Studium przypadku: Optymalizacja procesu suszenia detali metalowych po myciu | MOTOFAKTOR

Studium przypadku: Optymalizacja procesu suszenia detali metalowych po myciu

W jednym z zakładów wytwarzających komponenty podwozi samochodowych kluczowym etapem po myciu było dokładne osuszenie każdego detalu przed dalszą obróbką i montażem. Nawet śladowa wilgoć powodowała problemy jakościowe, wpływała na trwałość powłok ochronnych oraz prowadziła do przestojów produkcji. Największym wyzwaniem pozostawało jednak wysokie zużycie energii w procesie suszenia – stosowane wcześniej rozwiązanie wymagało tak dużych ilości sprężonego powietrza, że konieczne było wykorzystanie sprężarki o mocy 37 kW.

Sytuację zmieniło dopiero wdrożenie zoptymalizowanego systemu odmuchu, który pozwolił znacząco ograniczyć pobór energii i jednocześnie ustabilizować cały proces, bez potrzeby modyfikacji istniejącej linii produkcyjnej.

Dlaczego skuteczne suszenie elementów metalowych ma tak duże znaczenie?

W przemyśle automotive nawet niewielkie ilości wilgoci pozostające na powierzchni detali mogą powodować poważne konsekwencje, takie jak:

  • uszkodzenia powłok antykorozyjnych,
  • trudności w procesach klejenia i montażu,
  • szybsze pojawianie się korozji,
  • zwiększona liczba braków i przestojów produkcyjnych,
  • wzrost kosztów związanych z jakością.

Z tego względu etap suszenia po myciu jest jednym z kluczowych procesów technologicznych. Musi on zapewniać wysoką efektywność, powtarzalność oraz możliwie niskie zużycie energii.

Stan początkowy: nadmierne zużycie sprężonego powietrza

Przed wdrożeniem optymalizacji proces suszenia realizowano przy użyciu 12 plastikowych dysz grzebieniowych zamontowanych na dwóch listwach.

Charakterystyka wcześniejszego rozwiązania:

  • pobór powietrza przez jedną dyszę: ok. 570 l/min przy ciśnieniu 7 bar,
  • łączne zużycie instalacji: ok. 7 m³/min,
  • zapotrzebowanie na sprężarkę: 37 kW.

Takie parametry generowały bardzo wysokie koszty operacyjne, a mimo dużego zużycia sprężonego powietrza skuteczność suszenia pozostawała niewystarczająca.

Zoptymalizowany proces: odejście od sprężonego powietrza na rzecz dmuchawy

Po przeprowadzeniu analizy zaproponowano Klientowi dwa warianty modernizacji procesu suszenia:

A) System z nożami powietrznymi MOS (zasilanie sprężonym powietrzem)

Zastosowanie dwóch noży powietrznych (np. model VNP-AL-N-0500-0600, szczelina 0,05 mm) umożliwiłoby:

  • redukcję zużycia sprężonego powietrza do ok. 1,2 m³/min,
  • zastąpienie sprężarki 37 kW jednostką o mocy 7,5 kW.

Był to wyraźny krok naprzód, jednak rozwiązanie nadal opierało się na kosztownym medium, jakim jest sprężone powietrze.

B) Układ z dmuchawą bocznokanałową i nożem powietrznym (wybrane rozwiązanie)

Finalnie Klient zdecydował się na system wykorzystujący dmuchawę bocznokanałową, który:

  • obniżył zapotrzebowanie na energię z 37 kW do około 3 kW,
  • zapewnił ciągły i stabilny strumień powietrza,
  • wyeliminował konieczność użycia sprężonego powietrza,
  • poprawił efektywność oraz równomierność suszenia detali.

Mimo wyższych kosztów wdrożenia, znaczące oszczędności energii przełożyły się na bardzo krótki okres zwrotu z inwestycji (ROI).

Zastosowane rozwiązania i komponenty

W ramach modernizacji procesu suszenia wdrożono następujące elementy systemu:

  • nóż powietrzny ACLAMA300DX,
  • dmuchawa bocznokanałowa SC631MF3.0T o mocy 3 kW,
  • elementy montażowe i instalacyjne, w tym m.in.: FI6060, 2000 2, 2090 3-2 ES, 4000 3 ES, 3040 75-3,
  • wąż antystatyczny CZEPUA-75,
  • obejmy ślimakowe HI-GRIP 60–80.

Zestaw ten umożliwił stworzenie wydajnego i energooszczędnego układu suszenia dopasowanego do warunków pracy linii produkcyjnej.

Efekty wdrożenia – jak usprawniono proces suszenia?

Po uruchomieniu nowego systemu odmuchu odnotowano wyraźną poprawę parametrów pracy:

  • skrócono czas suszenia i uzyskano bardziej równomierne osuszanie detali,
  • wyeliminowano problem pozostającej wilgoci na powierzchni elementów,
  • ograniczono zużycie sprężonego powietrza do minimum,
  • zapewniono stabilność oraz wysoką powtarzalność procesu.

Nowe rozwiązanie przełożyło się na większą niezawodność produkcji i lepszą kontrolę jakości.

Korzyści z optymalizacji procesu suszenia

Wdrożone rozwiązanie przyniosło szereg wymiernych efektów:

  • znaczące ograniczenie kosztów zużycia energii,
  • eliminację drogiego sprężonego powietrza na rzecz powietrza atmosferycznego o niskich kosztach eksploatacji,
  • większą stabilność oraz przewidywalność procesu,
  • krótki czas zwrotu z inwestycji (ROI),
  • bezproblemowe dopasowanie systemu do istniejącej infrastruktury produkcyjnej.

Okiem specjalisty

Systemy odmuchu oparte na dmuchawie bocznokanałowej w połączeniu z niskociśnieniowym nożem powietrznym z serii ACLAMA, wyposażonym w regulowaną szczelinę, należą do najbardziej efektywnych rozwiązań dostępnych na rynku. Dodatkową zaletą jest wyższa temperatura powietrza generowanego przez dmuchawę, co zwiększa skuteczność suszenia w porównaniu do klasycznych układów wykorzystujących sprężone powietrze.

Im większa długość strefy odmuchu oraz dłuższy czas pracy w cyklu, tym większe oszczędności energetyczne — co potwierdza przedstawiony przykład wdrożenia. W Pneumat każdorazowo dobieramy rozwiązania indywidualnie do specyfiki aplikacji. Wysoka efektywność działania oraz bezobsługowa praca systemu dodatkowo uzasadniają wybór tej technologii.

Zastosowanie technologii – gdzie jeszcze się sprawdzi?

Rozwiązania oparte na nożach powietrznych i dmuchawach bocznokanałowych znajdują szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, m.in.:

  • branża automotive – suszenie elementów metalowych, odolejanie oraz usuwanie pozostałości chłodziw,
  • obróbka metali – przygotowanie powierzchni przed lakierowaniem i montażem,
  • produkcja AGD – efektywne osuszanie komponentów przed złożeniem,
  • procesy lakiernicze – dokładne oczyszczanie i przygotowanie detali,
  • zakłady przemysłowe – usuwanie pyłów, wiórów i zanieczyszczeń z powierzchni.

Technologia ta zwiększa efektywność procesów, poprawia jakość produkcji i ogranicza koszty eksploatacyjne.

Artykuł sponsorowany Pneumat