Technická čistota

Není tajemstvím, že pro funkčnost a spolehlivost hydraulických, mazacích a obecně všech fluidních systémů je alfou a omegou čistota. Tento zdánlivě jasný pojem má ovšem mnoho výkladů a zjišťování a popis čistoty v technické praxi je momentálně činnost velmi rozporuplná, jak z hlediska praxe, tak legislativy. Předpisy pro čistotu kapalin a popis čistoty dílců, které jsou doposud zažité v hydraulické branži, přestaly úplně vyhovovat s nástupem nové generace fluidních systémů, jako je hydraulika pro velmi vysoké tlaky a zejména palivové systémy moderních spalovacích motorů. S nástupem vstřikovacích systémů, jako je např. commonrail, jehož čerpadlo pracuje trvale s tlakem podstatně převyšujícím 1000 bar a poruchovost se blíží k absolutní nule, stoupnuly nároky na čistotu procesních kapalin a dílců ve srovnání se stavem před 10 lety o několik řádů. Vyjádření čistoty dle zaběhaných norem už prostě nestačí a pokud se někdo dopustí v odborné diskusi toho, že se odvolá např. na třídu čistoty dle NAS 1638, je automaticky zařazen do pravěku někde mezi dinosaury a floppy disk. Procesní filtrační systémy, používané např. pro výrobu railů, jsou vybaveny speciálními filtry a senzorikou a splňují požadavky na čistotu kapaliny, která je vyjádřena hodnotou např. "0 částic o velikosti 50 mikronů a větších v 10 litrech kapaliny", a to v podmínkách "obyčejné" nepřetržité velkosériové výroby. Jako dodavatel takovýchto vysoce náročných a sofistikovaných systémů se osvědčila firma HYDAC spol. s r.o. Během vývoje a následného provozu se potvrdilo, že takový systém nesnese žádné kompromisy a musí být navržen zcela komplexně. Ačkoli se používají vysoce výkonné filtrační elementy (s obchodními názvy HYDAC Dimicron a MultiRheo / MegaRheo), jejich samotné použití nezaručí úspěch, pokud se pomine správná geometrie nádrže, optimální tlak a průtok čerpadel v hlavní i by-pass větvi, dimenze potrubí s ohledem na turbulentní proudění a tlakové ztráty, stabilizace teploty, řídicí systém atd. Pokud se vše kombinuje s nároky nepřetržité sériové výroby a tlakem na výslednou cenu, jedná se o úkol v pravdě nelehký. Tým firmy HYDAC má za sebou řadu úspěšných realizací podobných systémů. Zkušenosti a znalosti získané při vývoji, dodávce a provozu 6 velkých zařízení s objemem 1600 až 2000 l a několika menších agregátů otevřely úplně nové horizonty a posunuly technickou úroveň výrazně dopředu. Činnost a spolehlivost jakéhokoli zařízení je ovšem problematická, pokud vnos nečistot do systému není alespoň částečně pod kontrolou. Z tohoto důvodu výrobci technologicky náročných výrobků, zejména v hydraulice a v automobilovém průmyslu nutí své dodavatele k plnění subdodávek nejen v kvalitě rozměrové a materiálové, ale rovněž i v definované čistotě. Pro pokrytí potřeb tohoto segmentu trhu byla techniky firmy HYDAC vyvinuta jednotka pro zjišťování kontaminace s označením CTU. Jedná se v zásadě o speciálně koncipovanou testovací stolici k zjišťování povrchové čistoty dílců. Zde jsou zkoušené dílce oplachovány v definovaně čistém prostředí definovaně čistou oplachovou kapalinou. Údaje, které se zjistí po vyhodnocení oplachové kapaliny, dávají informaci o způsobu znečištění dílce, tvaru, charakteru, četnosti a hmotnosti nečistot. Tyto údaje jsou základní předpoklad pro preventivní rozpoznání možných problémů a umožňují včasné provedení protiopatření v procesu výroby a logistiky (filtrace, čištění, konzervace, balení, skladování, transport atd.). Jednotka CTU umožňuje zjišťování čistoty dílců dle doporučení TESCA, resp. ISO DIS 16232, a to zejména zkoušku oplachem, ostřikem, proplachem, ultrazvukem či máčením. Postup zjišťování znečištění je následující: zkouška probíhá v hermeticky uzavřené zkušební komoře s přídavným nasvětlením. Před začátkem zkoušky se provede oplach vnitřního prostoru komory a poté se provede tzv. slepá zkouška pro zjištění tzv. pozadí, tedy základní úrovně čistoty. Následně je do komory vložen vzorek - zkoušený dílec - který je definovaným způsobem za kontrolovaného tlaku, průtoku a teploty opláchnut. Oplachová kapalina, která smývá nečistoty, je odsávána a nečistoty jsou zachytávány na membránovém filtru. Pokud je třeba zjistit rozložení nečistot podle velikosti, je možno využít kaskádu třech membránových filtrů s rozdílnou porozitou. Geometrie zkušební komory přispívá k jednoduchému čištění vnitřního prostoru a k úplnému odtoku kapaliny, takže dosahovaná hodnota pozadí je do 0,2 mg s 0 částic větších 50 µm. Celý proces zkoušky je řízen průmyslovým počítačem. Tento počítač má pro zjednodušení komunikace standardní klávesnici a barevný displej, přednastavené prostředí a lze jej jednoduchými kroky programovat pro provedení celého procesu. Jedná se zejména o nastavení časů, průtoků a množství oplachové kapaliny pro celý postup zkoušky. V paměti počítače se také uloží protokol o zkoušce se všemi potřebnými údaji, což velmi zjednodušuje vedení příslušné agendy. Ovládání pamatuje na nutnost případné ruční manipulace se zkoušenými dílci a celý proces je možno spouštět nožním pedálem. Také údržba je zjednodušena v maximální možné míře. CTU je vybaveno trvalou autodiagnostikou. Základní parametry důležité pro provedení zkoušky a činnost jednotky jsou neustále vyhodnocovány a v případě poruchy či neshody jsou tyto údaje neprodleně zobrazovány na displeji, popř. je zkouška přerušena před dokončením a je automaticky vyhotoven protokol o přerušení zkoušky. Oplachová kapalina je neustále vícenásobně oběhově filtrována, čímž se zajišťuje jednak její mnohonásobné použití, dále ekonomika a v neposlední řadě i ekologie provozu. Hlavní oblasti použití CTU pro kontrolu čistoty dodávaných dílců jsou . Automobilový průmysl včetně subdodavatelů . Výroba motorů a převodovek . Hydraulika a zejména mobilní hydraulika . Mazací systémy . Výroba speciálních nástrojů Největší přednosti jednotky CTU . Redukce nákladů na výpadky produkce a zmetky . Určení slabých a problémových míst ve výrobním procesu . Zmenšení tzv. 0-km poruch u automobilového průmyslu . Optimalizace procesů u veškeré externí i interní výroby . Zákaznická dokumentace technické čistoty dílců Závěrem lze konstatovat, že procesní systémy pro sledování a zjišťování čistoty se budou stále častěji používat tam, kde se nelze bez definované čistoty již obejít. Pomocí tzv. managementu čistoty se budou profesionálně sledovat procesy pro čistotu dílců, budou se vyhodnocovat, zaznamenávat, řídit a optimalizovat. Cíl je absolutní minimalizace poruch při montáži a za provozu, snížení nákladů na výpadky ve výrobě a v konečném důsledku snaha o udržení zákazníka v ostrém konkurenčním boji. Zbyněk Kania