W globalnym przemyśle części samochodowych zmniejszenie ilości złomu o 1% może przełożyć się na roczny zysk średniej wielkości fabryki o wartości setek tysięcy dolarów. Systemy sprężonego powietrza to właśnie zmienna, która jest często pomijana.

Jeśli w lakierni sprężone powietrze zawiera choćby ślad mgły olejowej, w powłoce nawierzchniowej pojawią się dziury, co może spowodować gwałtowny wzrost liczby poprawek z 1% do ponad 5%. W stacji znakowania laserowego, jeśli punkt rosy sprężonego powietrza jest niestabilny, soczewki należy wymieniać co trzy dni. Na linii spawania części z tworzyw sztucznych używanie zaolejonego sprężonego powietrza do czyszczenia szwów spawalniczych może bezpośrednio skutkować pogorszeniem wytrzymałości spoiny.

Problemy te nie są rzadkością. W fabrykach części w Europie, Ameryce Północnej, Japonii i Azji Południowo-Wschodniej coraz większa liczba techników zwraca uwagę na bezolejowe sprężarki spiralne. To nie tylko mały element wyposażenia, ale technologiczny środek do rozwiązywania konkretnych problemów jakościowych.

Zasada działania i podstawowe zaletybezolejowe sprężarki spiralne

Podstawowa konstrukcja bezolejowej sprężarki spiralnej składa się z dwóch płytek spiralnych – jednej nieruchomej i jednej obracającej się mimośrodowo. Płyty te zazębiają się, tworząc kilka komór powietrznych w kształcie półksiężyca. W miarę ruchu obracających się płyt komory te stopniowo kurczą się, ściskając gaz i wypychając go ze środka.

Cały proces nie wymaga stosowania oleju smarowego do uszczelniania lub chłodzenia. Oznacza to, że wydech jest całkowicie wolny od mgły olejowej, co spełnia normę ISO 8573-1 klasa 0 – obecnie najwyższy standard jakości przemysłowego sprężonego powietrza.

W porównaniu z innymi technologiami, bezolejowe sprężarki spiralne mają kilka wyraźnych zalet:

•  Czysty wydech: Zero zanieczyszczeń olejem, odpowiedni do wrażliwych procesów
•  Prosta konstrukcja: niewiele ruchomych części, wysoka niezawodność
•  Dobra wydajność przy częściowym obciążeniu: Utrzymuje wysoką wydajność w zakresie obciążenia 30–100%.

Długi cykl konserwacji: główne części zużywalne (tarcza przewijania) mają zazwyczaj żywotność 8 000–12 000 godzin. Te cechy umożliwiłybezolejowe sprężarki spiralneznaleźć liczne zastosowania w produkcji części samochodowych.

W jakich procesach przy produkcji części samochodowych należy stosować bezolejowe sprężarki spiralne?

Nie wszystkie stacje robocze wymagają bezolejowych sprężarek spiralnych. Jednakże w poniższych procesach stosowanie bezolejowych sprężarek spiralnych jest niemal standardową praktyką branżową.

1. Malowanie natryskowe i powlekanie

W procesie malowania świateł samochodowych, lusterek wstecznych, zderzaków, elementów wykończenia wnętrza, kół i innych elementów sprężone powietrze wchodzi w bezpośredni kontakt z farbą i powierzchnią przedmiotu obrabianego. Jakakolwiek mgła olejowa powoduje:

•  Skurcz powierzchniowy
•  Zmniejszona przyczepność
•  Skórka pomarańczowa lub mgiełka

Rzeczywiste dane produkcyjne pokazują, że przejście na bezolejową sprężarkę spiralną do zasilania powietrzem zmniejszyło tempo poprawek na linii malarskiej średnio o 1,5–2,5 punktu procentowego. W przypadku linii produkcyjnej, która maluje 1 milion części rocznie, oznacza to redukcję ilości odpadków o 20 000 rocznie.

2. Znakowanie laserowe i spawanie laserowe

Znakowanie laserowe staje się coraz bardziej powszechne w systemach identyfikowalności części samochodowych — od zaworów silnika po zwrotnice, od obudów poduszek powietrznych po zaciski hamulcowe. Laserowo znakowane kody QR stały się standardowym wyposażeniem.

Soczewki głowicy laserowej są niezwykle wrażliwe na mgłę olejową. Kiedy do czyszczenia soczewki używane jest sprężone powietrze zawierające olej, stopniowo gromadzi się mgła olejowa, co prowadzi do osłabienia mocy lasera, a nawet przepalenia soczewki. Korzystanie zbezolejowa sprężarka spiralnadopływu powietrza może wydłużyć cykl wymiany soczewek z co 2 miesiące do ponad 10 miesięcy.

