קריאה נוספת אודות ניקוי חלקים תעשייתיים

חומרי ניקוי לחלקים תעשייתיים

משימה

  • הסרה וסילוק של מזהמים
  • להמיס, לדלל, להפוך לאמולסיה, לעקור ולשטוףמפני השטח סימנים פיזיים ולכלוכים

 

מטרות/דרישות

  • לעמוד בדרישות לנקיון פני שטח של מזהמים לא רצויים כגון: שמנים , גריז, אמולסיות, אבק, שבבים, חלודה, חימצון, ציפוי, מלחים מסיסים או חלקיקים אחרים
  • תאימות חומר
  • אין תגובה משנית עם מזהמים
  • תאימות לאיכות הסביבה, רעילות מינימאלית (בטיחות מקום העבודה)
  • הענות לתקנות החוק : פקודת חומרים מסוכנים, תקנות לדטרגנטיםוהוראות חוקיות אחרות

 

    תהליכים

  • ניקוי מיימי
  • ניקוי עם ממסים: HC ,CHC ,אלכוהולים שעברו שינוי
  • תהליכים מיוחדים

 

גורמים משפיעים

  • סוג המזהמים: שמנים, גריז, ווקס, אמולסיות, שבבים, חומרים מפרידים, אבק, לטש, מדיית התזה ורבים אחרים
  • חומרים המיועדים לניקוי: פלדה, אלומניום, ברזל יצוק, מתכות על ברזליות, פלסטיק, זכוכית, קרמיקה וכו'
  • דרישות ניקיון של החלקים
  • טמפרטורה ומשך הטיפול, ריכוז, מערכת וטכנולוגית התהליך
  • גודל ואיכות תחזוקה של מיכל השטיפה

 

הבטחת איכות

  • בדיקת חלקיקים ו/או נקיון פני שטח
  • בדיקה חזותית
  • ניתוח נוסף לניתור של אמצעי התקשרות

 

האפקטיביות של ניקוי כימי רטוב, האיכות, עלות תועלת ויציבות התהליך נקבעים מעל הכול ע"י ביצועי ההמסה של חומר הניקוי שבשימוש.

 

חומרי ניקוי הנמצאים בדרך כלל בשימוש הם חומרים מימיים וממסים המוגדרים בעקרון תחת אחת מהקטגוריות הבאות:

פחמימנים לא הלוגנים (NON HALOGENATED HYDROCARBONS – HC)

פחמימנים כלורידים (CHLORINATED HYDROCARBONS – CHC)

אלכוהולים שעברו שינוי (MODIFIED ALCOHOLS)

העיקרון הכימי של "LIKE DISSOLVES LIKE"  הינו כלל אצבע טוב כאשר בוחרים חומר מתאים. במיוחד הכוונה היא שמזהמים לא מקוטבים (NON POLAR) מתמוססים ללא קושי בחומר ניקוי לא מקוטב ומזהמים מקוטבים מתמוססים בקלות בחומר ניקוי מקוטב.

 

מזהמים לא מקוטבים כוללים מוצרים כגון שמני תהליך, גריז, ווקס ושרפים. הם בדרך כלל מוסרים ע"י סולוונטים לא מקוטבים כגון פחמימנים לא הלוגנים, פחמימנים כלורידים ואלכוהולים מקוטבים חלקית שעברו שינוי. שבבים וחלקיקים על הרכיבים אינם יכולים יותר לדבוק בפני השטח כאשר השמן מוסר ולכן נשטפים בתהליך מכני כמו אולטרסוניק או הצפה בהזרקה.

 

סולוונטים (ממסים)

סולוונטים מכילים כימיקלים ספציפיים שונים ותכונות פיזיות שמאפשרות להשתמש בהם במספר יישומים בניקוי רכיבים תעשיתיים. ככלל לסולוונטים יש תאימות חומרים גבוהה וניקוי מבוסס סולוונטים לא גורם לחמצון, שינוי צבע, דהייה או אפקטים אחרים על פני השטח של הרכיבים.

