Vakuum för rengöring och torkning av industridetaljer

Maulburg - Rengöring av bearbetade komponenter inom maskinteknik är ett nödvändigt steg inom tillverkningsprocessen. Olika rengöringsmetoder används beroende på graden av smuts och delens geometri. Valet av rengöringsmetod har ingen betydelse för efterföljande torkningsprocess. Vakuumtorkning är en effektiv och snabb metod för torkning av delar, ett tillägg till värmetorkning. I detta avsnitt tittar vi på vakuumtorkning och de vakuumpumpar som används till detta.
Cross-section of  COBRA screw vacuum pump
Cross-section of COBRA screw vacuum pump

Komponenter rengörs vanligtvis till följd av bearbetnings- eller omformningsarbeten, eller efter värmebehandling. Rengöringsmetoderna kan egentligen delas in i två kategorier: rengöring med vattenlösningar och rengöring med lösningsmedel. Det finns också ett antal specialprocesser. Det slutgiltiga valet av metod beror på olika faktorer. Den rengöringsmetod som passar bäst måste väljas beroende på materialet i komponenterna, typ av nedsmutsning (olika typer av olja, fett, emulsion, damm etc.) eller komponenternas geometri (ytstruktur, hål, etc ). Graden av renhet som krävs på komponenterna måste också övervägas. Efterföljande torkning av rengjorda komponenter är ett måste. I händelse av rengöring med vattenlösning kan även minsta fuktrest orsaka korrosionsskador på den färdiga produkten, vilket kan leda till höga följdkostnader. Värmetorkning är den enklaste torkningsmetoden. Den fukt som fastnar på komponenterna avdunstar när de värms upp till en temperatur på mellan 70 och 80 °C under rengöringsprocessen. Vid torkning med cirkulationsluft riktas ett flöde med varm luft över komponenterna vilket resulterar i att fukten avdunstar. Båda dessa metoder passar vid användning av geometriskt enkla komponenter. Vakuumtorkning är extremt pålitlig och effektiv. Den garanterar till och med snabb torkning av delar som är geometriskt komplexa och kan användas vid båda rengöringsmetoderna som involverar rengöring med vattenlösning och lösningsmedel.

Den aktiva principen med vakuumtorkning
Vakuumtorkning använder de fysiska egenskaper som innebär att vätskans koktemperatur sjunker i vakuum, vilket betyder att vätskan avdunstar även i låga temperaturer. Kvarvarande vätska efter rengöringsprocessen, t ex i fickor, och som är svår att få bort genom andra metoder, avdunstar lika snabbt vid vakuumtorkning som resten av vätskan på komponentens andra ytor.

Funktionsbeskrivning av ett rengöringssystem med vattenlösning
När arbetskammaren har laddats med de delar som ska rengöras och sedan förseglats, evakueras vätska med hjälp av vakuumpumpen vid ett tryck på runt 100 mbar. Rengöringsmedel pumpas sedan in i arbetskammaren med hjälp av en flödespump. Vakuumet i kammaren ser till att rengöringslösningen hittar in i de allra minsta håligheterna och att inte t ex fickor utelämnas på grund av att luften fångas.  Efterföljande rengöringsprocess kan variera mycket. Den involverar vanligtvis en kombination av rengöring genom nedsänkning och sprejning, vilket ibland kompletteras med ultraljudsrengöring. Detta åtföljs vanligtvis av en eller flera sköljningscykler. När rengöringslösningen har pumpats bort sker den faktiska vakuumtorkningen. Vid detta förfarande sänks trycket i kammaren ytterligare med hjälp av vakuumpumpen. Ångorna som uppkommer här sugs ut med hjälp av vakuumpumpen och överförs till en luftevakueringskanal.

Funktionsbeskrivning av ett rengöringssystem med lösningsmedel
Generellt sett liknar den rengöringsprocess som sker med lösningsmedel rengöringsprocessen med vattenlösning. Vakuumpumpen behöver dock normalt även utföra ytterligare arbetsuppgifter. Det är först och främst viktigt att följa de krav som gäller för explosionsskyddet, och två olika tillvägagångssätt gäller här. En vakuumpump med en ATEX-kompatibel utformning kan användas, eller så kan rengöringssystemet manövreras i ett permanent systemtryck på mindre än 100 mbar, vilket betyder att ett explosionsskydd inte krävs. Detta systemtryck kan genereras av samma vakuumpump, men ibland kan en andra, mindre vakuumpump användas i detta syfte. För det andra återvinns de vätskor som förångas under torkningsprocessen via en vakuumdestillator, där vätskorna destilleras ur det förorenade medlet. Vätskedestillatet återförs i rengöringsprocessen via behållare, medan koncentratet av olja/smuts samlas i tunnor.

