Nettoyage industriel pièces Clean & Green – Partie 2 : Propre durablement, pièces haute performance

Garder votre processus de production de pièces vert sans sacrifier le propre

Dans la Partie 1 de la série Clean & Green Nettoyage Industriel de Pièces, nous avons discuté des Considérations Environnementales pour Solvants de Nettoyage Pièces Verts. Dans cet article, nous nous concentrerons sur le maintien de votre processus de production de pièces vert ET propre. Dans une industrie où temps de production, volume et qualité sont critiques, il est de plus en plus important d'assurer que vos pièces de production rencontrent les résultats désirés et spécifications établies. Le nettoyage de pièces est une grande partie de cette équation.

Il est tout aussi important pour tout fabricant de considérer le « coût total de possession » quand on considère le processus de nettoyage. Les gestionnaires d'installations doivent devenir bien versés dans les processus de nettoyage et chimies étendus disponibles qui fourniront le niveau de performance requis ainsi que rencontrer les standards EH&S. Ces gestionnaires DOIVENT apprendre les différences entre solutions de nettoyage aqueuses et solvants, et les avantages et inconvénients de chaque processus pour assurer que votre processus de production de pièces est vert 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 (solution de nettoyage, compatibilité souillure, concentration solution, température solution, période d'exposition appropriée et action mécanique requise). Il faut une bonne combinaison de tous ces ingrédients pour atteindre des résultats maximum pour la production, qualité, sécurité du personnel, et exigences environnementales.

Tous agents de nettoyage ou solutions de bain cumulatives classés comme dangereux sont ciblés pour manipulation/élimination spéciale des déchets car ils sont généralement :

• Cancérogènes (causant le cancer)
• Bioaccumulatifs (continuent à s'accumuler dans les tissus cellulaires humains)
• Toxiques (poison)
• Affectent la plupart des systèmes de traitement des eaux usées (pas bio-compatibles)
• Doivent se conformer aux préoccupations environnementales (EPA, OSHA, ACGIH, NIOSH, etc.)

Aux US, ces substances sont régulées par l'US EPA, Clean Water Act, Clean Air Act, et autres préoccupations réglementaires telles que conformité locale. Le défi ultime est de trouver un équilibre entre performance, préoccupations EH&S, et coût des opérations. Atteindre un but peut parfois être en contradiction avec un autre, c'est l'équilibre à garder pour votre processus de production de pièces vert ET propre.

Nettoyage aqueux général

Ce processus consiste en eau mélangée et composants chimiques hydrosolubles. Ces composés peuvent inclure additifs (surfactants, solvants, acides, agents de construction alcalins et inhibiteurs) pour améliorer la performance du processus ou rencontrer des besoins spécifiques. Les composés idéaux sont classés faibles ou sans composés organiques volatils (COV), sans polluants atmosphériques dangereux (HAP), non inflammables ou combustibles, et sans potentiel de réchauffement global (PRG).

Normalement dilués avec eau entre la gamme chimique de 2-15 pourcent, ces produits de nettoyage rincent facilement à l'eau. Il y a un certain nombre de ces produits sur le marché, et ils sont généralement conçus pour utilisation avec tous types de laveuses par pulvérisation et immersion. Certaines entreprises ajoutent l'utilisation d'ultrasons ou d'autres types d'action mécanique pour améliorer l'élimination des particules. Les chimies de nettoyage aqueux incluent émulsifiants, non-émulsifiants (séparation d'huile), acides (pH < 4), neutres (pH 4-9), et alcalins (pH 9-12,5).

Avec l'aqueux viennent des coûts additionnels donc les systèmes de nettoyage aqueux doivent incorporer les fonctionnalités suivantes pour produire des pièces propres :

• Source d'eau fraîche pour appoint pour remplacer l'eau perdue due aux systèmes d'échappement, entraînement sur pièces, évaporation, multiples étapes de rinçage, et dilution créée par débordements vers drain ou processus de recyclage.
• La qualité de l'eau de rinçage est importante basée sur la qualité de pièce requise d'un rinçage sans traces à niveau de pureté pour nettoyage critique comme médical.
• Le coût pour cette eau – surtout l'élimination ou recyclage – varie basé sur charges locales, frais, et autres facteurs.
• Si étapes de rinçage additionnelles requises – espace au sol additionnel aussi.
• Typiquement, un système de manutention automatisé est requis pour déplacer le travail d'étape en étape. Cela augmente le coût.
• Le coût pour générer l'eau RO ou DI doit être considéré dans le coût opérationnel total.
• Et dans certains cas, l'utilisateur est limité à total gallons utilisés dans un laps de temps donné. Ainsi, le volume requis pour la production peut ne pas toujours être disponible.
• La durée de vie du bain doit être considérée – remplacer ou recycler. Avec cette fonctionnalité vient chimie de remplacement et eau résultant en coût et temps.
• Temps de processus analytique pour surveiller/tester le pourcentage de concentration chimique dans le bain pour s'assurer qu'il rencontre la gamme de processus désirée.
• Élimination du bain contaminé ou souillures retirées du bain – temps et argent.
• Variété de produits nettoyés peut requérir divers chimiques à utiliser.
• Nombreuses autres actions parfois requises basées sur processus/application comme épurateur d'air requis, etc.

