將干冰清洗代替水洗前處理應(yīng)用到汽車外飾件的涂裝中,不但可以實現(xiàn)自動化清洗,而且系統(tǒng)運行靈活、設(shè)備占地面積小、運行成本低并且不產(chǎn)生廢水,可以滿足綠色環(huán)保的要求。
干冰清洗的原理及分類
干冰清洗是通過高速的干冰顆粒噴射到工件表面,使污染物快速冷卻變脆易被去除,此時干冰體積瞬間膨脹600~800倍使污染物沖擊破碎,從而將工件沖洗干凈。干冰清洗的原理如圖1所示。
目前,市面上干冰清洗系統(tǒng)主要包括兩大類:液態(tài)干冰雪花清洗系統(tǒng)以及固態(tài)干冰清洗系統(tǒng)。
1.雪花清洗系統(tǒng)
雪花清洗(液態(tài)干冰)系統(tǒng)主要由液態(tài)CO2罐、增壓系統(tǒng)、干冰清洗控制柜、清洗噴嘴和機器人組成。儲罐一般以租賃的模式向氣體公司租賃,儲罐含遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置,氣體公司會遠(yuǎn)程監(jiān)控CO2液位,當(dāng)槽液過低時將通過液體槽車為客戶補充液態(tài)CO2。液體CO2通過增壓系統(tǒng)輸送到液態(tài)CO2雪花清洗控制柜中,再經(jīng)過特殊噴嘴以50~300?m/s的速度射出來,此時液態(tài)CO2會冷凝成雪花狀的干冰微晶體(粒徑約為10~200?μm),當(dāng)干冰微晶體被壓縮空氣帶到被清洗外飾件表面時,會產(chǎn)生微爆炸從而起到清洗效果。噴嘴一般固定在工業(yè)機器人上以此實現(xiàn)自動化清洗。液態(tài)干冰清洗流程如圖2所示。
雪花清洗系統(tǒng)從儲罐到噴嘴的整個過程都是液態(tài)輸送,只是在噴射到工件表面時形成雪花狀態(tài)的干冰微晶體,因此整個系統(tǒng)運行靈活、噴射均勻流暢。根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍啟停噴嘴,當(dāng)沒有感應(yīng)到工件通過時,可以停止噴射,節(jié)約間歇過程的CO2消耗。由于液態(tài)干冰雪花清洗系統(tǒng)噴射出來的干冰微晶體粒徑只有10~200?μm,所以不會對工件造成損傷,只是把工件表面污漬清洗干凈。液態(tài)干冰清洗室如圖3所示。
2.固態(tài)干冰清洗系統(tǒng)
固態(tài)干冰系統(tǒng)主要由液態(tài)CO2儲罐、干冰制造機、干冰清洗機、清洗噴嘴和機器人組成。槽液運輸和控制方式與液態(tài)干冰雪花清洗系統(tǒng)相同,區(qū)別在于它沒有增壓系統(tǒng),而是直接將液態(tài)儲罐內(nèi)的液態(tài)CO2通過干冰制造機制造成直徑為1~3?mm的干冰顆粒,再將干冰顆粒送入干冰清洗機內(nèi)。在壓縮空氣的驅(qū)動下,干冰顆粒通過噴嘴沖擊到被清洗物體表面,從而起到清洗效果。固態(tài)干冰清洗流程如圖4所示。
從干冰制造機到噴嘴的過程中,固態(tài)干冰清洗系統(tǒng)輸送的是干冰顆粒。細(xì)小的干冰顆粒長時間堆積在管路中容易粘結(jié),造成噴射時干冰吐出不連續(xù),但可以通過連續(xù)生產(chǎn)和研磨干冰粒徑的方法得到改善。固態(tài)干冰清洗的清洗能力強,還可應(yīng)用于治具和模具清洗。固態(tài)干冰清洗室如圖5所示。
干冰前處理的運行成本是由干冰清洗系統(tǒng)、機器人、空壓機的電耗量和干冰耗量構(gòu)成。干冰前處理的液態(tài)干冰耗量約為1?kg/保險杠,水和化學(xué)藥劑耗量則可以100%節(jié)約。