Чистое и зеленое производство: Часть 2 — Устойчивая чистота и высокая производительность деталей

Сохранение зеленого производственного процесса деталей без жертв чистотой

В Части 1 серии «Чистое и зеленое промышленное очищение деталей» мы обсуждали экологические соображения для зеленых растворителей для очистки деталей. В этой статье мы сосредоточимся на сохранении вашего производственного процесса деталей зеленым И чистым. В отрасли, где производственное время, объем и качество критичны, все более важно обеспечивать, чтобы производственные детали соответствовали желаемым результатам и установленным спецификациям. Очистка деталей — большая часть этого уравнения.

Также равно важно для любого производителя учитывать «полную стоимость владения» при рассмотрении процесса очистки. Менеджеры объектов должны стать хорошо знакомыми с обширными процессами очистки и химическими составами, доступными для обеспечения требуемого уровня производительности, а также соответствия стандартам EH&S (экология, здоровье, безопасность). Эти менеджеры ДОЛЖНЫ узнать различия между водными и растворительными очистительными растворами, и преимуществами и недостатками использования каждого процесса, чтобы гарантировать, что ваш производственный процесс деталей зелен И чист.

Химия прежде всего

Производительность очистки напрямую связана с выбором очистного оборудования и правильного химического процесса (т.е. очистительный раствор, совместимость загрязнений, концентрация раствора, температура раствора, необходимый период воздействия и требуемое механическое воздействие). Требуется правильная комбинация всех этих ингредиентов для достижения максимальных результатов для производства, качества, безопасности персонала и экологических требований.

Любые очистительные агенты или кумулятивные ванновые растворы, классифицированные как опасные, становятся целью специальной обработки/утилизации отходов, потому что они обычно:

• Канцерогенны (вызывают рак)
• Биоаккумулируются (продолжают накапливаться в тканях человеческих клеток)
• Токсичны (ядовиты)
• Влияют на большинство систем очистки сточных вод (не био‑дружелюбны)
• Должны соответствовать экологическим заботам (EPA, OSHA, ACGIH, NIOSH и др.)

В США эти вещества регулируются US EPA, Законом о чистой воде, Законом о чистом воздухе и другими регуляторными заботами, такими как локальное соответствие. Конечный вызов — найти баланс между производительностью, заботами EH&S и стоимостью операций. Достижение одной цели иногда может противоречить другой, это баланс для сохранения вашего производственного процесса деталей зеленым И чистым.

Общая водная очистка

Этот процесс состоит из смешанной воды и водорастворимых химических компонентов. Эти соединения могут включать добавки (ПАВ, растворители, кислоты, щелочеобразующие агенты и ингибиторы) для улучшения производительности процесса или удовлетворения специфических нужд. Идеальные соединения рейтингованы как низкие или нулевые летучие органические соединения (VOC), никакие опасные загрязнители воздуха (HAP), негорючие или возгораемые, и никакой потенциал глобального потепления (GWP).

Обычно разбавляются водой в диапазоне химии 2–15 процентов, эти очистительные продукты легко промываются водой. Существует ряд таких продуктов на рынке, и они обычно спроектированы для использования со всеми типами опрыскивающих и погружающих мойок. Некоторые компании добавляют использование ультразвука или других типов механического воздействия для усиления удаления частиц. Водные химии очистки включают эмульгаторы, неэмульгаторы (разделение масла), кислые (pH менее 4), нейтральные (pH 4–9) и щелочные (pH 9–12,5).

С водной очисткой приходят дополнительные требования, поэтому водные системы очистки должны включать следующие особенности для производства чистых деталей:

• Источник пресной воды для дозаправки для замены воды, потерянной из‑за вытяжных систем, уноса на деталях, испарения, множественных стадий промывки и разбавления, созданного переливами в слив или процессом рециркуляции.
• Качество промывочной воды важно на основе требуемого качества детали — от безпятной промывки до уровня чистоты при критической очистке, такой как медицинская.
• Стоимость этой воды — особенно утилизация или рециркуляция — варьируется на основе местных сборов, пошлин и других факторов.
• Если требуются дополнительные стадии промывки — дополнительная площадь пола тоже нужна.
• Типично, автоматизированная система манипулирования материалом требуется для перемещения работы со стадии на стадию. Это увеличивает затраты.
• Стоимость генерации RO или DI воды должна быть учтена в общих операционных затратах.
• И в некоторых случаях пользователь ограничен общими галлонами, используемыми в заданный временной рамки. Таким образом, необходимый объем для производства может не всегда быть доступен.
• Срок службы ванны должен учитываться — заменить или рециркулировать. С этой функцией приходят замена химии и воды, что ведет к затратам и времени.
• Аналитическое процессное время для мониторинга/тестирования процента химической концентрации в ванне для обеспечения соответствия желаемому процессному диапазону.
• Утилизация загрязненной ванны или загрязнений, удаленных из ванны — время и деньги.
• Разнообразие очищаемых продуктов может требовать различные химикаты для использования.
• Множество других действий иногда требуются на основе процесса/применения, такие как необходимость газоочистителя и т.д.

Общая растворительная дегузация

Это самый распространенный процесс, используемый многими производителями сегодня. Сегодняшние спецификации чистоты для точной и критической очистки указывают, что большинство металлических деталей не могут иметь никакого остаточного загрязнения или остаточной промывочной воды на продукте, таким образом увеличивая интерес к растворительным очистительным агентам. Важно отметить, что использование растворителей в производстве растет. Помимо упомянутых выше спецификаций чистоты, растворительная очистка также растет из‑за превосходной производительности по сравнению с неспособностью воды правильно выполняться в определенных критериях, интервале компонентов и ограничивающем процессе сушки. Совместимость материалов также является главной зоной заботы, где растворитель превосходит!