3. Spawanie części z tworzyw sztucznych

W procesach spawania (zgrzewanie wibracyjne, zgrzewanie ultradźwiękowe, zgrzewanie płytą grzejną) części z tworzyw sztucznych, takich jak deski rozdzielcze, panele drzwi, zderzaki i kolektory dolotowe, do czyszczenia powierzchni spawalniczych przed spawaniem powszechnie stosuje się sprężone powietrze.

Jeśli sprężone powietrze zawiera olej, powierzchnie spawania zostaną zanieczyszczone, co doprowadzi do zmniejszenia wytrzymałości spoiny o 15–25%. Bardziej problematyczne jest to, że wada ta jest często wykrywana dopiero na etapie testowania gotowego produktu, co skutkuje odpadami wsadowymi. Bezolejowe sprężarki spiralne całkowicie eliminują to ryzyko, zapewniając powietrze wysokiej jakości.

4. Montaż poduszek powietrznych i systemów bezpieczeństwa biernego

Montaż podzespołów związanych z bezpieczeństwem, takich jak generatory gazu w poduszkach powietrznych i napinacze pasów bezpieczeństwa, musi odbywać się w czystym środowisku. Wszelkie zanieczyszczenia olejem mogą mieć wpływ na działanie materiałów wybuchowych lub paliw. Te stacje robocze prawie zawsze wymagają normy ISO 8573-1 klasa 0, a bezolejowa sprężarka spiralna jest jednym z najpowszechniejszych wyborów.

5. Precyzyjny montaż i pomieszczenie czyste

Środowisko montażu elektronicznych podzespołów samochodowych, takich jak czujniki, elektroniczne jednostki sterujące i moduły kamer, jest niezwykle wrażliwe na zanieczyszczenia. Nawet śladowe ilości mgły olejowej mogą prowadzić do złego kontaktu lub zanieczyszczenia elementów optycznych. Na tych stanowiskach pracy preferowanym źródłem powietrza są bezolejowe sprężarki spiralne.

Przewodnik wyboru dlaBezolejowe sprężarki spiralne

Wybierając odpowiednią bezolejową sprężarkę spiralną, zwykle należy wziąć pod uwagę następujące parametry:

Moc i przepływ

 Typowy zakres mocy pojedynczej bezolejowej sprężarki spiralnej wynosi od 2,2 kW do 22 kW, przy wydajności od około 0,3 do 2,5 m³/min przy ciśnieniu 8 barów.

•  2,2-4,0 kW: Nadaje się do linii jednostanowiskowych lub doświadczalnych (0,3-0,6 m³/min) 
•  5,5-7,5 kW: Nadaje się do małych i średnich kabin lakierniczych lub stacji znakowania laserowego (0,7-1,2 m³/min)
•  11-15 kW: Nadaje się do wielostanowiskowej pracy równoległej lub linii spawalniczych średniej wielkości (1,5-2,0 m³/min)
•  18-22 kW: Nadaje się do scentralizowanego zasilania gazem całej wrażliwej linii technologicznej (2,2-2,5 m3/min)

Gdy natężenie przepływu jest większe niż 2,5 m3/min, można podłączyć równolegle wiele bezolejowych sprężarek spiralnych lub można zmodernizować bezolejową sprężarkę śrubową. Jednakże połączenie równoległe zapewnia lepszą redundancję – jeśli jedna jednostka ulegnie awarii, pozostałe mogą nadal kontynuować produkcję.

System suszenia i filtracji

Nawet jeśli samo źródło powietrza jest wolne od oleju, sprężone powietrze nadal zawiera parę wodną. Do procesów malarskich i spawalniczych zaleca się stosowanie suszarki chłodniczej, aby uzyskać ciśnieniowy punkt rosy poniżej +3°C. W przypadku bardziej wymagających zastosowań, takich jak montaż podzespołów elektronicznych, może być konieczna suszarka adsorpcyjna o ciśnieniowym punkcie rosy poniżej -40°C.

Do filtracji cząstek stałych zaleca się zainstalowanie dwustopniowych filtrów precyzyjnych o średnicy 1 μm i 0,01 μm na wylocie bezolejowej sprężarki spiralnej, aby mieć pewność, że zanieczyszczenia takie jak rdza i żużel spawalniczy znajdujące się w rurociągu nie przedostaną się do urządzeń procesowych.

