad asportazione di truciolo dei componenti Powertrain

Vapore invece dell'aria compressa - efficiente anche nei processi MMS

Nelle linee di produzione di motori e trasmissioni per autoveicoli, il lavaggio dei componenti tra le singole lavorazioni ad asportazione di truciolo è una tecnologia acquisita. Spesso viene eseguito con l'aria compressa, che viene generata con un elevato consumo energetico. La pulizia a vapore con il sistema EcoCsteam di Ecoclean è un'alternativa economica.  È integrabile anche nel prelavaggio nelle linee di produzione a seguito di processi con lubrificazione in quantità minima (MMS) Si ottengono risultati che consentono di prolungare in modo significativo la durata utile dei bagni di un successivo lavaggio ad acqua.

La lubrificazione in quantità minima (MMS) è una tendenza che si sta affermando sempre più nella produzione di componenti per la catena cinematica in alluminio e acciaio nel settore automotive. Non c'è da stupirsi se la miscela di goccioline fini di olio e aria compressa, utilizzata con grande risparmio ad esempio nella lavorazione ad asportazione di truciolo di carter e alberi motore, teste cilindri e bielle, consente enormi risparmi energetici. Inoltre, non sono più necessarie tutte le operazioni di alimentazione e smaltimento, né la preparazione e lo stoccaggio dei lubrorefrigeranti. Un altro vantaggio della MMS è l'ambiente di lavoro più gradevole per i dipendenti senza aria "impregnata d’olio".  Numerosi vantaggi che coadiuvano gli sforzi profusi dall'industria automobilistica per raggiungere la sostenibilità.

Dove tuttavia c’è molta luce, non mancano neppure le ombre. Queste ultime riguardano il lavaggio dei pezzi nei processi MMS. Il lubrificante lascia sui pezzi solo residui minimi ma estremamente aderenti. In pratica trucioli e particelle restano attaccati alla superficie. Nel successivo processo di lavaggio ad acqua, questo comporta un notevole aggravio supplementare che si traduce in durate utili del bagno significativamente più brevi: invece delle consuete quattro settimane come nel caso di trattamento con lubrorefrigeranti, i bagni devono essere sostituiti dopo una settimana nei processi MMS.

Ciò non solo comporta costi di pulizia più elevati, ma riduce anche la disponibilità dell’impianto. È comprensibile che gli OEM e i produttori di componenti del powertrain stiano cercando una soluzione per ridurre l'ingresso di sporcizia nell’impianto di lavaggio e quindi prolungare la durata utile del bagno.

Efficiente prelavaggio con vapore umido

I sistemi di aria compressa spesso utilizzati per il lavaggio intermedio sono praticamente inefficaci con queste impurità piccole, ma che restano saldamente incollate. Il sistema di lavaggio a vapore EcoCsteam di Ecoclean è un'efficiente alternativa al prelavaggio dei pezzi.  Funziona a vapore caldo umido unito a un flusso d'aria ad alta velocità. Grazie alla sua facile automazione, la pulizia a vapore può essere integrata direttamente nelle linee di produzione come sistema modulare compatto e consente il prelavaggio entro il tempo ciclo specificato.

A differenza dei sistemi di caldaie tradizionali, la generazione di vapore di EcoCsteam si basa sul principio del riscaldamento istantaneo: l'acqua scorre attraverso un sistema di tubazioni equipaggiate di serpentine di riscaldamento, dove viene riscaldata ad una temperatura ottimale per la pulizia dei residui MMS. La percentuale di liquido contenuta nel vapore viene anch’essa adattata alla quantità di sporco. Lo speciale metodo di generazione del vapore non solo assicura un basso consumo d'acqua, ma richiede solo 250-300 millilitri all'ora. Il vapore è disponibile per il lavaggio anche in quantità e qualità costanti e con proprietà di pulizia costanti. Per migliorare l' effetto detergente, è possibile aggiungere al vapore un agente detergente. Il flusso d'aria ad alta velocità utilizzato come veicolo e per l'accelerazione è generato da un compressore a canale laterale. Ciò si traduce in costi di esercizio notevolmente inferiori rispetto a un sistema ad aria compressa.

La portata dell'acqua e del vapore, la potenza di riscaldamento e la portata dell'aria possono essere regolate in modo preciso tramite l’unità di controllo del sistema EcoCsteam e sono costantemente monitorate e regolate dal PLC.

Raddoppio della durata di vita del bagno

Nella tecnologia EcoCsteam, la conversione dell'acqua in vapore avviene solo quando l' acqua fuoriesce dall'ugello. Il getto di vapore viene concentrato dall'aria accelerata ad alta velocità e in forma focalizzata condotto alla superficie contaminata. Al contatto con quest’ultima, il vapore umido altera la viscosità dei residui MMS. Questi ultimi vengono atomizzati in goccioline fini ed soffiati via dalla superficie del pezzo insieme a particelle e trucioli dal flusso d' aria. Le sostanze rimosse vengono filtrate e smaltite mediante un sistema integrato di filtraggio e smaltimento. L' acqua filtra i trucioli e li raccoglie in un contenitore separato, dove l'acqua può essere trattata o smaltita.  In alternativa, il modulo di pulizia a vapore può essere collegato ad un impianto di smaltimento del cliente già esistente.

I test hanno dimostrato che, a seconda della complessità delle superfici, almeno il 50% dei residui di MMS incollati può essere rimosso con il sistema di lavaggio a vapore. L’apporto di sporco all’impianto di lavaggio viene così dimezzato. Ne risulta un raddoppio della vita utile del bagno. Ciò comporta una sensibile riduzione dei costi per pezzo: ipotizzando che il 50% dei costi di pulizia sia speso per lo smaltimento di bagni, per prodotti chimici, acqua ed energia per nuovi bagni, la durata di vita raddoppiata consente un risparmio di circa il 25% per pezzo pulito.

Vantaggi anche per il lavaggio intermedio di parti contaminate con lubrorefrigeranti

Risultati ottimali si ottengono nel lavaggio tra i processi di lavorazione con lubrorefrigeranti tradizionali. EcoCsteam riduce i costi operativi rispetto ai sistemi che utilizzano la costosa aria compressa. Rispetto ai sistemi di lavaggio a nastro, la tecnologia di lavaggio a vapore è caratterizzata da un ingombro ridotto e tempi ciclo estremamente brevi.  Inoltre, il processo di lavaggio viene eseguito senza l'ausilio di sostanze chimiche e solo con acqua, a cui può essere aggiunto, se necessario, un agente anticorrosivo.

Il vapore, agente detergente sempre pulito, apre ulteriori possibilità di impiego nella produzione di componenti della catena cinematica. Fra queste, il lavaggio delle superfici lucidate senza lasciare macchie, ad esempio degli alberi a gomiti o a camme prima di un controllo ottico mediante sistemi automatici di riconoscimento delle immagini.  

Autore: Doris Schulz