实现绿色成型 (8)

在上次的记事

◆ 利用气体解决故障的解决方案(2)

上次松井制作所的饭岛先生围绕“解决气体故障的解决方案”这一主题，针对因产生气体而引发的各种故障以及松井制作所能够提供的用于解决气体故障的产品进行了介绍。

如果模具上附着有气体，其养护非常费工夫。而昭和电工气体产品株式会社作为绿色成型解决方案协会的成员，拥有着支持模具养护的强大系统，本次邀请该公司产业机材部的部长稻垣先生介绍一种能让养护作业更安全，同时大幅减轻作业量的解决方案。

“利用干冰喷射实现模具养护”

干冰喷射是利用压缩空气将干冰加速至超音速并撞击对象物体，从而在对象物体表面引发小爆炸，剥离掉不需要的物质。
（参考Fig.-8干冰喷射清洗原理）

干冰喷射与沙喷射、苏打灰喷射相似，但后两者属于会对对象物表面造成磨损（损伤）的磨损性介质，而干冰喷射则属于非磨损性介质，不会损伤对象物体。（参考Tab.-1与其他清洗方法的对比）

本次将对干冰喷射清洗进行介绍。同时让我们试着从不同以往的角度加以思考。

1.干冰与喷射的关系

前面已经对干冰喷射进行了简单地介绍，但在进入正题前，先从《干冰及其重要性》进行说明。

相信大家经常能够见到块状干冰，这些干冰用于冷却冰激凌等用途。当然大家应该都知道干冰是由碳酸气体制造而成。下面将从干冰品质也是喷射清洗不可或缺的重要条件开始说明。

目前干冰喷射所使用的干冰主要是3mm的颗粒状干冰。当然作为喷射介质的干冰是能够满足硬度等条件的高品质专用干冰。遗憾的是目前却有很多干冰厂商直接采用原本用于冷却用途的颗粒干冰。

关于干冰喷射技术

1.《撞击》根据从喷嘴射出的速度与干冰硬度，撞击的能量会有所不同。
2.《冷却》利用急剧的温度差来冷却母材和对象物体，加速剥离。
3.《膨胀》进入对象物体极小间隙内的干冰急剧膨胀，形成类似小爆炸的状态。这三个因素决定了清洗能力。

也就是说，清洗能力在很大程度上受到干冰品质的制约。

干冰喷射清洗时使用高密度干冰，可最大限度地发挥作用。

至此，相信大家都已经理解了干冰的重要性。
下面将进入正题。

2.干冰喷射的原理

干冰通过高速喷嘴加速后，撞击清洗表面。这时干冰的运能与热冲击相组合，破坏污染物质与表面间的结合。

污染物质从表面剥离，因此可以进行简单处理。干冰粒子经撞击冲击引发小爆炸并升华，不仅不会产生下游污染，也不会产生二次废弃物。这便是干冰喷射清洗的原理。（Fig.-8 清洗原理 图片上部）

喷射所使用的干冰介质有两种，3mm颗粒状干冰（Fig.-8 清洗原理 图片下部左侧Cold Jet Aero系列）适合用于去除厚重污垢。块状干冰切削的微粒型（Fig.-8清洗原理 图片下部左侧Cold Jet Micro Clean系列）最适合用于清洗精密材质、复杂形状或是小型开孔等。

（干冰块切削及进给技术为Cold Jet公司的专利技术）

3.下面来看看与其他清洗方法的差异

(Tab.-1 与其他清洗方法的对比)

如表所示，干冰喷射的最大特征在于：
1.《不产生二次废弃物》
2.《非磨损性》

由于具备上述优势，干冰清洗属于干式清洗工艺，无传导性，因此可以在设备尚热时进行清洗，能够省去根据生产计划冷却设备后再加热的工夫。

◆省去拆解、移动设备的工夫，可降低生产成本（缩短停工时间）。另外干冰属于非磨损性介质，不会损伤模具设备表面或设备本身。
由于无需拆解设备、移动热设备，因此能够降低清洗工艺前后所产生的设备及人员的风险。

◆定期彻底地清洗，且不会造成模具钝化及磨损，可降低缺陷率。
通过缩短接触药品及热模具的时间，可确保操作人员的安全。
而且可以在模具安装在冲压机中的情况下，将排气孔、注射器、栓销等零部件一同清洗，因此能延长完全拆解的时间间隔，并延长模具寿命。

◆省去移动、拆解设备的工夫，可降低因重新组装而产生的损伤及错位风险。

4.下面来看看实际的清洗案例

如Fig.-9所示，相信大家可以看出这是在未拆解/拆下模具的情况下直接对模具进行清洗。另外也无需专门冷却模具。通过大幅缩短清洗时间，还可降低产品成本。

Fig.-11和Fig.-12是清洗Before/After的图片。可以看出位于中心位置的小排气口被清洗得非常干净。

5．总结

根据目前的经济条件，想要在不降低产品品质的条件下提高生产率并削减成本，还要减少废弃物的产生，就需要重视工厂管理。

如果更多的铸件品厂商追求有效的生产，转变思想采取综合预防型保养方式，那么各位厂商必能认识到干冰喷射洗净作为一种有效的环保型工艺，其优点是可在更短时间内利用较少的资源对更多的设备零件进行清洗，同时还能减少对生产制造的影响。