В глобалната индустрия за автомобилни части 1% намаление на процента на скрап може да се превърне в стотици хиляди долари печалба за средно голяма фабрика годишно. Системите за сгъстен въздух са точно променливата, която често се пренебрегва.

В бояджийски цех, ако сгъстеният въздух съдържа дори следа от маслена мъгла, в горния слой ще се появят дупки, което потенциално ще доведе до скок на нивата на преработка от 1% до над 5%. В станция за лазерно маркиране, ако точката на оросяване на сгъстен въздух е нестабилна, лещите ще трябва да се сменят на всеки три дни. В линия за заваряване на пластмасови части използването на мазен сгъстен въздух за почистване на заваръчните шевове може директно да доведе до нестандартна якост на заваръчния шев.

Тези проблеми не са рядкост. Във фабриките за части в Европа, Северна Америка, Япония и Югоизточна Азия все по-голям брой техници насочват вниманието си към безмаслени спираловидни компресори. Това не е просто малка част от оборудването, а технологично средство за решаване на специфични проблеми с качеството.

Принцип на работа и основни предимства набезмаслени спираловидни компресори

Основната структура на спиралния компресор без масло се състои от две спирални плочи — една фиксирана и една ексцентрично въртяща се. Тези плочи се зацепват, за да образуват няколко въздушни камери с форма на полумесец. Докато въртящите се плочи се движат, тези камери постепенно се свиват, компресират газа и го изхвърлят от центъра.

Целият процес не изисква смазочно масло за уплътняване или охлаждане. Това означава, че отработените газове са абсолютно без маслена мъгла, постигайки ISO 8573-1 клас 0—понастоящем най-високият стандарт за качество на индустриалния сгъстен въздух.

В сравнение с други технологии, спиралните компресори без масло имат няколко различни предимства:

•  Чист отработен газ: нулево замърсяване с масло, подходящ за чувствителни процеси
•  Проста структура: Малко движещи се части, висока надеждност
•  Добра ефективност при частично натоварване: Поддържа висока ефективност в диапазон на натоварване от 30%-100%.

Дълъг цикъл на поддръжка: Основните износващи се части (скрол диск) обикновено имат експлоатационен живот от 8 000-12 000 часа. Тези характеристики са позволилибезмаслени спираловидни компресорида намери множество приложения в производството на автомобилни части.

При производството на автомобилни части кои процеси трябва да използват безмаслени спираловидни компресори?

Не всички работни станции изискват безмаслени спираловидни компресори. Въпреки това, в следващите процеси използването на безмаслени спираловидни компресори е почти стандартна практика в индустрията.

1. Боядисване със спрей и покритие

В процеса на боядисване на автомобилни светлини, огледала за обратно виждане, брони, вътрешни облицовки, джанти и други компоненти, сгъстеният въздух влиза в пряк контакт с боята и повърхността на детайла. Всяка маслена мъгла ще причини:

•  Повърхностно свиване
•  Намалена адхезия
•  Портокалова кора или мъгла

Действителните производствени данни показват, че преминаването към безмаслен спирален компресор за подаване на въздух е намалило скоростта на преработка на линията за боядисване средно с 1,5-2,5 процентни пункта. За производствена линия, която боядисва 1 милион части годишно, това означава намаление от 20 000 брака годишно.

2. Лазерно маркиране и лазерно заваряване

Лазерното маркиране става все по-разпространено в системите за проследяване на автомобилни части – от клапаните на двигателя до кормилните накрайници, от корпусите на въздушните възглавници до спирачните апарати, лазерно маркираните QR кодове се превърнаха в стандартно оборудване.

Лещите на лазерната глава са изключително чувствителни към маслена мъгла. Когато за почистване на обектива се използва сгъстен въздух, съдържащ масло, маслената мъгла постепенно се натрупва, което води до отслабване на мощността на лазера или дори изгаряне на обектива. С помощта набезмаслен спирален компресорза подаване на въздух може да удължи цикъла на смяна на лещите от всеки 2 месеца до повече от 10 месеца.

3. Заваряване на пластмасови детайли

При процесите на заваряване (вибрационно заваряване, ултразвуково заваряване, заваряване с гореща плоча) на пластмасови части като арматурни табла, панели на вратите, брони и всмукателни колектори, сгъстеният въздух обикновено се използва за почистване на заваръчните повърхности преди заваряване.

Ако сгъстеният въздух съдържа масло, заваръчните повърхности ще бъдат замърсени, което ще доведе до 15-25% намаляване на якостта на заваръчния шев. По-проблематично е, че този дефект често се открива само по време на етапа на тестване на готовия продукт, което води до партиден скрап. Безмаслените спирални компресори напълно елиминират този риск, като осигуряват висококачествен въздух.

4. Монтаж на въздушни възглавници и системи за пасивна безопасност

Сглобяването на компоненти, свързани с безопасността, като газови генератори на въздушни възглавници и обтегачи на предпазните колани, трябва да се извършва в чиста среда. Всяко замърсяване с масло може да повлияе на работата на експлозивите или пропелантите. Тези работни станции почти неизменно изискват ISO 8573-1 клас 0, а спиралният компресор без масло е един от най-често срещаните избори.

5. Прецизен монтаж и чиста стая

Средата за сглобяване на автомобилни електронни компоненти като сензори, електронни контролни блокове и модули на камери е изключително чувствителна към замърсяване. Дори следи от маслена мъгла могат да доведат до лош контакт или замърсяване на оптичните компоненти. В тези работни станции спиралните компресори без масло са предпочитаният източник на въздух.

