干冰清洗在保險杠前處理行業(yè)是一門新技術,它綠色環(huán)保,相對于水洗式前處理來說,它占地面積小,能源消耗低,節(jié)約運行成本,清洗效果好,對于油漬、手指印、注塑料時殘留的污漬都有清理作用。干冰清洗配合機器人使用,可以實現(xiàn)全自動化,無需人員操作,可靠穩(wěn)定,節(jié)約人工成本。最終全面提高噴涂質量,減少因為工件表面不清潔而引起的不良缺陷,從而提高良品率。
1 干冰清洗原理
1)物理原理:通過干冰的極地溫度(-79 攝氏度)來冷凍,使工件表面的油脂失去粘性,從而使油脂容易處理;
2)動力原理:當干冰通過系統(tǒng)壓縮空氣的高速吹出,離開噴嘴射到工件表面,產(chǎn)生一定的沖擊力量,從而起到清理污垢的作用;
3)膨脹原理:當細顆粒狀的干冰打在工件表面上時會急速膨脹,體積約膨脹700 倍,通過這個膨脹力使得殘留物清理干凈。
2 干冰清洗系統(tǒng)組成
完整的汽車塑料件(含保險杠)干冰清洗系統(tǒng)是由液體二氧化碳貯存系統(tǒng)、干冰制造系統(tǒng)、壓縮空氣供應系統(tǒng)和噴射清洗系統(tǒng)等組成,如圖1所示。
2.1 二氧化碳貯存系統(tǒng)
其主要作用就是為系統(tǒng)提供原材料的儲存和輸出;二氧化碳在儲存系統(tǒng)里是以液態(tài)的形式存在,系統(tǒng)需要具備高壓和低溫兩個條件;其中壓力控制在2.0MPa±0.2,溫度控制在-18℃±2為宜; 該部分一般布置在涂裝線廠房外,主要還是便于二氧化碳原材料的填充,即所謂的加料;
2.2 壓縮空氣供給系統(tǒng)
壓縮空氣貫穿于整個系統(tǒng),其主要作用一方面控制氣動閥的開關和內部系統(tǒng)的管路吹掃;另一方面是作為干冰的載體,一起從噴射清洗系統(tǒng)里噴射出來,攜帶者干冰作用到要清洗的工件表面;
2.3 干冰制冰機
干冰制冰機用于制造清洗用的干冰顆粒。干冰清洗要求粒徑均一、高密度的干冰顆粒,干冰在運輸、存儲過程中不能堆積、可自由流動。干冰清洗工藝要求直徑≤3 mm 的粒徑干冰顆粒;該部分一般布置在涂裝線廠房內,油漆線工位室體外側,主要考慮其維護保養(yǎng)的便利性和內部空間等因素;
2.4 干冰清洗機
干冰清洗機是干冰清洗系統(tǒng)中的終端部分,也是至關重要的一部分;其作用就是通過干冰顆粒被高速噴射到清洗對象表面來實現(xiàn)的工件表面異物的清除;該部分一般布置在涂裝線廠房內,油漆線工位室體內部,與機器人關聯(lián)使用。
3 干冰清洗技術在汽車制造中的應用
相比傳統(tǒng)工藝,保險桿涂裝工藝中,干冰清洗可取代傳統(tǒng)工藝中的前處理、吹水、水分烘干、強冷等工藝。目前國內外多個保險杠線,比如寶馬、延峰彼歐等,都成功的應用該技術,且運用成熟、穩(wěn)定,滿足客戶產(chǎn)品質量需求的同時,為相關產(chǎn)業(yè)帶來極大的附加好處。
隨著汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,制造技術在突飛猛進的同時,其他產(chǎn)業(yè)的制造技術也逐步引入汽車領域,以解決越來越高要求的汽車制造需求。另外,國家對廢氣、廢水排放管控越來越嚴格,噴涂前傳統(tǒng)的水洗前處理技術不斷的接受挑戰(zhàn),而干冰技術正好填補這一空缺;因此該技術在汽車內外飾件表面清潔,以及車身塑料件涂裝前的清理方面將有相當大的應用需求。