Série Clean &Green sur le nettoyage des pièces industrielles, partie 2

Garder votre processus de production de pièces écologique sans sacrifier la propreté

Dans la partie 1 de la série Clean &Green Industrial Parts Cleaning, nous avons discuté des considérations environnementales pour les solvants de nettoyage de pièces écologiques. Dans cet article, nous nous concentrerons sur le maintien de votre processus de production de pièces écologique ET propre . Dans une industrie où le temps de production, le volume et la qualité sont critiques, il est de plus en plus important de s'assurer que vos pièces de production répondent aux résultats souhaités et aux spécifications établies. Le nettoyage des pièces est une grande partie de cette équation.

Il est tout aussi important pour tout fabricant de tenir compte du « coût total de possession » lors de l'examen du processus de nettoyage. Les gestionnaires d'installations doivent bien connaître les processus de nettoyage étendus et les produits chimiques disponibles qui fourniront le niveau de performance requis tout en respectant les normes EH&S. Ces responsables DOIVENT apprendre les différences entre les solutions de nettoyage aqueuses et solvantées, ainsi que les avantages et les inconvénients de l'utilisation de chaque processus pour garantir que votre processus de production de pièces est écologique ET propre .

La chimie d'abord

La performance de nettoyage est directement liée à la sélection de l'équipement de nettoyage et du processus chimique approprié (c'est-à-dire la solution de nettoyage, la compatibilité du sol, la concentration de la solution, la température de la solution, la période d'exposition appropriée et l'action mécanique requise). Il faut une bonne combinaison de tous ces ingrédients pour obtenir des résultats optimaux en matière de production, de qualité, de sécurité du personnel et d'exigences environnementales.

Tous les agents de nettoyage ou les solutions de bain cumulatives classés comme dangereux sont ciblés pour la manipulation/l'élimination des déchets spéciaux car ils sont généralement :

• Cancérogènes (causant le cancer)
• Bioaccumulable (continue à s'accumuler dans les tissus cellulaires humains)
• Toxique (toxique)
• Affecte la plupart des systèmes de traitement des eaux usées (non respectueux de l'environnement)
• Doit être conforme aux préoccupations environnementales (EPA, OSHA, ACGIH, NIOSH, etc.)

Aux États-Unis, ces substances sont réglementées par l'US EPA, la Clean Water Act, la Clean Air Act et d'autres préoccupations réglementaires telles que la conformité locale. Le défi ultime est de trouver un équilibre entre les performances, les préoccupations EH&S et le coût des opérations. Atteindre un objectif peut parfois être en contradiction avec un autre, c'est-à-dire l'équilibre pour maintenir votre processus de production de pièces vert ET propre.

Nettoyage aqueux général

Ce processus consiste en un mélange d'eau et de composants chimiques solubles dans l'eau. Ces composés peuvent inclure des additifs (tensioactifs, solvants, acides, agents de construction alcalins et inhibiteurs) pour améliorer les performances du procédé ou répondre à des besoins spécifiques. Les composés idéaux sont classés comme composés organiques volatils (COV) faibles ou nuls, sans polluants atmosphériques dangereux (HAP), ininflammables ou combustibles et sans potentiel de réchauffement global (GWP).

Normalement dilués avec de l'eau dans la plage chimique de 2 à 15 %, ces produits de nettoyage se rincent facilement à l'eau. Il existe un certain nombre de ces produits sur le marché et ils sont généralement conçus pour être utilisés avec tous les types de laveuses à pulvérisation et à immersion. Certaines entreprises ajoutent l'utilisation d'ultrasons ou d'autres types d'action mécanique pour améliorer l'élimination des particules. Les produits chimiques de nettoyage aqueux comprennent les émulsifiants, les non-émulsifiants (décomposition de l'huile), les acides (pH inférieur à 4), les neutres (pH de 4 à 9) et les alcalins (pH de 9 à 12,5).