Vakuumgeneratorer som används
• Oljesmorda lamellvakuumpumpar
Oljesmorda lamellvakuumpumpar används ofta i rengöringssystem. Erfarenhet har visat att denna typ av vakuumpump passar perfekt för denna tillämpning och har därför blivit standardpumpen vid rengöringsprocessen i rengöringssystem. Lamellvakuumpumpar är robusta vakuumgeneratorer med en lång livslängd och en hög vakuumnivå. När det däremot gäller rengöringsprocesser med en väldigt hög förekomst av ånga är det inte alltid möjligt med lamellvakuumpumpar att förhindra kondensering av den ånga som avlägsnas genom sugning med lamellvakuumpumpen. I sådana fall förenas kondens med oljan från vakuumpumpen. Detta kan resultera i att rullningslager och lameller inte smörjs ordentligt, vilket i sin tur kan leda till ökad förslitning av dessa delar. Sugprestandan och det vakuum som uppnås kan också påverkas avsevärt. Dessa effekter kan motverkas genom att byta olja och filter oftare, vilket leder till högre underhållskostnader och därför också högre totala driftskostnader. 
• Torrgående skruvvakuumpumpar
Torrgående skruvvakuumpumpar tillverkade Busch har en lång och framgångsrik historia i ett vitt spektra av tekniska processer. Vakuumpumpar som har anpassats speciellt för att uppfylla specifika krav har använts framgångsrikt vid rengöring och torkning inom industrin sedan 2005, och blir alltmer vanliga inom denna sektor som en ny standard för vakuumtekniken.

COBRA-skruvvakuumpumpen kräver inte olja som en drivvätska. Vid torkningsprocessen innebär denna fördel att kondens som skapas under komprimeringsprocessen inte kommer i kontakt med olja, vilket därför utesluter de problem som kan uppkomma när oljesmorda lamellvakuumpumpar används.

I COBRA-skruvvakuumpumpen roterar två skruvrotorer i motsatt riktning inuti en cylinder och kommer inte i kontakt med varken varandra eller med cylinderns innervägg. Tätning sker på liknande sätt genom att ingen kontakt sker, vilket därför blir en slitagefri labyrint. Om ånga kondenserar i COBRA-skruvvakuumpumpen vid kompressionsprocessen tvingas kondensen ut genom kompressionskammaren via gasflödet och släpps ut vid sidan för utloppsluft. Vätska med en volym på flera liter per timma kan därför passera genom pumpen utan problem. Utloppsröret är utformat på sådant sätt att kondens enkelt kan dräneras även när pumpen är stillastående. COBRA-skruvvakuumpumpar är vattenkylda i motsats till lamellvakuumpumpar. Den genomarbetade kylningsprincipen försäkrar om en högst homogen och stabil temperatur i hela pumpenheten. Mängden kylmedel kan regleras via en termostatventil, som därigenom ger en idealisk temperaturkontroll för vakuumpumpen under processen och förhindrar onödiga vattenkostnader. Vakuumpumpar med ett slutet kylsystem (värmeväxlare) kan alternativt också användas vid installationer där det inte finns något kylmedel på plats.

Jämförelse av vakuumpumpar
Det är inte lätt att säga i vilket fall den oljesmorda lamellvakuumpumpen eller den torrgående skruvvakuumpumpen är det bästa valet för ett rengöringssystem. Båda pumparna går tekniskt sett att använda. För rengöringssystem med en relativt låg risk för kondens är lamellvakuumpumpen det självklara valet vad gäller lägre anskaffningskostnader. Om däremot effekterna av kondens leder till ökade service- och underhållskostnader, kan skruvvakuumpumpen väldigt snabbt erbjuda mer lägre totala driftskostnader. Innan ett beslut tas om vilken vakuumpump som ska köpas är det därför väldigt viktigt att rådfråga en vakuumspecialist.


Kategorier
Vill du veta mer?
Kontakta oss direkt (Busch Sverige)
+46 (0)31 338 00 80 Kontakta oss