V svetovni industriji avtomobilskih delov lahko 1-odstotno zmanjšanje stopnje odpadkov pomeni več sto tisoč dolarjev dobička za srednje veliko tovarno letno. Prav sistemi na stisnjen zrak so spremenljivka, ki je pogosto spregledana.

Če v lakirnici stisnjen zrak vsebuje le kanček oljne meglice, se bodo v pokrivnem premazu pojavile luknjice, ki lahko povzročijo, da se stopnje predelave povišajo z 1 % na več kot 5 %. Če je rosišče na stisnjenem zraku v postaji za lasersko označevanje nestabilno, je treba leče zamenjati vsake tri dni. V liniji za varjenje plastičnih delov lahko uporaba oljnatega stisnjenega zraka za čiščenje zvarnih šivov neposredno povzroči podstandardno trdnost zvara.

Te težave niso neobičajne. V tovarnah delov v Evropi, Severni Ameriki, na Japonskem in v jugovzhodni Aziji vse več tehnikov usmerja svojo pozornost na spiralne kompresorje brez olja. Ne gre le za majhen kos opreme, temveč za tehnološko sredstvo za reševanje specifičnih problemov kakovosti.

Načelo delovanja in glavne prednostispiralni kompresorji brez olja

Struktura jedra spiralnega kompresorja brez olja je sestavljena iz dveh drsnih plošč – ene fiksne in druge, ki se vrti ekscentrično. Te plošče se prepletajo in tvorijo več zračnih komor v obliki polmeseca. Ko se vrtljive plošče premikajo, se te komore postopoma krčijo, stisnejo plin in ga izženejo iz središča.

Celoten postopek ne zahteva mazalnega olja za tesnjenje ali hlajenje. To pomeni, da je izpuh popolnoma brez oljne meglice, kar dosega ISO 8573-1 razred 0—trenutno najvišji standard za kakovost industrijskega stisnjenega zraka.

V primerjavi z drugimi tehnologijami imajo spiralni kompresorji brez olja več izrazitih prednosti:

•  Čist izpuh: Nič onesnaženja z oljem, primeren za občutljive procese
•  Preprosta struktura: malo gibljivih delov, visoka zanesljivost
•  Dobra učinkovitost pri delni obremenitvi: Ohranja visoko učinkovitost v razponu obremenitve od 30 % do 100 %

Dolg vzdrževalni cikel: glavni obrabljivi deli (drsni disk) imajo običajno življenjsko dobo 8.000–12.000 ur. Te lastnosti so omogočilespiralni kompresorji brez oljanajti številne aplikacije v proizvodnji avtomobilskih delov.

Kateri procesi morajo v proizvodnji avtomobilskih delov uporabljati spiralne kompresorje brez olja?

Vse delovne postaje ne potrebujejo spiralnih kompresorjev brez olja. Vendar pa je v naslednjih procesih uporaba spiralnih kompresorjev brez olja skoraj standardna praksa v industriji.

1. Barvanje in premaz s pršilom

V procesu barvanja avtomobilskih luči, vzvratnih ogledal, odbijačev, notranjih okrasnih delov, koles in drugih komponent pride stisnjen zrak v neposreden stik z barvo in površino obdelovanca. Vsaka oljna meglica bo povzročila:

•  Površinsko krčenje
•  Zmanjšan oprijem
•  Pomarančna lupina ali meglica

Dejanski podatki o proizvodnji kažejo, da je prehod na spiralni kompresor brez olja za dovod zraka zmanjšal stopnjo predelave lakirne linije za povprečno 1,5-2,5 odstotne točke. Za proizvodno linijo, ki letno pobarva 1 milijon delov, to pomeni zmanjšanje za 20.000 ostankov na leto.

2. Lasersko označevanje in lasersko varjenje

Lasersko označevanje postaja vse pogostejše v sistemih za sledljivost avtomobilskih delov – od ventilov motorja do krmilnih členkov, od ohišij zračnih blazin do zavornih čeljusti, lasersko označene kode QR so postale standardna oprema.