Avec les additionneurs aqueux, les systèmes de nettoyage aqueux doivent intégrer les caractéristiques suivantes pour produire des pièces propres :

• Source d'eau douce pour l'appoint afin de remplacer l'eau perdue en raison des systèmes d'échappement, des entraînements sur les pièces, de l'évaporation, des étapes de rinçage multiples et de la dilution créée par les débordements pour vidanger ou recycler le processus.
• La qualité de l'eau de rinçage est importante en fonction de la qualité requise des pièces, d'un rinçage sans taches au niveau de pureté lors du nettoyage critique tel que médical.
• Le coût de cette eau (en particulier l'élimination ou le recyclage) varie en fonction des charges locales, des frais et d'autres facteurs.
• Si des étapes de rinçage supplémentaires sont nécessaires, un espace au sol supplémentaire l'est également.
• En règle générale, un système de manutention automatisé est nécessaire pour déplacer le travail d'une étape à l'autre. Cela augmente les coûts.
• Le coût de production d'eau osmosée ou déionisée doit être pris en compte dans le coût opérationnel total.
• Et dans certains cas, l'utilisateur est limité au nombre total de gallons utilisés dans un laps de temps défini. Ainsi, le volume requis pour la production peut ne pas toujours être disponible.
• La durée de vie du bain doit être prise en compte :remplacez ou recyclez. Cette fonctionnalité s'accompagne de produits chimiques et d'eau de remplacement, ce qui entraîne des coûts et du temps
• Temps de traitement analytique pour surveiller/tester le pourcentage de concentration chimique dans le bain afin de s'assurer qu'il respecte la plage de traitement souhaitée.
• Élimination du bain contaminé ou des salissures retirées du bain :temps et argent.
• La variété des produits à nettoyer peut nécessiter l'utilisation de divers produits chimiques.
• De nombreuses autres actions parfois requises en fonction du processus/de l'application, telles qu'un épurateur d'air requis, etc.

Dégraissage général au solvant

Il s'agit d'un processus le plus courant utilisé par de nombreux fabricants aujourd'hui. Les spécifications de propreté d'aujourd'hui pour le nettoyage de précision et critique indiquent que la plupart des pièces métalliques ne peuvent pas avoir de résidus de contaminants ou de résidus d'eau de rinçage sur le produit, augmentant ainsi l'intérêt pour les agents de nettoyage à base de solvants. Il est important de noter que l'utilisation de solvants dans la fabrication est en augmentation. En plus des spécifications de propreté mentionnées ci-dessus, le nettoyage au solvant augmente également en raison de performances supérieures par rapport à l'incapacité de l'eau à fonctionner correctement selon certains critères, l'espacement des composants et le processus de séchage restrictif. La compatibilité des matériaux est également un sujet de préoccupation majeur lorsque le solvant est supérieur !

Contrairement aux nettoyants aqueux qui doivent être adaptés à un processus spécifique par substrat, les solvants offrent généralement :

• Compatibilité multi-métaux
• Compatibilité d'élimination de plusieurs lubrifiants
• Facilité d'application
• Séchage assuré
• Très faible tension superficielle (capacité à pénétrer et à s'évaporer rapidement)
• Moins d'encombrement au sol
• Consommation d'énergie réduite et donc coût de fonctionnement réduit
• Aucun rejet à l'égout

Aujourd'hui, les utilisateurs évaluent ces processus pour fournir un lieu de travail plus sûr tout en améliorant le débit de production dans les limites du coût d'exploitation prévu. En raison de préoccupations réglementaires, de nombreux fabricants de produits chimiques ont consacré des ressources aux efforts de recherche et de développement.

Tendance aujourd'hui :systèmes de dégraissage sous vide – Innovation et performances dans un ensemble compact

Récemment, une nouvelle génération de systèmes de nettoyage à base de solvants s'est associée à de nouveaux solvants tels que les alcools modifiés et les hydrocarbures raffinés pour remplacer certains systèmes de solvants aqueux et traditionnels.