Ръководство за избор наБезмаслени спирални компресори

При избора на подходящ безмаслен спирален компресор обикновено трябва да се имат предвид следните параметри:

Мощност и поток

 Типичният обхват на мощността на един безмаслен спирален компресор е от 2,2kW до 22kW, с изместване от приблизително 0,3 до 2,5 m³/min при 8 бара.

•  2,2-4,0 kW: Подходящ за едностанционни или експериментални линии (0,3-0,6 m³/мин) 
•  5,5-7,5 kW: Подходящ за малки до средни по размер кабини за боядисване или станции за лазерно маркиране (0,7-1,2 m³/min)
•  11-15 kW: Подходящ за паралелна работа с много станции или средно големи заваръчни линии (1,5-2,0 m³/min)
•  18-22 kW: Подходящ за централизирано газоснабдяване на цялата чувствителна технологична линия (2,2-2,5 m³/min)

Когато дебитът е по-голям от 2,5 m³/min, няколко безмаслени спираловидни компресора могат да бъдат свързани паралелно или може да се надстрои безмаслен винтов компресор. Въпреки това, паралелната връзка предлага по-добро резервиране - ако едно устройство се повреди, другите все още могат да поддържат производството.

Система за сушене и филтриране

Дори ако самият източник на въздух не съдържа масло, сгъстеният въздух все още съдържа водна пара. За процеси на боядисване и заваряване се препоръчва използването на хладилна сушилня за постигане на точка на оросяване под +3°C. За по-взискателни приложения, като сглобяване на електронни компоненти, може да е необходим адсорбционен изсушител с точка на оросяване под -40°C.

За филтриране на частици се препоръчва да се инсталират двустепенни прецизни филтри от 1 μm и 0,01 μm на изхода на безмасления спирален компресор, за да се гарантира, че примеси като ръжда и заваръчна шлака в тръбопровода няма да навлязат в технологичното оборудване.

Цикъл на поддръжка и обща цена на притежание

По отношение на поддръжката на безмаслени спираловидни компресори има относително последователни данни за индустрията в световен мащаб:

•  Рутинна поддръжка (месечна): Почистете радиатора, проверете електрическите връзки и запишете времето за работа.
•  Смяна на филтър (на всеки 2000-3000 часа): Сменете всмукателния филтър.
•  Смяна на спиралната плоча (на всеки 8000-12000 часа): Това е основен елемент от поддръжката за безмаслени спирални компресори. Цената за смяна на скрол плоча е приблизително 25-35% от общата единична цена.

В сравнение с традиционните смазани с масло винтови компресори с филтри, предимството на TCO (обща цена на притежание) на безмаслените спирални компресори се отразява в:

Няма нужда да купувате лубрикант

• Няма нужда от смяна на масления филтър и масло-газ сепаратора
•  Няма нужда от третиране на мазен кондензат (екологосъобразно и с ниска цена).
• Процентът на скрап при чувствителни процеси е значително намален.

Въпреки че първоначалната покупна цена на безмаслен спирален компресор може да бъде 1,5 до 2 пъти по-висока от тази на подобен мощен безмаслен винтов компресор, периодът на изплащане обикновено не е повече от 12 месеца, като се вземат предвид ползите от 2 процентни пункта намаление на процента на скрап.

Три често задавани въпроса от купувачите

Ако се надявате да привлечете запитвания от целеви клиенти чрез тази статия, ето подробностите, които най-често задават:

В1: Може ли безмаслен спирален компресор да работи непрекъснато 24 часа?

A1: Да, възможно е. Въпреки това се препоръчва да конфигурирате въздушен ресивер (обикновено 10-15 пъти обема), за да намалите честотата на стартиране и спиране на компресора. Безмаслените спирални компресори имат право да стартират и спират 6-10 пъти на час; ако тази честота бъде превишена, се препоръчва да се използва модел с променлива честота или да се управляват няколко устройства паралелно в ротация.

Въпрос 2: Околната температура влияе ли върху спиралните компресори без масло?

A2: Да. Температурата на отработените газове на безмаслен спирален компресор обикновено е между 100-130 ℃. Когато температурата на околната среда надвиши 40 ℃, ефективността на разсейване на топлината намалява; препоръчително е да увеличите обема на вентилацията или да я инсталирате в климатизирано помещение. Когато температурата на околната среда е под 5 ℃, вискозитетът на смазочното масло (използвано в лагери, което не навлиза във въздушния канал) се увеличава; препоръчва се предварително загряване преди стартиране.

Q3: При преоборудване на старо оборудване, може ли безмаслен спирален компресор да бъде свързан последователно към оригиналния тръбопровод?

A3: Да. Типичен план за модификация е както следва: съществуващият безмаслен винтов компресор продължава да доставя въздух към нечувствителни работни станции и се разклонява разклонителна линия за свързване на безмаслен спирален компресор последователно като източник на вторичен въздух (само за чувствителни работни станции). Обърнете внимание, че преди да се монтират филтър и сушилнябезмаслен спирален компресорза защита на вътрешните му компоненти.

Резюме и действие

За чувствителни процеси в производството на автомобилни части – боядисване, лазерно маркиране, заваряване и чисто сглобяване – спиралните компресори без масло са една от най-зрелите и икономични технологични опции, налични в световен мащаб.

Ако вашите клиенти или производствена линия са изправени пред следните проблеми:

•  След боядисване на партиди се появиха дупки
•  Лещите за лазерно маркиране се сменят твърде често.
•  Силата на заваряване е нестабилна и причината не може да бъде открита.
•  Източникът на газ за чистата зона не премина одита на качеството.

 Отговорът вероятно се крие в безмаслен спирален компресор.