金属加工

系统供应商还必须针对不断变化的需求进行零部件的清洁。

设备和清洗容器的最佳化混合和配置可以满足这个要求。

面对大约由1000种不同零件组成的零件族,要可靠地满足对其技术表面清洁度方面日益提高的要求是很不容易的。为了满足这一挑战,精密零部件供应商Allweier公司不仅为两台新的清洁设备投资添置了量身定制的附加装置,而且还投资购置了便于清洁的,可柔性安装的清洁容器。通过这种组合,分包供应商满足了预留以未来的清洁价值,并且清洁流程的经济性也显著地得到了提高。

在驱动技术方面,十年以来Allweier系统有限责任公司一直坚持自行进行开发工作。在40多年前,Allweier 精密有限责任公司建立,主要宗旨是成为金属切削加工领域的供应商和系统及开发合作伙伴。这家位于博登湖Üerlingen的家族企业,其核心竞争力为CNC车削、CNC-铣削和磨削以及结构件和组件的装配。该公司拥有涵盖范围广泛、高度先进的机床加工园区,用于加工铝铸件,包括铸件、钢、灰口铸铁和铸钢件、钛合金以及特殊材料。目前,可加工的零件族设计到大约1000种不同,涉及广泛的领域,诸如:机床-、设备-和车辆制造;输送机技术和机器人技术;海洋和远洋领域;光学与医疗技术以及轨道交通和其它行业。总体上说,Allweier公司每年要加工大约2000万个零件。

“对于零件清洁领域来说,要清洗这些采用不同的材料制成、并且拥有不同的几何形状和尺寸的零件族类,无疑是一个很大的挑战。另一方面,近年来对于技术表面清洁度的要求也在显著地上升。比如:不允许存在大于600微米的颗粒物,这对于今天的钢质零部件的最佳防腐保护来说,已经成为一个普遍的、毋容置疑的标准,”在Allweier 精密部件有限公司做技术规划的Thomas Schmidt先生解释说。为了可靠地实现指定的清洁度等级,并且同时使清洗处理工序更加有效,该公司在两台清洁设备中投资添置了两台Ecoclean 有限责任公司的Universal 81W清洁设备以及根据零件专门定制的清洁容器。这些容器由金属模具制造商Wächter 有限责任公司进行结构设计和制造。

量身定制的设备技术,目的是更好地提高效率

“我们咨询了四家不同的设备制造厂商并进行了技术交流,也进行了试件清洗。通过比较,我们认为Ecoclean公司不仅给了我们很好的建议,而且也可以为我们的任务提供最好的设备方案,”Thomas Schmidt说。通用型81W系统具有稳定的真空工作室,在这个工作室全部完成清洁、冲洗和烘干流程。两台设备都设计采用尺寸为670x480x300 mm(长x宽x高)的清洁筐,最大的批次重量达到了150 kg。为了确保所粘附的颗粒物以及碎屑,以及加工介质的残留物被可靠地清洁掉,工作室配置有高功率-注射水流洗涤功能和超声波清洗装置,其功率可达10瓦特/升浴缸容量。通过组合的热空气和真空干燥功能进行零部件的干燥。“在以前从常规的连续性设备中处理出来的零件,在清洁后通常仍然很潮湿。通过这个真空烘干流程,意味着这些工件现在真的是完全干燥了,”Thomas Schmidt先生说。

虽然铝和钢部件具有不同的清洁要求。但是,这些全新的清洁系统通过这样量身定做的装置满足了全部这些要求。该系统有四个集水箱,用于钢质部件和钢铸件的清洗。这样就实现了,用于工艺步骤清洁的介质可以分别针对于工件(钢或者铸铁)进行匹配调整。冲洗和防腐剂介质被放置在第三和第四个集水箱中。“铝-清洗线”中通用81W机型配置有三个集水箱。在本设备中,为了进行冲洗,还附加集成了去离子水-水制备系统。水质处于不断的监测过程中。“采用VE-去离子水冲洗并且快速和完全地干燥,对于铝质零部件非常重要。这样可以确保它们无斑点,不会形成褪色”,技术设计师解释说。

大约80%的零部件被作为固定的物料进行清洗。进料通过一台自动给料装置实现,在该装置的入口和出口处具有缓冲通道。在设备的控制系统中,存储有大量相应的清洁程序。针对相应批次的每个零件专用的程序可以通过带有传感器的篮筐识别系统选择或者手动进行选择。在清洁过程运行完毕之后,这些批次将通过一个冷却区,之后它们可以被立即进行包装。