Dégraissage au solvant général

C'est le processus le plus commun utilisé par de nombreux fabricants aujourd'hui. Les spécifications de propreté d'aujourd'hui pour nettoyage de précision et critique indiquent que la plupart des pièces métalliques ne peuvent avoir aucun résidu de contaminant ou résidu d'eau de rinçage sur le produit, augmentant ainsi l'intérêt pour les agents de nettoyage solvants. Il est important de noter que l'utilisation de solvant dans la fabrication est en croissance. En plus des spécifications de propreté mentionnées ci-dessus, le nettoyage au solvant augmente aussi dû à la performance supérieure comparée à l'incapacité de l'eau à performer correctement dans certains critères, espacement composants, et processus de séchage restrictif. La compatibilité matériaux est similaires une zone majeure de préoccupation où le solvant est supérieur !

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

• Compatibilité multi-métaux
• Compatibilité élimination multi-lubrifiants
• Facilité d'application
• Séchage assuré
• Très faible tension superficielle (capacité à pénétrer et s'évaporer rapidement)
• Moins d'exigence d'espace au sol
• Consommation d'énergie plus faible et donc coût d'opération plus bas
• Zéro rejet vers drain

Les utilisateurs aujourd'hui évaluent ces processus pour fournir un lieu de travail plus sûr tout en améliorant le débit de production dans le coût d'opérations attendu. Basé sur préoccupations réglementaires, de nombreux fabricants chimiques ont consacré des ressources aux efforts de recherche et développement.

Tendance aujourd'hui : Systèmes de dégraissage sous vide – Innovation avec performance dans un paquet compact

Récemment, une nouvelle génération de systèmes de nettoyage au solvant s'est combinée avec des solvants émergents nouveaux tels que alcools modifiés et hydrocarbures raffinés pour remplacer certains systèmes aqueux et solvants traditionnels.

Les systèmes de dégraissage sous vide peuvent drastiquement réduire la consommation de solvant ainsi qu'offrir à l'opérateur une isolation maximale du processus. Ces nouvelles machines et solvants hautement notés offrent les fonctionnalités suivantes :

• Opération processus enclos / isolé du personnel et zone ambiante
• Limites PEL hautes pour sécurité personnel
• PRG faibles
• Faible tension superficielle pour pénétration/évaporation supérieure
• Faibles classifications COV
• Non inflammable
• Faible contribution empreinte carbone / plus écoénergétique
• Compatibilité multi-métaux/lubrifiants
• Séchage rapide (et généralement sans résidu)
• Rien à drainer
• Pas de consommation d'eau
• Émissions air ultra-faibles
• Options multiples processus telles que ultrasons, rotation, immersion, pulvérisations, etc.
• Capacité de séchage supérieure due à extraction sous vide
• Distillation embarquée assure qualité solvant continue pendant toutes phases d'opération tout en consolidant le flux de déchets réduisant ainsi coût élimination.
• Protection corrosion sur demande (si requis)
• Certaines sélections solvants fonctionnent aussi bien sur souillures polaires et non-polaires nettoyant ainsi une variété de souillures en un seul équipement

« et rappelez-vous toujours – que le solvant pénétrera là où l'eau n'atteindra jamais – et ce qui entre doit sortir pour être propre ! »

Ces systèmes offrent le « coût total de possession » le plus économique sur les systèmes de nettoyage traditionnels du marché aujourd'hui. Leur popularité augmente chaque jour à l'échelle mondiale.

Choisir nettoyage aqueux ou solvant

Que vous utilisiez un processus aqueux ou solvant est le choix du fabricant de pièces, bien sûr, mais la bonne chimie et équipement aideront à améliorer et garder votre processus de production de pièces vert ET propre. Les nombreuses caractéristiques et différents aspects des deux types de processus doivent être évalués. Tests de compatibilité et d'efficience devraient être effectués avant qu'un nouveau processus ne soit sélectionné. 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.

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

Note Technique : Si vos opérations de nettoyage d'usine incluent l'élimination de souillures polaires et non-polaires, il est possible de combiner les opérations en une seule station en utilisant le bon solvant.

Garder votre processus de production de pièces vert – Simplifier l'élimination & baisser les coûts

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

• Débit production
• Exigences EH&S pour personnel
• Spécifications propreté
• Coût élimination déchets
• Mise à niveau équipement nettoyage existant
• Changement futur de processus
• Coût total opérations

Je vous recommande de contacter divers acteurs technologiques pour développer une matrice de données qui vous aidera à « remplir les blancs ». Trouvez des organisations professionnelles dignes de confiance comme Productivity qui vous fourniront information et support précis.

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

• Moins de consommation chimique
• Moins d'élimination déchets
• Moins de rebuts
• Qualité améliorée
• Exposition personnel réduite aux opérations/chimiques
• Moins d'énergie consommée

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

Productivity et partenaires, KYZEN / Gosiger peuvent effectuer une évaluation de processus gratuite et analyse de nettoyage sur vos pièces pour vérifier les résultats avant que vous ne vous engagiez. Contactez-nous aujourd'hui pour commencer votre voyage de nettoyage pièces vert !

Pour lire la Partie 1 de notre série Clean & Green Nettoyage Industriel de Pièces allez à l'article Environmental Considerations for Green Parts Cleaning Solvents.

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

Joe McChesney est le Global Products Line Manager – Solvents pour KYZEN Corporation. Plus de 40 ans d'expérience concernant les processus de nettoyage solvant et aqueux de la conception conceptuelle à l'opération terrain. KYZEN est un leader mondial dans la fourniture de chimies de nettoyage de précision responsables environnementalement, conformes RoHS pour industries allant de l'électronique et emballage avancé à la finition métal et applications aérospatiales.

Sources de référence