Reinigungszeiten von Gummiformen von 6 Stunden auf nur 30 Minuten reduziert

DIE SITUATION

Vernay Laboratories, Inc. erfand das Wachsausdehnungselement, das den Autothermostat revolutionierte. Seit seiner Gründung hat sich Vernay zu einem zuverlässigen Anbieter von Fluidsteuerungslösungen für führende OEMs und aufstrebende Unternehmen in der Automobil-, Medizin-, Verbraucher-/Spezial-, Druck- und Kleinmotorenindustrie entwickelt.

Mit den Regulierungsanforderungen der Branche steigen die Standards für Emission, Leistung, Sicherheit und Komfort, und die Anforderungen an die Leistung der Komponenten steigen ebenfalls. Die Ingenieure und Chemiker von Vernay arbeiten daran, der technologischen Entwicklung immer einen Schritt voraus zu sein, indem sie fortschrittliche Fassungen entwickeln, die neue Brennstoffe und Emissionsgrenzwerte sowie Haltbarkeits- und Zuverlässigkeitserwartungen erfüllen. Egal welcher Anspruch – null Fehler, hohe Präzision, aggressive Zeitpläne oder Platzersparnis durch die Integration mehrerer Funktionen in einer Anwendung – Vernay hat das Spezialwissen, um die Herausforderung zu lösen. Vernay verfügt über Produktionsstätten auf der ganzen Welt, um Komponenten dort zu produzieren, wo sie benötigt werden. Ihre Anlagen sind ISO-zertifiziert nach den gleichen anspruchsvollen Standards und gewährleisten gleichbleibende, zuverlässige Qualität – unabhängig davon, wo die Komponente hergestellt wird. Darüber hinaus bieten sie vielseitige und überregionale Produktionen und reduzieren das Risiko von Lieferkettenunterbrechungen durch unvorhergesehene Naturkatastrophen oder Transportschäden.

Vernay benötigte ein System zum Reinigen von Kompressions-, Kalttransfer-, Injektions- und Heißtransfer-Formen. Fertigungswerkzeuge werden aus verschiedenen Werkzeugstählen, Härteklassen und verschiedenen Beschichtungen hergestellt mit einem Gewicht von 227 bis 272 kg.

DIE AUFGABENSTELLUNG

“Wenn wir unsere traditionellen Reinigungsmethoden verwenden, einschließlich Ultraschall- und Strahlmittel, müssen wir unsere Formen ausbauen, um sie sauber zu halten”, sagt Leroy Milam, Senior Manufacturing Engineer bei Vernay. “Oft werden unsere Strahlmittel und der Medienstaub in kritischen Bereichen der Form eingeschlossen und erfordern eine weitere Reinigung.“

“Unsere größten Probleme waren die Schimmelpilzverschmutzung durch die Ausgasung des Gummis und der damit verbundene Produktivitätsverlust, wenn Formen zur Reinigung aus den Pressen genommen wurden”, sagt Brian Bailey, Facilities Manager bei Vernay. “Ungefähr 6-8 Stunden wurden benötigt, um die Ablagerungen mit den herkömmlichen Methoden zu entfernen und zu reinigen. Zusätzliche Zeit war auch erforderlich, um die Form wieder auf Produktionstemperatur zu erwärmen, bevor der Formprozess wieder aufgenommen werden konnte.“

Vernay benötigte eine Reinigungslösung, die es ihnen ermöglichte, an Ort und Stelle zu reinigen, um ihre Gesamtausfallzeit zu reduzieren. Bei Werkzeugen mit einer Betriebstemperatur von rund 220 Grad Celsius war auch die Sicherheit der Mitarbeiter ein wichtiges Thema.