יתר על כן סולוונטים מאפשרים ייבוש מהיר ומוחלט גם של רכיבים בעלי גיאומטריה מורכבת, קדחים לא עוברים וחיתוכים תחתיים. הבדיקות הרגילות הנדרשות כאשר חומרי ניקוי מימיים בשימוש (ריכוז חומר הניקוי, נקיון מיכל הניקוי, רמות PH ומוליכות)אינם נחוצות בחומרי ניקוי מבוססי סולוונטים.

 

פחמימנים לא הלוגנים (NON HALOGENATED HYDROCARBONS – HC)

מספקים תוצאות המסה טובים לשמנים מהחי, מהצומח, מינרלים וכמו כן לגריזים. לכן חומרי ניקוי אלו הינם בשימוש להסרת שומנים ממתכות ויכולים באמינות להסיר את רוב סוגי שמני התהליכים וגריזים שבשימוש בתהליכי יצור מודרניים.

 

פחמימנים כלורידים (CHLORINATED HYDROCARBONS – CHC)

פחמימנים כלורידים כגון פרכלוראתילן, מספקים תוצאות המסה טובות לגריז, מתח פני שטח נמוך ויציבות כימית גבוהה.

הם במיוחד אפקטיביים להסרת שמנים (DEGREASING), ניקוי ויבוש רכיבים בעלי גיאומטריה מורכבת.תודות לאפשרות של אחרי הייצוב באתר CHC נמצאים לעיתים קרובות בשימוש כאשר שמנים קריטיים (כלורידיים או גופריתיים מאוד) זיהמו את חומר הניקוי דרך הרכיבים המיועדים לניקוי.

 

 אלכוהולים שעברו שינוי (MODIFIED ALCOHOLS)

ידועים גם כסולוונטים קוטביים, הינם בעלי רמות שונות של היקשרות לשומן (LIPOPHILIC)  והיקשרות למים (HYDROPHILIC).

מסיבה זו הם מסוגלים להסיר גריזים לא קוטביים (NON POLAR) ושמנים כמו גם זיהומים קוטביים (POLAR) עד לרמה מסויימת.

 

חומרי ניקוי

חומרי ניקוי מימיים הינם בדרך כלל בשימוש עבור מזהמים מקוטבים (כלומר מבוססי מים) כגון מלחים, תחליבי קירור ושימון מבוססי מים, ומוצקים כגון אבק, שבבים וחומרי שחיקה.

לפני שמחליטים על חומר ניקוי כדאי לוודא את תאימות החומר ולבצע ניסיונות ניקוי שיקבעו מה יהיו התוצאות שניתן להשיג. בקרה שוטפת של התהליך עם בדיקות של פרמטרים חשובים כגון ריכוז חומר הניקוי, זיהום מיכל הניקוי נדרשת בכדי לוודא איכות עקבית יציבה בתהליכים מימיים. כמו כן חשוב שחומר הניקוי יתאים לסוג התהליך שבשימוש (התזה, אולטרסוני וכו')  אחרת כמויות בלתי רצויות של קצף לדוגמא עלולות להיווצר בזמן התהליך.

 

חומרי ניקוי מימיים  (AQUEOS CLEANING AGENTS)

חומרי ניקוי על בסיס מים זמינים בתצורת נוזל ואבקה, חומציים, ניטרליים ובסיסיים  כמערכות חד או רב רכיביות.

מבנה העקרונות הוא בדיוק אותו הדבר: חומר הניקוי תמיד מכיל דטרגנטים פעילי שטח ובונים. החומרים פעילי השטח והחומרים הבונים עובדים במעין שיתוף פעולה.

מעבר לכך חומרי ניקוי מימיים מכילים תוספים כגון חומרים אנטי קורוזיבים, חומרים מעכבים, חומרים סופחים וכו'. הם משמשים לויסות קשיות המים לדוגמא או למניעת היווצרות סבון מוצק מתכתי ומבטיחים הגנה מפני קורוזיה לחלקים שעוברים ניקוי כמו גם למערכת הניקוי עצמה.