从所有集水箱中流出的介质,在进流和回流过程中都会通过一个全流速过滤器进行引导。在这种情况下,为了进行清洁水槽的过滤,可以使用袋式过滤器,并且对于冲洗和防腐蚀介质的过滤可以使用蜡烛过滤器。这样,可以非常有效地排出颗粒杂质。对于诸如乳化液类的油膜形杂质,除了油分离器之外,还可以通过Aquaclean/水清洁-系统予以清除。从集水箱中的液体可以蒸发汽化,冷凝水可以回流到过程循环中,残留的污物可以被收集在Aquaclean水清洁-容器中。这种制备可以延长水槽的使用寿命,从而可减少因为更换水槽而造成的设备停机时间。

符合清洁规范、设计更为柔性的容器

为了充分挖掘利用设备的潜力,Allweier公司还投资了新的清洁容器。这样,就可以对零件更好地进行定位分配,确保了最大的清洁和烘干效率。当时该公司对四个潜在供货厂商提出的任务主要是:这些零部件在容器中必须得到最佳化的保护并且要具有回转就位,而且必须固定在容器中。在清洁过程中,篮筐应当可以回转并最大可360度旋转。同时,每个容器应该尽可能接收尽可能多的零部件数量,而且不会影响介质或超声波接触零部件的可通达性,避免因此对清洁效果造成负面影响。此外,在优先权明细表上需要非常简单可靠的操作。“在第一阶段涉及的是,针对于十个不同零部件的清洗容器。这些可能的供货商为此收到了我们发出的相同的文件。从一开始的报价阶段,Metallform公司就和其他供应商表现不同。例如,我们收到了其中包含部件容器的3D设计图纸,我就可以立即想象到部件在篮子里如何放置并进行固定。他们的咨询建议同样也很出色。Thomas Schmidt先生对确定Metallform Wächter有限公司的决定解释时这样说,这一决定的背后隐藏的则是更多对Metallform Wächter有限公司综合能力和方方面面都得到妥善的通盘考虑的肯定。

除了针对所谓的赛车部件设计出不同刚性的、特定的工件支撑架,还制定了各种局部柔性或者全柔性的解决方案。设计中还考虑到,容器应该可以同时用于不同的零部件或零件族,并且在运行过程中,操作人员可以快速并且容易地对要清洁的结构件进行调整。“Metalform公司可以帮助我们通过柔性的解决方案使所要求的工件支撑架得到最大限度的减少。这不仅仅是节约投资成本的问题,同时也意味着节省空间需求,”技术规划师通报说。关于该配置件族类,例如涵盖:一个由铝制成的、用于环形外壳的工件支架,其直径在240和320mm之间,其长度为20至100mm。在这种情况下,那种可插入到基础支架内、可移动式棱柱型-插脚能够对于各种零部件进行安全接受和固定。同时,这些零部件的支座也可以这样定位,也就是使工件只能放置在不会出现危险的位置。对于不同直径的圆盘形零部件,Metallform公司还开发出了一个复合变量系统。它由两个不同的机芯组成,其中一个确定存放格层的数量,另一个确定层格的深度。借助这个结构,通过手的旋转,可以使各个层格安全地承接处于MEFO-箱体或者基架中的零部件。同时通过一个加弹簧的自锁式螺销实现固定。


所有工件支架和清洁篮都是由具有电抛光表面的不锈钢-圆形钢丝制作而成。圆形钢丝可以使得零部件可以从各个侧面很容易地接触到清洗介质和超声波。同时也实现了最佳的滴水性能,从而还可减少污物和介质的滞留。此外,圆形钢丝还可减少接触面积。并且在此,为了保护某些零部件, 可以使用芯片外形特氟龙管作为防护套进行点式保护。

更好的品质和更高的经济性

这些新的清洗设备和容器的组合应用使得Allweier公司在所有零部件上满足了对于技术表面清洁度的要求,不仅工艺安全可靠,而且好于预期。“我们定期进行实验室分析并且已经证实,我们实现了明显更好的清洁效果。和常规的连续式设备相比,我们不再需要压缩空气进行烘干。此外,清洁过程现在更加效,以至于原来三个班次的加工任务,目前差不多两个班次就能完成。因而,我们的工作当然更有成效,”Thomas Schmidt总结说。

作者:Doris Schulz

Rainer Straub

电话: +49 (0) 711 7006-0
电子邮件: rainer.straub(at)ecoclean-group.net

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