V globálnom priemysle automobilových dielov sa môže 1% zníženie miery šrotu premeniť na zisk stoviek tisíc dolárov ročne pre stredne veľkú továreň. Systémy stlačeného vzduchu sú práve tou premennou, ktorá je často prehliadaná.

Ak v lakovni stlačený vzduch obsahuje čo i len stopu olejovej hmly, na vrchnom nátere sa objavia dierky, čo môže spôsobiť nárast miery prepracovania z 1 % na viac ako 5 %. V laserovej značkovacej stanici, ak je rosný bod stlačeného vzduchu nestabilný, šošovky bude potrebné vymeniť každé tri dni. V linke na zváranie plastových dielov môže použitie olejového stlačeného vzduchu na čistenie zvarov priamo viesť k nedostatočnej pevnosti zvaru.

Tieto problémy nie sú nezvyčajné. V továrňach na diely v Európe, Severnej Amerike, Japonsku a juhovýchodnej Ázii čoraz viac technikov obracia svoju pozornosť na bezolejové špirálové kompresory. Nie je to len malé zariadenie, ale technologický prostriedok na riešenie konkrétnych problémov s kvalitou.

Princíp činnosti a hlavné výhodybezolejové špirálové kompresory

Základná štruktúra bezolejového špirálového kompresora pozostáva z dvoch špirálových dosiek – jednej pevnej a jednej excentricky rotujúcej. Tieto dosky zapadajú do seba a vytvárajú niekoľko vzduchových komôr v tvare polmesiaca. Pri pohybe rotujúcich platní sa tieto komory postupne zmenšujú, stláčajú plyn a vytláčajú ho zo stredu.

Celý proces nevyžaduje žiadny mazací olej na tesnenie alebo chladenie. To znamená, že výfuk je absolútne bez olejovej hmly a spĺňa ISO 8573-1 trieda 0 – v súčasnosti najvyšší štandard pre kvalitu priemyselného stlačeného vzduchu.

V porovnaní s inými technológiami majú bezolejové špirálové kompresory niekoľko výrazných výhod:

•  Čistý výfuk: nulové znečistenie olejom, vhodné pre citlivé procesy
•  Jednoduchá štruktúra: Málo pohyblivých častí, vysoká spoľahlivosť
•  Dobrá účinnosť čiastočného zaťaženia: Udržuje vysokú účinnosť v rozsahu zaťaženia 30% - 100%.

Dlhý cyklus údržby: Hlavné opotrebiteľné diely (rolovací kotúč) majú zvyčajne životnosť 8 000 – 12 000 hodín. Tieto vlastnosti umožnilibezolejové špirálové kompresorynájsť množstvo aplikácií vo výrobe automobilových dielov.

Ktoré procesy musia pri výrobe automobilových dielov používať bezolejové špirálové kompresory?

Nie všetky pracovné stanice vyžadujú bezolejové špirálové kompresory. Avšak v nasledujúcich procesoch je použitie bezolejových špirálových kompresorov takmer štandardnou priemyselnou praxou.

1. Striekanie a náter

V procese lakovania svetiel automobilov, spätných zrkadiel, nárazníkov, dielov obloženia interiéru, kolies a iných komponentov prichádza stlačený vzduch do priameho kontaktu s lakom a povrchom obrobku. Akákoľvek olejová hmla spôsobí:

•  Povrchové zmrštenie
•  Znížená priľnavosť
•  pomarančová kôra alebo opar

Skutočné údaje o výrobe ukazujú, že prechod na bezolejový špirálový kompresor na prívod vzduchu znížil rýchlosť prepracovania lakovacej linky v priemere o 1,5 – 2,5 percentuálneho bodu. Pre výrobnú linku, ktorá maľuje 1 milión dielov ročne, to znamená zníženie o 20 000 kusov ročne.

2. Laserové značenie a laserové zváranie

Laserové značenie sa stáva čoraz bežnejším v systémoch sledovania automobilových dielov – od ventilov motora po kĺby riadenia, od krytov airbagov po brzdové strmene, laserom označené QR kódy sa stali štandardným vybavením.

