1 Princip čištění suchým ledem
1) Fyzikální princip: Suchý led se zmrazí na polární teplotu (-78,5 stupně Celsia), aby mazivo na povrchu obrobku ztratilo svou lepivost, což usnadňuje manipulaci;
2) Princip výkonu: Když je suchý led vyfukován vysokou rychlostí stlačeným vzduchem systému, opouští trysku a vystřeluje na povrch obrobku, vytváří určitou nárazovou sílu, čímž hraje roli při čištění nečistot;
3) Princip expanze: Když jemné částice suchého ledu narazí na povrch obrobku, rychle se roztáhne a objem se zvětší asi 800krát. Prostřednictvím této expanzní síly se zbytky vyčistí.
2. Složení systému čištění suchým ledem
Kompletní systém čištění suchým ledem pro automobilové plastové díly (včetně nárazníků) se skládá ze systému skladování kapalného oxidu uhličitého, systému výroby suchého ledu, systému přívodu stlačeného vzduchu a systému čištění tryskou, jak je znázorněno na obrázku:
3. Rozdíly mezi technologií čištění suchým ledem a tradičním procesem předúpravy
Tradiční postup lakování nárazníků automobilu:
Vstřikování → plnění → čištění (odmašťování čištění a mytí vodou) → foukání vodou → sušení vodou → kontrola → ošetření plamenem → elektrostatické odstranění prachu → nástřik laku → sušení spodních dílů
Postup při čištění automobilového nárazníku suchým ledem:
Vstřikování → plnění → čištění suchým ledem → ošetření plamenem → elektrostatické odstranění prachu → nástřik barvy → Sušení malých dílů
Z výše uvedeného je vidět, že tradiční proces předúpravy se dělí především na: předčištění čištění → odmašťovací čištění → mytí vodou 1 čištění → mytí vodou 2 čištění → mytí čistou vodou → foukání vodou → sušení → kontrola a další procesy. V porovnání s procesem úpravy suchým ledem je jeho procesní cesta zdlouhavá a má více procesů; je v nevýhodě z hlediska počáteční investice, efektivity výroby a provozních nákladů.
4 Výhody aplikace technologie suchého ledu
4.1 Malé rozměry a flexibilní prostor
Čistící zařízení v dílně zabírá pouze prostor cca 3*3m a zbytek tvoří dopravní potrubí. Ve srovnání s tradičním procesem vyžaduje konstrukci více nádrží na mytí vody, odmašťovacích nádrží, pecí na sušení vlhkosti a ruční čištění, což výrazně snižuje podlahovou plochu.
4.2 Úspora energie a ochrana životního prostředí
Tradiční proces předúpravy vyžaduje nejen přidání chemických činidel, ale také ohřev čisticí vody a sušení po čištění; tento proces nejen spotřebovává mnoho energie, ale také způsobuje kvalitu vody a znečištění životního prostředí;
Předúprava suchým ledem nevyžaduje sušení, ohřev a chemické ošetření; jeho suchý led je oxid uhličitý a během používání neprodukuje sekundární znečištění (žádné znečištění „tři odpady“); a oxid uhličitý pochází z recyklace odpadních plynů, což má zjevné výhody v úspoře energie a ochraně životního prostředí.
4.3 Nízké investice a nízké náklady
Jednorázová investice do zařízení je nízká a investiční náklady na výstavbu téměř nulové; komplexní provozní náklady pozdější výrobní linky jsou také výrazně sníženy.
5 Klíčové body plánování a návrhu technologie suchého ledu
1) Objem přívodu vzduchu do místnosti pracovní stanice: Podle norem pro spotřebu suchého ledu a koncentraci oxidu uhličitého je doporučený objem přívodu vzduchu větší nebo roven 6000 m³/h; současně s ohledem na odstraňování prachu a vedení čistící stanice, aby se zabránilo víření prachu po čištění v čistící stanici a následnému sekundárnímu znečištění, se doporučuje, aby průřezová rychlost větru byla větší než 0,8 m /s;
2) Hluk: Zařízení na suchý led bude během čištění vydávat hluk, asi 110 decibelů, což je vždy případ, kdy je stroj zapnutý. Kromě toho má výrobník ledu funkci proplachování před spuštěním a hluk během čištění je asi 110-150 decibelů a odhadovaná doba čištění je asi 10 minut. Problém hluku lze odhlučnit samostatným vybudováním menší zvukotěsné místnosti; nebo jej lze ponechat bez ošetření, protože při použití technologie suchého ledu se v podstatě realizuje plná automatizace linky a stav bezobslužného provozu a dopad se sníží.
3) Bezpečnostní blokování zařízení: Protože se roboti používají pro předúpravu suchým ledem, je velmi důležitá bezpečnost, zejména bezpečnost osob. Schéma předběžného plánování by mělo odrážet zpracování signálu bezpečnostního blokování mezi zařízením na suchý led a periferním zařízením, aby byly splněny požadavky na bezpečnost výroby.