Деликатная очистка форм

 

 

Илья ГАНЮШИН,

коммерческий директор ООО ФОРМОТРОНИК®

 

 

Все чаще на производстве и выставках встречаются сложные по конструкции и вместе с тем высокопроизводительные и высокоточные формы для литья под давлением изделий из пластмасс – не формы, а целые фабрики по выпуску изделий. Подобные инженерные решения проектировщиков, конечно же, не могут не восхищать. Поэтому перестаешь удивляться тому факту, что стоимость оснастки порой сопоставима со стоимостью современного термопластавтомата. Естественно, что работа с такими формами требует тщательного, деликатного ухода за ее формообразующими деталями (ФОД).

форма до очисткиформа после очисткиОдной из проблем, связанных с эксплуатацией форм, является образование на поверхности ФОД пригаров, нагаров, остатков налипшего пластика или резины. Эти проблемы особенно актуальны при производстве РТИ и напрямую влияют на видовые качества изделий. Очистка форм от подобного рода загрязнений является обязательным этапом регламентных работ по обслуживанию форм. Традиционно на российских предприятиях при решении этих проблем используют очистители и всевозможные ручные и механизированные приспособления. Однако эти далеко не самые производительные методы связаны со многими негативными последствиями – возникновением отходов (зачастую токсичных), потерями времени на демонтаж и монтаж формы, возможным повреждением поверхности ФОД. Иногда конструкция формы бывает настолько сложной, что ее очистка традиционными способами просто невозможна. В любом случае от качества формообразующей поверхности зависит качество готового изделия.

Вместе с тем существует более безопасная и щадящая технология очистки ФОД, которая вот уже на протяжении более чем 10 лет используется на современных европейских предприятиях. Речь идет об очистке ФОД гранулами сухого льда – так называемом криогенном бластинге. В промышленности эта технология достаточно известна – еще в 1970-х гг. инженер компании Lockheed Кэлвин Фонг впервые применил очистку сухим льдом для удаления краски с фюзеляжа самолета. В дальнейшем эта технология нашла применение во многих отраслях промышленности – для очистки печатных валов в полиграфической промышленности, электротехнических устройств, форм в кондитерской и хлебопекарной отраслях. Все плюсы криогенного бластинга оценили и инструментальщики. В настоящее время ведущие предприятия в мире успешно используют технологию очистки форм гранулами сухого льда благодаря ее преимуществам – отсутствию абразивного воздействия, высокой производительности, безотходности, возможности очистки крупногабаритных форм и «сухости» процесса.

Сухой лед – это твердая форма углекислого газа (СО2) белого цвета; он абсолютно инертен и нетоксичен, не проводит электричество и не воспламеняется. Для очистки, как правило, используются гранулы диаметром около 3 мм. В основе этой технологии лежат три физических фактора:

1) кинетическая энергия гранул сухого льда, которые имеют достаточно высокую плотность – 1,54 г/см3, а скорость их перемещения близка к скорости звука. Поэтому они оказывают перманентное механическое воздействие на загрязненную поверхность, очищая ее;

2) термический «шок»: температура гранул – около –79 °С, а температура очищаемой поверхности, как правило, положительная, и за счет ее резкого охлаждения снижается адгезия между очищаемой поверхностью и загрязнением;

3) эффект «газового клина», возникающий из-за резкого испарения гранул сухого льда при соприкосновении с более теплой поверхностью (процесс сублимации). Вследствие этого происходит резкое объемное расширение гранул – своего рода «микровзрыв».

Все эти три фактора в совокупности оказывают высокоэффективное воздействие на очищаемую поверхность, делая процесс ее очистки гранулами сухого льда максимально производительным (см. рисунок).

Очистка гранулами "сухого" льда

Схема последовательных стадий (слева направо) очистки загрязненной поверхности гранулами сухого льда

Техническое оснащение процесса включает в себя:

  • компрессор;
  • аппарат для подготовки воздуха;
  • бластер;
  • пистолет с насадкой.

Компрессор обеспечивает необходимое давление струи гранул сухого льда, аппарат для подготовки воздуха очищает и сушит его (в современные компрессоры уже встроено это устройство), бластер осуществляет подачу гранул и направляет их поток на очищаемую поверхность посредством пистолета с направляющим соплом.

технология очистки сухим льдомВажной особенностью данного метода, делающей его идеальным для очистки форм, является отсутствие абразивного воздействия на очищаемую поверхность. Еще одним важным преимуществом является отсутствие вредных выбросов и отходов, что позволяет производить очистку форм без их демонтажа и непосредственно в производственном цеху. Кроме того, гранулы сухого льда, попадая на обрабатываемую поверхность, сублимируются в углекислый газ, минуя жидкую фазу, что исключает возникновение очагов коррозии в формообразующей полости. Технология криогенного бластинга пригодна даже для форм очень больших размеров (например, форм для производства автомобильного бампера или панели приборов) и обеспечивает их быструю и эффективную очистку. Широкий ассортимент сопел различных размеров и геометрии позволяет очищать мелкие отверстия, канавки и зазоры, снимая необходимость их продува и высверливания, что очень важно при очистке многогнездных форм.

В настоящее время технология очистки гранулами сухого льда используется на ведущих европейских предприятиях автомобильной промышленности, в том числе специализирующихся на производстве автомобильных покрышек, таких как Goodyear, Bridgestonе, Pirelli, Mercedes, BMW, Opel. Многие европейские предприятия, имеющие в России свои заводы и представительства, переносят опыт использования технологии очистки сухим льдом на свои российские филиалы. Европейский опыт постепенно перенимают и российские производственники.

Для организации на предприятии очистки форм описанным методом необходимо подобрать бластер, исходя из мощности компрессора, который есть практически на каждом предприятии. Гранулированный сухой лед можно закупать по мере необходимости в специализированных компаниях. Если объемы потребляемого сухого льда достаточно высоки, то имеет смысл производить сухой лед самостоятельно. Для этих целей необходим пеллетайзер – устройство, производящее гранулы сухого льда непосредственно из жидкого CO2. Производство сухого льда на собственном предприятии обеспечит независимость проведения регламентных работ от его поставщиков.

бластер аскоджет для очистки сухим льдомШвейцарская компания Asco Carbon Dioxide уже более 15 лет занимается разработкой и производством всего спектра оборудования для криогенного бластинга под торговой маркой Asco Jet. Для инструментальщиков привлекательно то, что Asco – единственная компания, имеющая в своем ассортименте пеллетайзеры с невысокой производительностью – всего 25 кг/ч. Это делает технологию криогенного бластинга более доступной для потребителей. Кроме того, в линейке бластеров Asco Jet есть специально разработанный для индустрии пластмасс аппарат Asco Jet 908К, который имеет наименьший расход воздуха, обеспечивая давление до 7 бар, достаточное для очистки оснастки.

В целом, организовав на своем производстве участок по обслуживанию форм, оборудованный бластером для очистки гранулами сухого льда, можно существенно сократить время по очистке ФОД литьевых форм при выполнении регламентных работ. Кроме того, установка для криогенного бластинга может быть успешно использована для очистки ТПА, другого оборудования (включая электроприводы!), производственных помещений и зданий.