החומרים פעילי שטח הינם חומרים המכילים קוטב אחד (הידרופילי/נקשר למים) וקוטב אחד (הידרופובי/נקשר לשמן). הם מפחיתים את מתח שטח הפנים בין המים והפזה הבאה ומשנים את תכונות ההרטבה בין המים למוצקים.

פעילי השטח מסוגלים "לשדך" את עצמם בין פני השטח והמזהמים, מסלקים שמנים וגריז כלומר מזהמים לא מקוטבים, ומפזרים אותם בנוזל השטיפה (הופכים אותו לאמולסיה) ואז שוברים אותם חזרה בזמן תהליך הניקוי ומפרידים בינם לבין המים.

החומרים הבונים יכולים להיות אורגניים או אנאורגאניים.  הם מפזרים חלקיקי זיהום, הופכים שמנים וגריז לסבון   וממיסים מתכת, תחמוצת מתכת ומלחי מתכת.

חומר הניקוי מותאם לתהליך – התזה, טבילה בשיקוע או ניקוי אולטרסוני –בתהליך התזה או טבילה או צירוף של שניהם יחד חומרים פעילי שטח הינם בשימוש.

 

חומרי ניקוי חומציים (ACIDIC CLIANING AGENTS)

חומרים חומציים או חומציים קלות (PH 1-5) מבוססים זרחני, גופריתני, הידרוכלורי או חומצת לימון לדוגמא ופעילי השטח התואמים.

הם מסירים זיהומים אנאורגאניים כגון שפשופי מתכת, אבק ופיגמנטים וכן נמצאים בשימוש להסרת חלודה, אבנית  ושינויי צבע למטרת ביטול החימצון (בין יתר הדברים) לאחר צילוע ולצורך צריבה לפני ציפוי לדוגמא. הוספת מעכבים מונע מחומר הבסיס להיות מושפע מהתהליך.

שימוש בחומרי ניקוי חומציים על רכיבי אלומיניום יכול להשיג חשיפת מתכת רצויה וחלקי פליז יכולים להבריק יותר בשימוש בשיטה זו.

חומרים חומציים משמשים גם לניקוי רכיבים מפלסטיק. גריז ושמן ניתן להסיר רק עד לרמה מסוימת תוך שימוש בחומרי ניקוי חומציים.

חומרי ניקוי ניטרליים (PH 7-10) הינם זמינים כתמיסת מלח (עם פוספטים, בורט,  פחמנים) וכתמיסות לא מלחיות "ניטרליות" (חומצות שומניות, חומרים אנטי קורוזיביים).

הם מתאימים עבור ניקוי ביניים וסופי של סגסוגות מתכת קלות ומתכות על ברזליות כמו גם פלדה וברזל יצוק עם הגנת קורוזיה זמנית. הם מסירים זיהום פולארי כגון אמולסיה, מלחים, פיגמנטים, פוליש ותרכובות מירוק (LAPPING).

"חומרים פעילי שטח ניטרליים" יכולים לשמש להסרת חלודה – לדוגמא בזמן ניקוי לאחר צילוע – ומחליפים יותר ויותר תהליכים חומציים קונבנציונאליים בתחום זה. 

 

חומרי ניקוי בסיסיים (ALKALINE CLEANING AGENTS)

(עם PH בתחום 10-14) אשר מבוססים על הידרוקסיד בסיסי – לדוגמא סיליקטים, פוספטים, חומרי ניקוי ופעילי שטח – מסוגלים להסיר זיהומים כבדים כולל שמנים כבדים, זיהומי חלקיקים, תרכובות מירוק (LAPPING) ופוליש, תוצרי קורוזיה ושאריות צילוע.