Cykl konserwacji i całkowity koszt posiadania

Jeśli chodzi o konserwację bezolejowych sprężarek spiralnych, dane branżowe są stosunkowo spójne na całym świecie:

•  Konserwacja okresowa (co miesiąc): Wyczyść chłodnicę, sprawdź połączenia elektryczne i zapisz czas pracy.
•  Wymiana filtra (co 2000-3000 godzin): Wymień filtr wlotowy.
•  Wymiana płytki przewijanej (co 8000-12000 godzin): Jest to główny element konserwacji bezolejowych sprężarek spiralnych. Koszt wymiany płytki przewijania wynosi około 25-35% całkowitej ceny jednostkowej.

W porównaniu z tradycyjnymi, smarowanymi olejem sprężarkami śrubowymi z filtrami, zaleta bezolejowych sprężarek spiralnych w zakresie TCO (całkowitego kosztu posiadania) odzwierciedla się w:

Nie ma potrzeby kupowania smaru

• Nie ma potrzeby wymiany filtra oleju i separatora oleju i gazu
•  Nie ma potrzeby oczyszczania oleistego kondensatu (przyjazne dla środowiska i tanie).
• Znacznie zmniejszono ilość odpadów w wrażliwych procesach.

Chociaż początkowa cena zakupu bezolejowej sprężarki spiralnej może być 1,5 do 2 razy wyższa od ceny bezolejowej sprężarki śrubowej o podobnej mocy, okres zwrotu z inwestycji wynosi zwykle nie więcej niż 12 miesięcy, biorąc pod uwagę korzyści wynikające ze zmniejszenia poziomu złomowania o 2 punkty procentowe.

Trzy najczęściej zadawane pytania przez kupujących

Jeśli chcesz przyciągnąć zapytania od docelowych klientów za pośrednictwem tego artykułu, oto szczegóły, o które najczęściej pytają:

P1: Czy bezolejowa sprężarka spiralna może pracować nieprzerwanie przez 24 godziny?

A1: Tak, jest to możliwe. Zaleca się jednak skonfigurowanie zbiornika powietrza (zwykle o 10-15-krotności pojemności skokowej), aby zmniejszyć częstotliwość załączania i zatrzymywania sprężarki. Sprężarki spiralne bezolejowe mogą uruchamiać się i zatrzymywać 6–10 razy na godzinę; w przypadku przekroczenia tej częstotliwości zaleca się zastosowanie modelu o zmiennej częstotliwości lub pracę wielu jednostek równolegle w ruchu obrotowym.

P2: Czy temperatura otoczenia wpływa na bezolejowe sprężarki spiralne?

Odpowiedź 2: Tak. Temperatura spalin bezolejowej sprężarki spiralnej wynosi zazwyczaj 100–130 ℃. Gdy temperatura otoczenia przekracza 40 ℃, wydajność rozpraszania ciepła maleje; zaleca się zwiększenie wydajności wentylacji lub zainstalowanie go w klimatyzowanym pomieszczeniu. Gdy temperatura otoczenia spada poniżej 5℃, wzrasta lepkość oleju smarowego (stosowanego w łożyskach, nie przedostającego się do kanału powietrznego); zaleca się wstępne podgrzanie przed uruchomieniem.

P3: Czy w przypadku modernizacji starego sprzętu bezolejową sprężarkę spiralną można podłączyć szeregowo do oryginalnego rurociągu?

A3: Tak. Typowy plan modyfikacji jest następujący: istniejąca bezolejowa sprężarka śrubowa w dalszym ciągu dostarcza powietrze do niewrażliwych stanowisk pracy, a odgałęzienie zostaje odgałęzione w celu szeregowego podłączenia bezolejowej sprężarki spiralnej jako wtórnego źródła powietrza (tylko w przypadku wrażliwych stanowisk pracy). Należy pamiętać, że filtr i osuszacz należy zainstalować przedbezolejowa sprężarka spiralnaaby chronić jego wewnętrzne elementy.

Podsumowanie i działanie

W przypadku wrażliwych procesów w produkcji części samochodowych — malowania, znakowania laserowego, spawania i czystego montażu — bezolejowe sprężarki spiralne stanowią jedną z najbardziej dojrzałych i ekonomicznych opcji technologicznych dostępnych na całym świecie.

Jeśli Twoi klienci lub linia produkcyjna borykają się z następującymi problemami:

•  Po malowaniu pojawiły się dziury
•  Soczewki do znakowania laserowego są wymieniane zbyt często.
•  Wytrzymałość spawania jest niestabilna i nie można znaleźć przyczyny.
•  Źródło gazu dla obszaru czystego nie przeszło audytu jakości.

 Odpowiedź prawdopodobnie leży w bezolejowej sprężarce spiralnej.