Спрессованная стужа

Пыль, продукты износа, остатки сырья и вспомогательных материалов рано или поздно образуют отложения и локальные скопления грязи, негативно влияющие на работу станков, точность инструментов, что, в конечном счете, приводит к снижению качества выпускаемой продукции. Очистка оборудования от этих отложений приводит к затратам времени и средств: демонтаж и последующая сборка требующих очистки узлов оборудования связаны с простоями, утилизация чистящих средств требует времени и денег, а абразивные методы чистки снижают срок службы пресс-форм и оснастки.

Технология очистки
Рациональной альтернативой традиционным методам тщательной очистки инструментов, станков и изделий является технология струйной чистки сухим льдом, имеющая ряд существенных преимуществ:
- она основывается на бомбардировке очищаемой поверхности маленькими частицами (гранулами) замерзшей двуокиси углерода, разгоняемыми потоком сжатого воздуха;
- соприкосновение гранул с отложениями и локальными скоплениями грязи приводит к их резкому охлаждению.

Вследствие различий температурных коэффициентов усадки слоя грязи и основания, ставший хрупким слой грязи разрывается, гранулы проникают в образующиеся трещины и сублимируются с эффектом взрыва, мгновенно переходя из твердого состояния в газообразное. Образующиеся при этом "пузыри" углекислого газа, в 400 раз превосходящие по объему размеры самих гранул, буквально отрывают частицы грязи от поверхности.
Мощнейший очищающий эффект базируется в основном на трех факторах:

• кинетической энергии гранул;
• переходе слоя грязи хрупкое состояние;
• взрывной сублимации используемого для очистки материала.

При этом малая твердость гранул сухого льда гарантирует минимальное абразивное воздействие, то есть очень бережную очистку поверхностей. Аналогично другим методам струйной чистки, технология с сухим льдом прекрасно подходит для обработки поверхностей сложной формы. При этом, в отличие от пескоструйной обработки, чистки струей воды или пара, на поверхности очищаемого объекта и внутри него не остается никаких следов воды или дроби, поскольку используемый для очистки материал буквально испаряется, и остается лишь удалить отделенную грязь при помощи пылесоса или путем ее сдувания.

При этом поверхность остаётся сухой, и можно сразу же возобновить эксплуатацию очищенного оборудования. А поскольку двуокись углерода, как в твердом, так и в газообразном состоянии, обладает очень малой электропроводностью, то эта технология позволяет без проблем очищать даже элементы электрооборудования.

И еще одно преимущество:
- не возникает проблем с коррозией материалов, так как они не входят в контакт с водой или иными посторонними веществами. Отпадают также существенные проблемы, связанные с заключительной фазой очистки объекта - дорогостоящей утилизацией использовавшегося для обработки материала и сточных вод, загрязненных чистящими средствами и растворенной грязью.

Оборудование
Компанией Karcher разработан аппарат IB 15/80 для струйной чистки сухим льдом в целях мобильного применения. При весе около 200 кг, он удобно перемещается на колесах с пневматическими шинами по принципу тележки. Электрическое управление необходимым для очистки потоком сжатого воздуха и дозированием гранул сухого льда удобно осуществляется выключателем, установленным на рукоятке пистолета. Повышенная надежность электрического управления является преимуществом в отличие от техники с пневматическим управлением, подверженной отказам из-за обледенения. Этот аппарат может без проблем непрерывно работать в течение длительного времени.

Необходимый для работы сжатый воздух подается на вход аппарата (разъем 1") от компрессора или стационарной пневмосети. При давлениях в диапазоне от 3 до 16 бар (0,3 — 1,6 МПа) аппарату IB 15/80 требуется расход воздуха в пределах 3—11 м2/мин. Одной загрузки гранул сухого льда (35 кг) хватает для работы в течение 20 — 60 минут (в зависимости от задаваемой величины расхода). Аппарат может подключаться к обычным розеткам электросети с напряжением 230 В.

На корпусе аппарата предусмотрены держатель для пистолета и место для съемного чемодана с соплами, что позволяет всегда иметь необходимые принадлежности под рукой. Все элементы управления, включая аварийный выключатель, удобно расположены с лицевой стороны аппарата и обеспечивают манипулирование даже в перчатках. Сам корпус полностью выполнен из нержавеющей стали, а его боковины с быстродействующими замками легко снимаются без применения инструментов. Два счетчика часов эксплуатации (один из них сбрасываемый) дают информацию об общей наработке и текущей продолжительности работы.

Особенности эксплуатации
Гранулированный сухой лед может быть без проблем приобретен во всех промышленно развитых странах по ориентировочным ценам от 0,60 до 1 евро за килограмм (в зависимости от конкретного поставщика и заказываемого объема). Для пользователей, которым необходимы большие объемы сухого льда (например, для очистки пресс-форм) ещё рентабельнее приобрести собственный аппарат для переработки сжиженного С02 в гранулы.

Для аппарата IB 15/80 требуется высокое качество используемого сжатого воздуха (как минимум, он должен соответствовать классу 3 по стандарту ISO 8573-1). При необходимости можно заказать у компании Karcher монтажный комплект для осушения сжатого воздуха.

Поскольку поток воздуха, используемый для струйной чистки, не имеет никаких примесей, во многих случаях можно отказаться от демонтажа очищаемого технологического оборудования, что экономит время и позволяет избежать повреждения оснастки и чувствительных конструктивных элементов. Струйная обработка нагретого оборудования может производиться без предварительного его охлаждения, при этом, вследствие снижения адгезии слоя грязи к поверхности, часто достигаются еще лучшие результаты очистки. Как показывает опыт, кратковременное охлаждение поверхностей очищаемого оборудования (до температуры -40 °С) не наносит ему никакого вреда.

Технологии струйной чистки сухим льдом сопровождаются интенсивным шумом (от 75 до 125 дБ), поэтому, планируя её применение, следует учитывать необходимость надлежащей защиты органов слуха лиц, выполняющих работы, а также находящихся вблизи. Следует обратить внимание на то, что сублимация сухого льда приводит к повышению концентрации С02 в воздухе. В помещениях больших размеров (например, цехах) это, как правило, не играет серьезной роли, однако в некоторых случаях (в частности, при внутренней очистке емкостей) требуется использование противогазов.