DIE COLD JET LÖSUNG

Cold Jet Trockeneisreinigung war eine attraktive Lösung für Vernay, da die Trockeneisreinigung eine Reinigung an Ort und Stelle ermöglicht – ohne größere Demontage oder Abkühlung. Trockeneisreinigungssysteme verwenden nicht abrasive Medien in Form von recyceltem CO2, das die Oberflächen oder Geräte nicht beschädigt. Die Kombination aus kinetischer Energie und thermischen Effekten der Trockeneisreinigung bricht die Verbindung zwischen dem Schmutz und der Oberfläche und hebt die Verunreinigungen ab. Im Gegensatz zum Strahlen mit anderen Medien hinterlässt die Trockeneisreinigung keinen Sekundärabfall, da die Trockeneispartikel beim Aufprall sublimieren – d.h. vom festen in den gasförmigen Zustand übergehen. Trockeneisreinigung ist sicher und ungiftig, verursacht keine nachgeschaltete Kontamination und reduziert oder eliminiert die Exposition von Mitarbeitern gegenüber gefährlichen chemischen Reinigungsmitteln.

“Der größte Wert des Cold Jet Systems für unseren Betrieb war die Möglichkeit, unsere Laufzeiten zu verlängern”, sagt Bailey. “Wir müssen die Formen nicht mehr ausbauen, um sie zu reinigen, und das hat unsere Produktivität enorm gesteigert.”

Ein Cold Jet i3 MicroClean® Gerät wurde als Lösung getestet. Die i³ MicroClean® ist tragbar und wurde einfach positioniert, um die Formen zu reinigen, ohne andere Produktionsvorgänge zu beeinträchtigen. Die Maschine ist einfach einzurichten und kann durch eine Vielzahl von Fähigkeiten des Bedieners universell bedient werden. Es ist außerdem leise und bietet im Vergleich zu anderen Systemen eine effizientere Nutzung von Trockeneis und Druckluft.

Eine Herausforderung bestand darin, die beste Düse für die verschiedenen Formen zu bestimmen und auch die richtigen Maschineneinstellungen zu finden, um die beste Reinigung zu erreichen. Für die größeren Werkzeuge wurde eine geeignete PSA (Persönliche Schutzausrüstung) benötigt. Vernay begann mit der Reinigung der Formen mit einfach geformten Geometrien – ohne Hinterschneidungen oder Vertiefungen. Als sie herausfanden, wie leicht sie gereinigt werden konnten, probierte sich Vernay an komplexeren Werkzeugen wie ihre Rückschlagventilformen und war sogar in der Lage, die sehr kleinen Kernstiftklingen mit einem Durchmesser von 5 mm x 3 m zu reinigen, während die Formen noch in der Presse sind.

“Irgendwann haben wir auch unsere sehr großen 61 x 61 cm großen Membranformen gereinigt”, sagt Milam. “Mit dem Cold Jet System konnten wir die Formen reinigen, ohne die anderen Fertigungsprozesse rund um die Maschine zu unterbrechen. Das Ausbauen von Formen, um sie auf die traditionelle Weise zu reinigen, erforderte das Bewegen mehrerer Teile der sekundären Prozessausrüstung, um Platz zu schaffen. Die Portabilität des Cold Jet Systems ermöglicht es uns, das System bis zur Presse zu manövrieren und die Form vor Ort zu reinigen. Dies war entscheidend für die Erfüllung unserer Produktionsanforderungen.“

Die i³ MicroClean® mit einer MC29MH-Düse wurde verwendet und insgesamt wurden 0,6-1,2 Quadratmeter gereinigt, wobei nur ein halber Block Trockeneis verwendet wurde, um jede Form zu reinigen. Das gesamte Projekt dauerte 30 Minuten bis zu einer Stunde, abhängig von der Größe der Form. Vernay führte Zeitstudien durch, um die Reinigungszeit mit der Stillstandszeit zu vergleichen, wenn Trockeneis anstelle von konventionellen Medien verwendet wurde. Insgesamt wurden ihre Reinigungszeiten von mehr als sechs Stunden auf nur 30 Minuten reduziert, abhängig von der Komplexität der Form.

“Durch die Zeitersparnis beim Ausbauen der Formen, haben wir auch das Risiko der Beschädigung der Formen reduziert”, sagte Milam. “Durch das Reinigen an Ort und Stelle haben wir die Sicherheitsprobleme des Bedieners behoben, die mit dem Ausbauen einer heißen Form verbunden sind. Einer der bemerkenswertesten Vorteile ist die gesteigerte Produktivität, da unsere Formen vor Ort gereinigt werden und somit unsere Produktionsläufe verlängert werden. Wir verwenden die i³ MicroClean® jetzt in allen unseren Fertigungsstätten.“