Ecoclean optimaliseert reinigings- en droogprocessen met innovatieve sensortechnologie en AI

Toenemende eisen aan de kwaliteit van onderdelen leiden tot complexere reinigingsprocessen. Voorgeschreven reinheidsspecificaties moeten daarbij stabiel en reproduceerbaar worden nageleefd. Dit gaat steeds vaker gepaard met strengere documentatieverplichtingen voor de procesparameters. Tegelijkertijd is er de eis om energie- en grondstofbesparender te reinigen om de CO₂-voetafdruk en de kosten te verlagen. Daartegenover staat het tekort aan vakpersoneel.

Constante registratie parameters

Ecoclean speelt hierop in met het Lab-on-a-Chip (LOC)-systeem en de Smart-Drying-technologie voor geautomatiseerde monitoring en intelligente regeling van de reinigingskwaliteit. Deze oplossingen zorgen ervoor dat reinigings- en droogprocessen optimaal verlopen en voldoen door de constante registratie van de parameters ook aan documentatie-eisen.

Reinigingsmiddel- en badanalyses in één systeem

Voor de analyse van de concentratie van reinigings- of passiveringsmiddelen en de vervuiling van het bad zijn tot nu toe uiteenlopende sensoren nodig, die afgestemd op het betreffende medium of het proces in de baden worden ingezet. Bovendien vereisen de metingen doorgaans handmatige ingrepen. De tijdrovende bepaling van de badkwaliteit leidt er niet zelden toe dat reinigingsmiddel wordt bijgevuld, ongeacht het verbruik. Ook worden badwisselingen nog steeds deels op basis van tijd uitgevoerd. Beide kunnen leiden tot een suboptimale bad- en daarmee reinigingskwaliteit, evenals tot verspilling van hulpbronnen.

Dit verandert met het nieuwe LOC-systeem, dat zowel in dompelinstallaties met meerdere baden als in kamerinstallaties kan worden geïntegreerd. De combinatie van verschillende meetmethoden in slechts één systeem biedt een scala aan mogelijkheden voor reinigings- en badanalyse. En dat zonder elk bad met verschillende sensoren uit te rusten en onafhankelijk van het gebruikte reinigings- of passiveringsmedium en proces. Bij de in de installatie geïntegreerde systemen vindt de bemonstering automatisch plaats vanuit de betreffende stations, die zijn aangesloten op de evaluatie-eenheid.

Als het gaat om een stabiel hoge proceskwaliteit en besparingen op energie, grondstoffen en bedrijfskosten, biedt het LOC-systeem nieuwe perspectieven door geautomatiseerde analyses van de reinigings- en spoelbaden op basis van verschillende meetmethoden.

Gerichte bijdosering

Voor het bepalen van de reinigingsmiddelconcentratie zijn de methoden titratie, pH-waarde, geleidbaarheid en voor het eerst ook de meting van de oppervlaktespanning beschikbaar. Deze laatste maakt het bij modulaire reinigingssystemen mogelijk om het in het bad aanwezige aandeel oppervlakte-actieve stoffen afzonderlijk te bepalen en maakt daardoor de gerichte bijdosering van deze component mogelijk. De verontreiniging van de baden kan worden gemeten door middel van fluorescentie- en geleidbaarheidsmetingen.

Deze meetmethoden worden in de toekomst aangevuld met methoden voor het bepalen van de Total Organic Contamination (TOC) en deeltjesmeting. Welke metingen met het uit het bad genomen monster worden uitgevoerd, kan via de installatiebesturing worden ingevoerd. Tussen de bemonsteringen uit de baden zorgt een automatische spoeling ervoor dat de resultaten onvervalst op het display worden weergegeven en dat indien nodig passende acties, zoals het bijvullen van medium of water of een badwissel, worden geïnitieerd.

Bij de eveneens beschikbare stand-alone-variant worden de monsters handmatig uit de te controleren baden genomen; de verdere procedure verloopt eveneens automatisch. Bij beide alternatieven kunnen de meetmethoden naar behoefte worden gecombineerd en kunnen extra functies of nieuwe meetmethoden eenvoudig worden geïntegreerd.

Smart Drying

Drogen behoort niet alleen tot de meest energie-intensieve processen, maar vormt door de benodigde tijd ook het knelpunt bij het reinigen van onderdelen. Toch doen zich vaak problemen voor – vooral wanneer verschillende onderdelen moeten worden gereinigd en gedroogd. Om het zekere voor het onzekere te nemen, worden droogprocessen vaak te lang ontworpen op basis van een worst-case-onderdeel, wat resulteert in een verhoogd energieverbruik.

Het doel is daarom om met een minimale energie- en tijdsbehoefte optimaal gedroogde onderdelen uit de installatie te krijgen. Dit realiseert Ecoclean met de AI-ondersteunde Smart Drying-technologie voor gecombineerde warmlucht-vacuümdroogprocessen. De basis hiervoor is een speciaal voor deze toepassing ontwikkelde vocht- en temperatuursensor.

Om het droogproces tijd- en energie-geoptimaliseerd te sturen, werd het AI-model van de Smart Drying-technologie eerst getraind met de gegevens van duizenden droogproeven met de meest uiteenlopende componenten en doelparameters. Op basis van deze knowhow beoordeelt de AI de kwaliteit van het lopende droogproces door de parameters vochtigheid, temperatuur en druk in de proceskamer te analyseren. Vervolgens beslist het welke actie het meest zinvol is voor een optimale droging. Bij dunwandige onderdelen of werkstukken van kunststof kan dat bijvoorbeeld de toevoer van warme lucht zijn. Essentieel voor de toepassing van de Smart Drying-technologie zijn procestechnisch stabiele, reproduceerbare processen, waardoor in de proceskamer van de tijd dezelfde omstandigheden heersen. Versleten afdichtingen of niet regelmatig gekalibreerde sensoren leiden hier bijvoorbeeld tot veranderingen.