Innovadora tecnología quattroClean para la limpieza con gránulos de CO₂ secos de ACP Systems

Para aplicaciones de limpieza en seco de componentes en línea, ACP Systems ha desarrollado la nueva tecnología powersnow quattroClean. En este novedoso proceso, una unidad integrada en el sistema comprime el dióxido de carbono líquido reciclado en gránulos de limpieza. A continuación, estos se aceleran mediante aire comprimido, se introducen a través de una boquilla diseñada para tal fin y se pulverizan sobre la superficie que se va a limpiar. Gracias a la eliminación de la habitual producción externa de pélets y del esfuerzo logístico asociado con la limpieza con hielo seco convencional, se logra un proceso de limpieza o desbarbado automatizado por completo y sin interrupciones.

En la limpieza de piezas industriales, el objetivo de optimizar la eficiencia energética y de recursos lleva a un mayor uso de procesos secos para suprimir la contaminación de forma fiable. Al mismo tiempo, cada vez más empresas exigen procesos de limpieza automatizados que puedan integrarse en sus líneas de producción. El innovador ‘powersnow de acp systems’ AG cumple ambos requisitos. El nuevo proceso de limpieza elimina con eficacia las partículas persistentes y la contaminación fílmica de casi todos los materiales y combinaciones de materiales del sector. Mediante gránulos de limpieza hechos de dióxido de carbono líquido reciclado, el proceso se puede implementar para limpiar superficies enteras o áreas seleccionadas de manera reproducible. Las aplicaciones van desde el acabado de superficies (en la llamada etapa de ‘carrocería en blanco’) y la supresión de cordones de soldadura hasta el desbarbado fino de instrumentos médicos y componentes para relojes de alta calidad.

El medio se suministra al sistema quattroClean powersnow desde cilindros o depósitos y, por lo tanto, tiene una vida útil ilimitada. Una unidad diseñada a propósito e integrada en el sistema comprime el CO₂ líquido en finos gránulos de limpieza. Esto constituye una diferencia decisiva con respecto a la limpieza con hielo seco convencional, en que los pélets o bloques de hielo seco se producen de forma externa y se incorporan al sistema de limpieza. El suministro continuo y automatizado de medios de powersnow por parte del sistema es un requisito esencial en procesos de limpieza en línea automatizados por completo.

Las macropartículas generadas por la unidad compresora se aceleran con aire comprimido y se proyectan a través de una boquilla sobre la superficie que se desea limpiar de manera selectiva. El chorro de aire comprimido que contiene los gránulos tiene una temperatura de unos -78 °C. Cuando impacta en la superficie, se producen cuatro efectos. El efecto térmico ocasiona un enfriamiento local repentino y los diferentes coeficientes de expansión entre el sustrato y los contaminantes provocan la formación de grietas en estos últimos. El efecto mecánico debido a la transferencia de momento desprende las impurezas. Cuando los gránulos de nieve impactan en la superficie, sufren una transición de la fase sólida a la gaseosa, con un brusco aumento de volumen de unas 600 veces. Este efecto de sublimación crea microondas de presión que también despegan los contaminantes. Además, durante la fase de transición, un efecto disolvente elimina la contaminación fílmica/orgánica. La intensidad de estos efectos y, por tanto, la del chorro de limpieza se pueden adaptar a diferentes aplicaciones de limpieza o piezas de trabajo al variar el caudal volumétrico de dióxido de carbono, la presión del aire comprimido y el tipo de boquilla.

Esta flexibilidad del proceso hace que la nueva tecnología quattroClean powersnow sea de lo más versátil. Por ejemplo, las superficies de piezas de carrocería de automóviles pueden limpiarse de un modo selectivo y activarse automáticamente antes de su unión. Lo mismo sucede cuando se deben adherir de forma permanente diferentes materiales, como metal y plástico, metal y madera o distintos plásticos. La solidez del proceso y la gran ventana de trabajo ofrecen ventajas sobre otros métodos de limpieza en seco, como el plasma atmosférico y el láser. Si después de la unión es necesario quitar restos de adhesivo, el nuevo proceso también lo logra con rapidez. Otros usos típicos incluyen la preparación de superficies para unir o soldar y la eliminación de cordones de soldadura. También se pueden emplear líneas para estas tareas, con robots que llevan a cabo los respectivos pasos previos y posteriores al procesamiento. En la industria del automóvil y la electromovilidad, otros campos de aplicación incluyen tareas de limpieza durante la fabricación de pilas de combustible y baterías, incluidas las de estado sólido. El proceso también sirve para automatizar la limpieza periódica de las herramientas de recubrimiento DLC, lo que aumenta su rendimiento.

La fuerza mecánica de los gránulos y la fragilidad local causada por el intenso efecto de enfriamiento permiten eliminar con eficiencia en línea las rebabas de componentes metálicos, como los de relojes de alta calidad e instrumentos médicos. Del mismo modo, se pueden suprimir las rebabas de componentes plásticos mecanizados o moldeados por inyección, incluidos los fabricados con polisulfuro de fenileno (PPS) y polieteretercetona (PEEK), así como de plásticos reforzados con fibra.

Las pruebas en el centro técnico de acp determinan la idoneidad general de la tecnología de limpieza powersnow para la tarea en cuestión y definen los parámetros de proceso necesarios. Los factores clave que influyen en estos parámetros son los requisitos de limpieza o desbarbado, además de las especificaciones de tiempo del ciclo. Con estos como base, acp systems desarrolla conceptos de sistema adecuados para su implementación como soluciones independientes, para su integración en el proceso de producción específico o para su integración en entornos de fabricación interconectados. Dado que todos los parámetros del proceso se registran y documentan, se garantiza una trazabilidad total.