כעיקרון חומרי ניקוי בסיסיים יותר קשים לשטיפה מחומרי ניקוי ניטרליים או חומציים. מסיבה זו עוצמת השטיפה חייבת להיות מותאמת לחומר הניקוי.

 

חידוש חומרי ניקוי נוזליים לפי הצורך

רמות שונות של חומרים פעילי שטח ובונים  נצרכים במכלי הניקוי בתלות במשקעי השמן, מזהמים ומצב המיכל.

על כל פנים הכימיקלים הנבחרים יכולים להיות בעלי אפקט מיטבי כאשר הריכוז הנכון של הרכיבים שלהם נמצא בשימוש במיכלי הניקוי, כך שבקרה שוטפת וחידוש ממוקד הכרחיים.

גישה זו מאפשרת למחזר, לפנות כליל ולנתח תוצאות מערכת ניקוי דו רכיבית כך שרק רכיבים אשר נדרשים לחידוש אכן יחודשו.

להשגת מטרה זו  התראות מתאימות והגבלות ביצוע צריכות להיות מוגדרות.

חומרים בונים יכולים להבחן דרך טיטרציה, מוליכות או מדידות מהירות קול בזמן שחומרים פעילי שטח יכולים להבחן תוך שימוש במד לחץ עם לחץ כפול או פוטומטר.

התחשבות בגיאומטריה של הרכיבים

השימוש בחומרי ניקוי נוזליים מוגבל בגיאומטריה מורכבת של הרכיבים – חורים עמוקים עיוורים (קדח לא עובר), חיתוך תחתי וכו'. מנגנון משלים כגון הצפה בהזרקת לחץ, התזה ואולטרסוניק יכולים לשפר את תוצאות הניקוי של רכיבים בעלי גאומטריה מורכבת.

 

 

 

 

 

ציוד ניקוי לחלקים תעשייתיים 

המטרה של ניקוי תעשייתי לחלקים ולפני שטח הינה להבטיח את הסטנדרט הנדרש של ניקיון לתהליכי המשך (עיבוד מכני, ציפוי, ריתוך, חיבור בהדבקה, הרכבה וכו') או לטווח הארוך תפקוד נטול תקלות של החלק או הרכיב.

לא קיימת נוסחה "מידה אחת מתאימה לכולם" להשגת מטרה זו בעקביות ובחיסכון כספי. כל משימת ניקוי דורשת את הפתרונות היחודיים שלה.

קריטריון מפתח עבור פיתרון ספציפי מתאים כולל את סוג חומר הרכיב או סוגי החומרים של הרכיב, גיאומטריית הרכיב, מצב הרכיב, סוג ורמת הזיהום, קצב תפוקה ורמת הניקיון הנדרשת (העדר חלקיקים, משקעים ו/או  ציפויי פני שטח).

 

מטרות/דרישות

  • השגת הסטנדרט הנדרש של ניקיון, לעיתים יחד עם קיצור זמן תהליך (דרישות תהליך)
  • הענות לתקנות החוק (WHG,MRL,BG,ATEX,BlmSchG….)
  • אחריות סביבתית (בייחוד במונחים של שימור משאבים)
  • תחזוקה נמוכה וכלכלית (השקעה ותפעול שוטף)

 

תהליכים

ניקוי בהתזה על סרט נע או בתאים (לעיתים תחת לחץ גבוהה), טבילה במיכלים פתוחים (לעיתים עם אולטרסוניק),ניקיון בהצפה בתאים סגורים, ניקיון בהברשה על סרט נא או בתא סגור ושיטות אחרות.