Leče z lasersko glavo so izjemno občutljive na oljno meglico. Ko se za čiščenje leče uporablja stisnjen zrak, ki vsebuje olje, se oljna meglica postopoma nabira, kar povzroči zmanjšanje moči laserja ali celo izgorelost leče. Uporaba anspiralni kompresor brez oljaza dovod zraka lahko podaljša cikel menjave leč z vsaka 2 meseca na več kot 10 mesecev.

3. Varjenje plastičnih delov

V postopkih varjenja (varjenje z vibracijami, ultrazvočno varjenje, varjenje z vročo ploščo) plastičnih delov, kot so armaturne plošče, vratne plošče, odbijači in sesalni kolektorji, se za čiščenje varilnih površin pred varjenjem običajno uporablja stisnjen zrak.

Če stisnjen zrak vsebuje olje, bodo varilne površine onesnažene, kar bo povzročilo 15-25 % zmanjšanje trdnosti zvara. Bolj problematično je, da se ta napaka pogosto odkrije šele med fazo preskušanja končnega izdelka, kar povzroči odpad serije. Spiralni kompresorji brez olja popolnoma odpravijo to tveganje z zagotavljanjem visokokakovostnega zraka.

4. Montaža zračnih blazin in pasivnih varnostnih sistemov

Sestavljanje komponent, povezanih z varnostjo, kot so plinski generatorji zračnih blazin in zategovalniki varnostnih pasov, mora potekati v čistem okolju. Vsaka kontaminacija z oljem lahko vpliva na delovanje eksplozivov ali pogonskih goriv. Te delovne postaje skoraj vedno zahtevajo ISO 8573-1 razreda 0 in spiralni kompresor brez olja je ena najpogostejših izbir.

5. Natančna montaža in čisti prostor

Okolje za montažo avtomobilskih elektronskih komponent, kot so senzorji, elektronske krmilne enote in moduli kamer, je izjemno občutljivo na kontaminacijo. Celo majhne količine oljne meglice lahko povzročijo slab stik ali onesnaženje optičnih komponent. V teh delovnih postajah so spiralni kompresorji brez olja prednostni vir zraka.

Vodnik za izbiroSpiralni kompresorji brez olja

Pri izbiri primernega spiralnega kompresorja brez olja je običajno treba upoštevati naslednje parametre:

Moč in pretok

 Običajno območje moči enega spiralnega kompresorja brez olja je od 2,2 kW do 22 kW, s prostornino približno 0,3 do 2,5 m³/min pri 8 barih.

•  2,2-4,0 kW: Primerno za enopostajne ali eksperimentalne proge (0,3-0,6 m³/min) 
•  5,5-7,5 kW: Primerno za majhne do srednje velike lakirne kabine ali postaje za lasersko označevanje (0,7-1,2 m³/min)
•  11-15 kW: Primerno za vzporedno delovanje z več postajami ali srednje velike varilne linije (1,5-2,0 m³/min)
•  18-22 kW: Primerno za centralizirano oskrbo s plinom celotne občutljive procesne linije (2,2-2,5 m³/min)

Ko je pretok večji od 2,5 m³/min, je mogoče vzporedno povezati več brezoljnih spiralnih kompresorjev ali pa nadgraditi brezoljni vijačni kompresor. Vendar pa vzporedna povezava ponuja boljšo redundanco – če ena enota odpove, lahko druge še vedno vzdržujejo proizvodnjo.

Sistem sušenja in filtracije

Tudi če sam vir zraka ne vsebuje olja, stisnjen zrak še vedno vsebuje vodno paro. Za postopke barvanja in varjenja je priporočljiva uporaba hladilnega sušilnika za doseganje tlačnega rosišča pod +3°C. Za zahtevnejše aplikacije, kot je sestavljanje elektronskih komponent, bo morda potreben adsorpcijski sušilnik s tlačnim rosiščem pod -40 °C.

Za filtracijo delcev je priporočljivo namestiti dvostopenjske natančne filtre 1 μm in 0,01 μm na izhodu brezoljnega spiralnega kompresorja, da zagotovite, da nečistoče, kot sta rja in varilna žlindra v cevovodu, ne pridejo v procesno opremo.