В отличие от водных очистителей, которые должны соответствовать специфическому процессу на субстраты, растворители обычно предлагают:

• Мульти‑металлическую совместимость
• Множественную совместимость удаления смазок
• Простоту применения
• Гарантированную сушку
• Очень низкое поверхностное натяжение (способность проникать и быстро испаряться)
• Меньшие требования к площади пола
• Меньшее потребление энергии и поэтому меньшая стоимость операций
• Нулевой сброс в слив

Пользователи сегодня оценивают эти процессы для обеспечения более безопасного рабочего места при улучшении производственной пропускной способности в ожидаемых операционных затратах. Основываясь на регуляторных заботах, многие химические производители посвятили ресурсы усилиям НИОКР.

Тренд сегодня: Вакуумные системы дегузации — Инновации с производительностью в компактном пакете

Недавно новое поколение растворительных систем очистки объединилось с возникающими новыми растворителями, такими как модифицированные спирты и очищенные углеводороды, чтобы заменить некоторые водные и традиционные растворительные системы.

Вакуумные системы дегузации могут резко снизить потребление растворителя, а также предложить оператору максимальную изоляцию от процесса. Эти новые высокорейтинговые машины и растворители предлагают следующие особенности:

• Закрытый процесс / изолирован от персонала и окружающей зоны
• Высокие ПДК (предельно допустимые концентрации) для безопасности персонала
• Низкие GWP
• Низкое поверхностное натяжение для превосходного проникновения / испарения
• Низкие рейтинги VOC
• Негорючие
• Низкий углеродный след / более энергоэффективные
• Совместимость с мульти‑металлами/смазками
• Быстрая сушка (и обычно без остатков)
• Ничего не в слив
• Нет потребления воды
• Ультра‑низкие выбросы в воздух
• Множественные варианты процесса: ультразвук, вращение, погружение, опрыскивание и т.д.
• Превосходная способность сушки благодаря вакуумной экстракции
• Набортная дистилляция обеспечивает непрерывное качество растворителя во всех фазах операции, консолидируя поток отходов и таким образом снижая стоимость утилизации.
• Коррозионная защита по запросу (если требуется)
• Некоторые выборы растворителей одинаково хорошо работают на полярных и неполярных загрязнениях, тем самым очищая разнообразие загрязнений в одном оборудовании

«и всегда помните — что растворитель проникнет туда, где вода никогда не дойдет — и то, что вошло, должно выйти, чтобы быть чистым!»

Эти системы предлагают наиболее экономичную «полную стоимость владения» над традиционными системами очистки на рынке сегодня. Их популярность растет каждый день в глобальном масштабе.

Выбор водной или растворительной очистки

Использовать водную или растворительную процесс — выбор производителя деталей, конечно, но правильная химия и оборудование помогут улучшить и сохранить ваш производственный процесс деталей зеленым И чистым. Множество характеристик и различных аспектов двух типов процессов должны быть оценены. Тестирование совместимости и эффективности должно быть выполнено перед выбором нового процесса. Такие тесты могут доказать, что один процесс превосходит другой и/или указать, что процесс не самый подходящий для специфических производственных нужд.

Рассмотрите разработку матрицы, подобной приведенной ниже, для определения лучших вариантов для вашего производственного применения.

Техническая заметка: Если ваши заводские операции очистки включают удаление как полярных, так и неполярных загрязнений, возможно объединить операции в одну станцию, используя правильный растворитель.

Сохранение зеленого производственного процесса деталей — Упрощение утилизации и снижение затрат

Уделите время оценке целей, которые вы определяете как приоритетные:

• Производственная пропускная способность
• Требования EH&S для персонала
• Спецификации чистоты
• Стоимость утилизации отходов
• Модернизация существующего очистного оборудования
• Будущие изменения процесса
• Общая стоимость операций

Рекомендую связаться с различными энейблерами технологии для разработки матрицы данных, которая поможет «заполнить пробелы». Найдите надежные профессиональные организации, такие как Productivity, которые предоставят вам точную информацию и поддержку.

Каждый доллар, сэкономленный становясь «зеленее» в вашем процессе, умножится множеством способов:

• Меньше потребления химии
• Меньше утилизации отходов
• Меньше брака
• Улучшенное качество
• Снижение воздействия персонала на операции/химикаты
• Меньше потребляемой энергии

Все это и большее складывается в значительную экономию для вашей компании и нашей окружающей среды в долгосрочной перспективе. Вы можете быть зелеными и чистыми в сегодняшнем мире!

Productivity и партнеры, KYZEN / Gosiger могут выполнить бесплатную оценку процесса и анализ очистки на ваших деталях для проверки результатов перед принятием обязательств. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать ваше зеленое путешествие по очистке деталей!

Чтобы прочитать Часть 1 нашей серии Чистое и зеленое промышленное очищение деталей перейдите к статье Экологические соображения для зеленых растворителей для очистки деталей.

Написано Джо Макчесни, Глобальный менеджер линейки продуктов — Растворители для Kyzen.

Джо Макчесни — Глобальный менеджер линейки продуктов — Растворители для корпорации KYZEN. Более 40 лет опыта в растворительных и водных процессах очистки от концептуального дизайна через полевую эксплуатацию. KYZEN — глобальный лидер в предоставлении экологически ответственных, RoHS‑совместимых точных химий очистки для отраслей от электроники и передовых упаковок до металлообработки и авиационных применений.

Источники ссылки