 

גורמים משפיעים

  • הרכיב – החומר ממנו הוא עשוי, סוג וכמות הזיהום, גיאומטריה, כמות, זמן הניקוי.
  • חומר הניקוי
  • מצב מיכל השטיפה ותחזוקתו (מצב הנוזל)
  • איכות נדרשת של פני השטח וניקיון הרכיב

 

הבטחת איכות

  • בקרת פרמטרים של תהליך המכונה (לחץ, טמפרטורה, מצב חומר הניקוי)
  • בעקיפין דרך בדיקת תוצאות של ניקיון רכיבים

 

הערות נוספות

מערכות מדידה און ליין לבקרת איכות חומרי הניקוי זמינות אך עדיין לא בשימוש נרחב ( עזרי מדידה לקביעת פני השטח של מיכלי ניקוי מימיים, מוני חלקיקים אונליין וכו')

 

ניקוי רטוב בכימיקלים

ניקוי רטוב בכימיקלים הינה טכנולוגית הניקוי הנפוצה ביותר בתעשיות היצור והעיבוד. האפקט תלוי בעיקר בסוג חומר הניקוי שבשימוש.

האופציות הסטנדרטיות הינם חומרי ניקוי מימיים וחומרים מבוססי סולוונטים. האחרון יכול להתחלק ל:

פחמימנים לא הלוגנים (NON HALOGENATED HYDROCARBONS – HC)

פחמימנים כלורידים (CHLORINATED HYDROCARBONS – CHC)

אלכוהולים שעברו שינוי (MODIFIED ALCOHOLS)

בתלות בחומר הניקוי הנקוב, משתמשים נדרשים להיענות לתקנות בריאות, בטיחות וסביבה שונות כמו גם תקנות שעוצבו למנוע התפוצצות.

עד כמה שניתן דרישות חוקיות אילו נלקחות בחשבון ע"י יצרנים באירופה כאשר מתכננים מערכות ניקוי תעשייתיות.

 

תהליכי ניקוי בכימיקלים נוזליים

בכדי לשפר את השפעת הניקוי (ע"י פירוק המזהמים בצורה יותר אפקטיבית וקיצור זמן הניקוי) מספר תהליכים פיזיים בעוצמות שונות נמצאים בשימוש: התזה, טבילה, שטיפה בלחץ, אולטרסוניק.

מזהמים שהוסרו מפני השטח מובלים למעלה ע"י הנוזל שבכך משמש כנשא וכתווך ההובלה של החלקיקים המזהמים. עם שלבים מהונדסים בהתאם המזהמים יכולים להיות מופרדים מהנוזל כך שהוא יכול להיות ממוחזר כתווך התהליך. העלאת טמפרטורת נוזל הניקוי משפרת את ביצועי הסולוונט מה שמביא לקיצור זמן התהליך. וכתוצר הלוואי חימום הרכיבים מביא גם לקיצור תהליך הייבוש שבהמשך בתלות בסדר הפעולות.

 

ניקוי בהתזה

בניקוי בהתזה החומר מותז דרך נחירים בלחץ גבוהה על השטח שנדרש לנקות. לניקוי כללי הלחץ הינו ברגיל בתחום של 6-8 באר, ולצורך ניקוי אזורים ספציפיים הוא מוגבר ל20-25 באר.

המזהמים מוסרים או הופכים לאמולסיה, חלקית ע"י פעולה כימית של חומר הניקוי וחלקית נשטפים ע"י האנרגיה הקינטית הגבוהה של נחירי ההתזה. האפקטיביות של תהליך הניקוי בהתזה תלויה בתצורה ובעיצוב של הנחירים וכן בלחץ ההתזה.

בכדי להבטיח שכל פני השטח של הרכיבים ינוקו לאותה רמה יתכן שיהיה נדרש לסובב או את הרכיבים או את נחירי ההתזה תוך כדי תהליך הניקוי.   

 

ניקוי בטבילה

שיטת ניקוי זו נוטה להיות מועדפת עבור חלקים בעלי גיאומטריה מורכבת כגון קדחים לא עוברים או חיתוך תחתי (UNDERCUT). כאשר הרכיב מוטבל באמבט הניקוי זיהומי שטח מוסרים ע"י התגובה הכימית של חומר הניקוי. אפקט הניקוי יכול להיות מוגבר ע"י סיבוב הרכיב בזמן היותו טבול.