Cikel vzdrževanja in skupni stroški lastništva

Kar zadeva vzdrževanje spiralnih kompresorjev brez olja, obstajajo razmeroma dosledni industrijski podatki po vsem svetu:

•  Redno vzdrževanje (mesečno): Očistite radiator, preverite električne povezave in zabeležite čas delovanja.
•  Zamenjava filtra (vsakih 2000-3000 ur): Zamenjajte sesalni filter.
•  Zamenjava spiralne plošče (vsakih 8000–12000 ur): To je glavni element vzdrževanja za spiralne kompresorje brez olja. Stroški zamenjave drsne plošče znašajo približno 25-35 % celotne cene na enoto.

V primerjavi s tradicionalnimi oljno mazanimi vijačnimi kompresorji s filtri se prednost TCO (skupni stroški lastništva) spiralnih kompresorjev brez olja odraža v:

Ni potrebe po nakupu lubrikanta

• Ni treba zamenjati oljnega filtra in separatorja olja in plina
•  Ni potrebe po obdelavi oljnega kondenzata (okolju prijazno in poceni).
• Stopnja odpadkov občutljivih procesov je bila znatno zmanjšana.

Čeprav je lahko začetna nakupna cena brezoljnega vijačnega kompresorja 1,5 do 2-krat višja od cene podobno zmogljivega brezoljnega vijačnega kompresorja, doba vračila običajno ni daljša od 12 mesecev, če upoštevamo prednosti zmanjšanja stopnje odpadkov za 2 odstotni točki.

Tri pogosta vprašanja kupcev

Če upate, da boste s tem člankom pritegnili povpraševanja ciljnih strank, so tukaj podrobnosti, ki jih najpogosteje sprašujejo:

V1: Ali lahko spiralni kompresor brez olja neprekinjeno deluje 24 ur?

A1: Da, možno je. Vendar je priporočljivo konfigurirati zračni sprejemnik (običajno 10-15-krat večja prostornina), da zmanjšate frekvenco zagona in izklopa kompresorja. Brezoljni spiralni kompresorji se lahko zaženejo in ustavijo 6-10-krat na uro; če je ta frekvenca presežena, je priporočljivo uporabiti model s spremenljivo frekvenco ali obratovati več enot vzporedno v rotaciji.

V2: Ali temperatura okolja vpliva na spiralne kompresorje brez olja?

A2: Da. Temperatura izpušnih plinov spiralnega kompresorja brez olja je običajno med 100 in 130 ℃. Ko temperatura okolja preseže 40 ℃, se učinkovitost odvajanja toplote zmanjša; priporočljivo je povečati volumen prezračevanja ali ga namestiti v klimatiziran prostor. Ko je temperatura okolja pod 5 ℃, se viskoznost mazalnega olja (ki se uporablja v ležajih, ne vstopa v zračni prehod) poveča; pred zagonom je priporočljivo predhodno segrevanje.

V3: Ali je pri naknadnem opremljanju stare opreme mogoče spiralni kompresor brez olja priključiti zaporedno na prvotni cevovod?

A3: Da. Tipičen načrt modifikacije je naslednji: obstoječi brezoljni vijačni kompresor še naprej dovaja zrak neobčutljivim delovnim postajam, odcep pa se odcepi za zaporedno povezavo spiralnega kompresorja brez olja kot sekundarnega vira zraka (samo za občutljive delovne postaje). Upoštevajte, da je treba filter in sušilnik namestiti predspiralni kompresor brez oljaza zaščito njegovih notranjih komponent.

Povzetek in dejanje

Za občutljive postopke v proizvodnji avtomobilskih delov – barvanje, lasersko označevanje, varjenje in čisto sestavljanje – so spiralni kompresorji brez olja ena najbolj zrelih in ekonomičnih tehnoloških možnosti, ki so na voljo po vsem svetu.

Če se vaše stranke ali proizvodna linija soočajo z naslednjimi težavami:

•  Luknje so se pojavile v serijah po barvanju
•  Leče za lasersko označevanje se prepogosto menjajo.
•  Trdnost varjenja je nestabilna in vzroka ni mogoče najti.
•  Vir plina za čisto območje ni opravil presoje kakovosti.

 Odgovor je verjetno v spiralnem kompresorju brez olja.