Šošovky laserových hláv sú mimoriadne citlivé na olejovú hmlu. Keď sa na čistenie šošovky použije stlačený vzduch obsahujúci olej, olejová hmla sa postupne hromadí, čo vedie k zoslabeniu výkonu lasera alebo dokonca k vyhoreniu šošovky. Pomocou anbezolejový špirálový kompresorpre prívod vzduchu môže predĺžiť cyklus výmeny šošovky z každých 2 mesiacov na viac ako 10 mesiacov.

3. Zváranie plastových dielov

Pri procesoch zvárania (vibračné zváranie, ultrazvukové zváranie, zváranie horúcimi doskami) plastových dielov, ako sú prístrojové dosky, panely dverí, nárazníky a sacie potrubia, sa na čistenie zvarových plôch pred zváraním bežne používa stlačený vzduch.

Ak stlačený vzduch obsahuje olej, zváracie plochy budú kontaminované, čo vedie k 15-25% zníženiu pevnosti zvaru. Problematickejšie je, že táto chyba je často objavená až počas fázy testovania hotového výrobku, čo vedie k šrotu šarže. Bezolejové špirálové kompresory toto riziko úplne eliminujú poskytovaním vysokokvalitného vzduchu.

4. Montáž airbagov a systémov pasívnej bezpečnosti

Montáž komponentov súvisiacich s bezpečnosťou, ako sú generátory plynu airbagov a predpínače bezpečnostných pásov, sa musí vykonávať v čistom prostredí. Akákoľvek kontaminácia olejom môže ovplyvniť výkon výbušnín alebo pohonných látok. Tieto pracovné stanice takmer vždy vyžadujú normu ISO 8573-1 triedy 0 a bezolejový špirálový kompresor je jednou z najbežnejších možností.

5. Presná montáž a čisté priestory

Montážne prostredie pre automobilové elektronické komponenty, ako sú senzory, elektronické riadiace jednotky a kamerové moduly, je mimoriadne citlivé na kontamináciu. Dokonca aj stopové množstvá olejovej hmly môžu viesť k zlému kontaktu alebo kontaminácii optických komponentov. Na týchto pracovných staniciach sú preferovaným zdrojom vzduchu bezolejové špirálové kompresory.

Sprievodca výberom preBezolejové rolovacie kompresory

Pri výbere vhodného bezolejového špirálového kompresora je zvyčajne potrebné zvážiť nasledujúce parametre:

Sila a prietok

 Typický výkonový rozsah jedného bezolejového špirálového kompresora je 2,2 kW až 22 kW, so zdvihovým objemom približne 0,3 až 2,5 m³/min pri 8 baroch.

•  2,2-4,0 kW: Vhodné pre jednostanicové alebo experimentálne linky (0,3-0,6 m³/min) 
•  5,5-7,5 kW: Vhodné pre malé až stredne veľké lakovacie kabíny alebo laserové značkovacie stanice (0,7-1,2 m³/min)
•  11-15 kW: Vhodné pre paralelnú prevádzku viacerých staníc alebo stredne veľké zváracie linky (1,5-2,0 m³/min)
•  18-22 kW: Vhodné pre centralizované zásobovanie plynom pre celú citlivú procesnú linku (2,2-2,5 m³/min)

Ak je prietok väčší ako 2,5 m³/min, je možné paralelne zapojiť viacero bezolejových špirálových kompresorov alebo je možné modernizovať bezolejový skrutkový kompresor. Paralelné pripojenie však ponúka lepšiu redundanciu – ak jedna jednotka zlyhá, ostatné môžu stále udržiavať produkciu.

Systém sušenia a filtrácie

Aj keď je samotný zdroj vzduchu bezolejový, stlačený vzduch stále obsahuje vodnú paru. Pre lakovacie a zváracie procesy sa odporúča použiť chladiarenskú sušičku na dosiahnutie tlakového rosného bodu pod +3°C. Pre náročnejšie aplikácie, ako je montáž elektronických komponentov, môže byť potrebná adsorpčná sušička s tlakovým rosným bodom pod -40°C.

Pre filtráciu častíc sa odporúča inštalovať dvojstupňové presné filtre 1μm a 0,01μm na výstupe z bezolejového špirálového kompresora, aby sa zabezpečilo, že nečistoty ako hrdza a zváracia troska v potrubí nevniknú do procesného zariadenia.