Systèmes de dégraissage sous vide peut réduire considérablement la consommation de solvant et offrir à l'opérateur une isolation maximale du processus. Ces nouvelles machines et solvants hautement cotés offrent les fonctionnalités suivantes :

• Fonctionnement du processus clos / isolé du personnel et de la zone ambiante
• Limites PEL élevées pour la sécurité du personnel
• Faible GWP
• Faible tension superficielle pour une pénétration/évaporation supérieure
• Évaluations faibles en COV
• Ininflammable
• Contribution à faible empreinte carbone / plus économe en énergie
• Compatibilité avec plusieurs métaux/lubrifiants
• Séchage rapide (et généralement sans résidus)
• Rien à vider
• Aucune consommation d'eau
• Émissions atmosphériques ultra-faibles
• Plusieurs options de processus telles que les ultrasons, la rotation, l'immersion, les pulvérisations, etc.
• Capacité de séchage supérieure grâce à l'extraction sous vide
• La distillation embarquée garantit une qualité de solvant continue pendant toutes les phases de fonctionnement tout en consolidant le flux de déchets, réduisant ainsi les coûts d'élimination.
• Protection contre la corrosion sur demande (si nécessaire)
• Certaines sélections de solvants fonctionnent aussi bien sur les salissures polaires que non polaires, nettoyant ainsi une variété de salissures avec un seul équipement

"et rappelez-vous toujours - ce solvant pénétrera là où l'eau n'atteindra jamais - et ce qui entre doit ressortir propre!"

Ces systèmes offrent le "coût total de possession" le plus économique par rapport aux systèmes de nettoyage traditionnels actuellement sur le marché. Leur popularité augmente chaque jour à l'échelle mondiale.

Choisir un nettoyage aqueux ou au solvant

L'utilisation d'un processus aqueux ou solvant est bien sûr le choix du fabricant de pièces, mais la chimie et l'équipement appropriés aideront à améliorer et à maintenir votre processus de production de pièces vert ET propre . Les nombreuses caractéristiques et aspects différents des deux types de processus doivent être évalués. Des tests de compatibilité et d'efficacité doivent être effectués avant la sélection d'un nouveau procédé. De tels tests pourraient prouver qu'un processus est supérieur à un autre et/ou indiquer qu'un processus n'est pas le plus approprié pour les besoins de fabrication spécifiques.

Envisagez de développer une matrice comme celle ci-dessous pour identifier les meilleures options pour votre application de fabrication.

Note technique : Si vos opérations de nettoyage de l'usine comprennent l'élimination des salissures polaires et non polaires, il est possible de combiner les opérations en une seule station en utilisant le solvant approprié.

Garder votre processus de production de pièces écologique – Simplifier l'élimination et réduire les coûts

Prenez le temps d'évaluer les objectifs que vous décidez de prioriser :

• Débit de production
• Exigences EH&S pour le personnel
• Spécifications de propreté
• Coût d'élimination des déchets
• Améliorer l'équipement de nettoyage existant
• Modification future du processus
• Coût total des opérations

Je vous recommande de contacter divers catalyseurs de la technologie pour développer une matrice de données qui vous aidera à « remplir les blancs ». Trouvez des organisations professionnelles dignes de confiance, telles que Productivity, qui vous fourniront des informations et une assistance précises.

Chaque dollar que vous économisez en devenant « plus vert » dans votre processus se multipliera de plusieurs façons :

• Moins de consommation de produits chimiques
• Moins d'élimination des déchets
• Moins de rejets
• Amélioration de la qualité
• Réduction de l'exposition du personnel aux opérations/produits chimiques
• Moins d'énergie consommée

Tout cela, et plus encore, représente des économies considérables pour votre entreprise et notre environnement à long terme. Vous pouvez être vert et propre dans le monde d'aujourd'hui !

Productivité et partenaires, KYZEN / Gosiger peut effectuer gratuitement une évaluation de processus et une analyse de nettoyage sur vos pièces pour vérifier les résultats avant de vous engager. Contactez-nous dès aujourd'hui pour commencer votre parcours de nettoyage écologique des pièces !

Pour lire la partie 1 de notre série Clean &Green Industrial Parts Cleaning, consultez l'article Considérations environnementales pour les solvants de nettoyage de pièces écologiques.

Écrit par Joe McChesney, Global Products Line Manager – Solvents pour Kyzen.

Joe McChesney est le directeur mondial de la gamme de produits – Solvants pour KYZEN Corporation. Plus de 40 ans d'expérience dans les procédés de nettoyage à base de solvants et aqueux, de la conception à l'exploitation sur le terrain. KYZEN est un leader mondial dans la fourniture de produits chimiques de nettoyage de précision respectueux de l'environnement et conformes à RoHS pour des industries allant de l'électronique et de l'emballage avancé à la finition des métaux et aux applications aérospatiales.

Sources de référence