 

שטיפה בלחץ

במקרה של שטיפה בלחץ, משאבות משמשות ליניקת נוזלים מאמבט הניקוי ואז מותזים חזרה בלחץ גבוהה דרך סידרה של דיזות הממוקמות מתחת לפני שטח הנוזל. דבר זה גורם לזרמים חזקים באמבט היוצרים מערבולות מסביב לשולי הרכיבים שמסירות את הזיהומים.

הזרימה של הנוזל על פני קדחים לא עוברים ושקעים גורמת גם לאפקט יניקה הגורם לשליפת מזהמים הממוקמים בפנים.

 

ניקוי אולטרסוני

בניקוי אולטרסוני משתמשים בגנרטור ליצירת גל קול ע"י המרה של כוח תדירות רגילה לתנודות בתדר גבוהה. תנודות אלקטרומגנטיות אלו מומרות ע"י מה שנקרא "מתמר קול" (מתמרי מוט או לוחית) לתנודות מכאניות באותה התדירות ומועברות לאמבט המכיל נוזל.

זה גורם לאפקט פיזי הידוע כ"היבקעות" (CAVITATION):

העוצמה הגבוהה של לחץ הקול לסירוגין בשיא הגל שלו מפרקת את הנוזל, מה שיוצר מיליוני בועות מיקרוסקופיות. בזמן פזת הלחץ העוקבת בועות ההיבקעות הופכות בלתי יציבות וקורסות תוך כדי יצירת פולס הידראולי של אנרגיה משמעותית דחוסה שגורמת  למיקרו-זרמים בתוך הנוזל,אם אותם מיקרו-זרמים מתנגשים עם פני שטח הרכיב הם מסירים את זיהומי החלקיקים או שכבות ושוטפים אותם.

ניקוי אולטרסוני אפקטיבי במיוחד ברכיבים וצירופים בעלי גיאומטריה מורכבת, תוך כדי פעולת ניקוי אינטנסיבית בתהליך קצר יחסית.

התדירות של גלי הקול היא גורם מפתח בפעולת ניקוי זו. כעיקרון כללי ככל שהתדירות נמוכה יותר כך בועיות ההיבקעות גדולות יותר והאנרגיה שהם משחררות גדולה יותר. ערכי יחוס לבחירת תדירויות אולטרסאונד הם כדלקמן:

25-40KHz  הסרת חלקיקים, גריזים ושמנים מפני שטח קשים לא מלוטשים כגון יישומים בציפוי אלקטרוליטי, תעשיית הרכב ועבודות אחזקה.

40-120KHz  ניקוי עדין ואולטרה-עדין, ניקוי פני שטח נקבוביים ומלוטשים, ניקוי תכשיטים, רכיבי שעונים,רכיבים אופטיים כגון עדשות ומכשירים רפואיים ודנטלים.

250KHz ויותר ניקוי לא הרסני של טקסטורה מוגמרת ופני שטח עדינים כגון כוורות (חומרים מרוכבים) ורכיבים במיקרו וננו אלקטרוניקה, תעשיית המוליכים למחצה, טכנולוגיות LCD ופוטו-וולטאים.

לניקוי רכיבים מורכבים מאוד או לניקוי לרמה גבוהה מאוד מקובל יותר ויותר להשתמש במערכות עם רב תדריות או תדרים מעורבים שמתפקדות במספר תדרים כגון 25 ו- 40KHz . שילוב של בועיות היבקעות גדולות(25KHz) ולאחר מכן קטנות(40KHZ) עוזרות להשיג תוצאות ניקוי מקסימאליות. לתפוקת הכח האולטרסוני המועבר לאמבט הניקוי יש השפעה מכרעת על תוצאות הניקוי. כעקרון כללי תפוקת כח של 8-10 וואט לליטר נוזל ניקוי מספקת להשגת תוצאות ניקוי טובות.          

סגירת תפריט

השאירו פרטיכם ונציגנו יצור עמכם קשר בהקדם

דילוג לתוכן