Cyklus údržby a celkové náklady na vlastníctvo

Pokiaľ ide o údržbu bezolejových špirálových kompresorov, celosvetovo existujú relatívne konzistentné priemyselné údaje:

•  Bežná údržba (mesačne): Vyčistite chladič, skontrolujte elektrické pripojenia a zaznamenajte si čas prevádzky.
•  Výmena filtra (každých 2000-3000 hodín): Vymeňte sací filter.
•  Výmena špirálovej platne (každých 8000-12000 hodín): Ide o hlavnú položku údržby pre bezolejové špirálové kompresory. Náklady na výmenu rolovacej dosky sú približne 25 – 35 % z celkovej jednotkovej ceny.

V porovnaní s tradičnými olejom mazanými skrutkovými kompresormi s filtrami sa TCO (Total Cost of Ownership) výhoda bezolejových špirálových kompresorov odráža v:

Nie je potrebné kupovať mazivo

• Nie je potrebné vymieňať olejový filter a odlučovač oleja a plynu
•  Nie je potrebné upravovať olejový kondenzát (šetrné k životnému prostrediu a nízke náklady).
• Šrotovnosť citlivých procesov sa výrazne znížila.

Hoci počiatočná nákupná cena bezolejového špirálového kompresora môže byť 1,5 až 2-krát vyššia ako podobne výkonného bezolejového skrutkového kompresora, doba návratnosti zvyčajne nie je dlhšia ako 12 mesiacov, berúc do úvahy výhody zníženia šrotovnosti o 2 percentuálne body.

Tri často kladené otázky kupujúcich

Ak dúfate, že prostredníctvom tohto článku pritiahnete otázky od cieľových zákazníkov, tu sú podrobnosti, na ktoré sa najčastejšie pýtajú:

Q1: Môže bezolejový špirálový kompresor bežať nepretržite 24 hodín?

A1: Áno, je to možné. Odporúča sa však nakonfigurovať vzduchový prijímač (zvyčajne 10-15-násobok zdvihového objemu), aby sa znížila frekvencia štart-stop kompresora. Bezolejové špirálové kompresory sa môžu spustiť a zastaviť 6-10 krát za hodinu; ak je táto frekvencia prekročená, odporúča sa použiť model s premenlivou frekvenciou alebo prevádzkovať viacero jednotiek paralelne v rotácii.

Q2: Ovplyvňuje teplota okolia bezolejové špirálové kompresory?

A2: Áno. Teplota výfukových plynov bezolejového špirálového kompresora je zvyčajne medzi 100-130 ℃. Keď okolitá teplota prekročí 40 ℃, účinnosť rozptylu tepla sa zníži; odporúča sa zvýšiť objem vetrania alebo ho nainštalovať do klimatizovanej miestnosti. Keď je okolitá teplota nižšia ako 5 ℃, zvyšuje sa viskozita mazacieho oleja (používaného v ložiskách, ktorý nevstupuje do vzduchového kanála); pred spustením sa odporúča predhriatie.

Otázka 3: Je možné pri dodatočnej montáži starého zariadenia zapojiť bezolejový špirálový kompresor do série na pôvodné potrubie?

A3: Áno. Typický plán úpravy je nasledovný: existujúci bezolejový skrutkový kompresor naďalej dodáva vzduch na necitlivé pracovné stanice a odbočka je rozvetvená na pripojenie bezolejového špirálového kompresora do série ako sekundárneho zdroja vzduchu (len pre citlivé pracovné stanice). Upozorňujeme, že filter a sušičku je potrebné nainštalovať predbezolejový špirálový kompresorna ochranu jeho vnútorných komponentov.

Zhrnutie a akcia

Pre citlivé procesy vo výrobe automobilových dielov – lakovanie, laserové značenie, zváranie a čistá montáž – sú bezolejové špirálové kompresory jednou z najvyspelejších a najhospodárnejších technologických možností dostupných na celom svete.

Ak vaši zákazníci alebo výrobná linka čelia nasledujúcim problémom:

•  Po natretí sa v dávkach objavili dierky
•  Laserové značkovacie šošovky sa vymieňajú príliš často.
•  Pevnosť zvárania je nestabilná a príčina sa nedá nájsť.
•  Zdroj plynu pre čistú oblasť neprešiel auditom kvality.

 Odpoveď pravdepodobne spočíva v bezolejovom špirálovom kompresore.