Ruiskumaalaamoiden ilmansuodatus

Ruiskumaalauskammion muotoilu siten, että ilmavirta mahdollistaa hyvän työympäristön, on todella vaikea haaste.

Vaikka ilmavirtauskuvio näyttää yksinkertaiselta – ilma puhalletaan ylöspäin ja tuodaan alaspäin – ilmavirta on usein kaikkea muuta kuin yhtenäinen. Jo tuotantolinjan koko merkitsee sitä, että yhtenäisen ilmavirran tuottaminen suodatuksen läpi ja laatikkojen välisen tuulitunneliefektin estäminen on lähempänä taidetta kuin tiedettä.

Huolellinen suunnittelu tuo merkittävät säästöt

Epälaminaariset ilmavirtaukset haittaavat ruiskumaalausprosessin optimointiyrityksiä ja vaikuttavat monella tavalla tuotantolinjan käyttökustannuksiin ja tuottavuuteen.
Usein ajatellaan, että paljon maalia voitaisiin säästää, jos kerroksesta saataisiin ohuempi ja tasaisempi ja maalin siirtymistä itse lopputuotteeseen voitaisiin nostaa, tai kuinka paljon tehokkaampaa tuotanto olisi, jos linjaa ei tarvitsisi pysäyttää niin usein laitteiden puhdistusta ja huoltoa varten.

Viime vuosina Camfil on käyttänyt toisenlaista tapaa ruiskumaalauskammioiden suorituskyvyn tieteelliseen analysointiin. Tavoitteena on ollut ensin optimoida ilmavirtaus ja korjata sen avulla laatu- ja kustannuspuolen ongelmia.

Käytetyssä menetelmässä tehdään CFD (Computational Fluid Dynamics) -tekniikan avulla ilmavirrasta tietokonemalleja, joissa käytetään erityisesti tuotantoympäristön ilmavirtojen mallinnukseen kehitettyä ohjelmaa. Ilmavirran suuntausmahdollisuudet maalaamoympäristössä ja entistä tehokkaammat tietokoneet ovat saaneet aikaan sen, että ensin Ford ja myöhemmin muutkin valmistajat (mm. Volvo) ovat myös alkaneet käyttää CFD -menetelmiä. Menetelmiä on sittemmin sovellettu menestyksellä myös muiden alojen tuotantolinjoilla ja yhtiöissä.

Hyvällä suunnittelulla ja toteutuksella saavutetaan mm. seuraavia etuja ja säästöjä:

 - parempi laatu (maalikerroksesta tulee juuri oikean paksuinen)
 - alentunut maalin kulutus
 - alhaisempi energiankulutus
 - pidentyneet kammioiden puhdistusvälit
 - tuotantokapasiteetin kasvu

Ruiskumaalauskammio

Tyypillinen esimerkki on tämä pohjamaalin ruiskumaalaukseen tarkoitettu kammio (kuva 1). Paremman havainnollisuuden vuoksi laatikon sivuseinät ja ulkoreunat on jätetty pois kuvasta.

Ilma tuodaan kammioon pääasiassa ulkopuolella olevan suodattimen kautta. Tarkoituksena on, että suodatettu ilma virtaa alaspäin kiertäen katon kaksi vaakasuorat pinnat ruiskuttavaa kupua, kahdeksan pystysuorat pinnat ruiskuttavaa sivukupua sekä ajoneuvon varsinaisen korin. Lopulta jäteilma virtaa lattiaritilän kautta vesipesuriin ja/tai katalyyttipolttimeen ulospuhallusta varten.

Etäisyydet hihnalla ovat usein niin lyhyitä, että kammiossa on samanaikaisesti useita ajoneuvoja. Kammiossa on siis hyvin ahdasta.

Tässä tapauksessa kattokuvut ruiskuttavat ajoneuvojen korien eri osia ja ovat siksi eri korkeudella (kuva 2).

Vaikka ilma virtaa alas hyvin tasaisesti konepeltiä ruiskuttavan oikeanpuoleisen kuvun ympäri, virtauskuvio häiriintyy huomattavasti ajoneuvon kattoa maalaavan kuvun ympärillä. Sinistä seuraavat vihreä, keltainen ja punainen väri osoittavat ilman erilaiset nopeusjakaumat.

Ilmavirta taipuu sivusuunnassa kuvun ympäri eli lähtee uudelleen sekundäärikiertoon virraten ylöspäin heti kuvun alla.
Tällaiset virtaukset ovat yleensä haitallisia maalausprosessissa.

Oikea ilmavirtaus viimeistelee laadun

Ylöspäin suuntautuvan ilmavirran vuoksi on lähes mahdoton tietää, päätyykö väri todella ajoneuvon pinnalle.
Lisäongelmia voi syntyä myös siitä, että ylöspäin suuntautuva ruiskutus tahrii ruiskutusautomatiikan tai muun kammiossa olevan laitteiston ja maali saattaa vähitellen päätyä jopa viereisen vastamaalatun auton pinnalle.
CFD -simuloinnin avulla prosessia voidaan analysoida ilman suunnittelemattomia seisokkeja.

Tässä CFD -menetelmässä ehdotettujen muutosten vaikutukset voidaan tarkistaa ennen muutosten tekemistä.

Yhteydenotto

Ota yhteyttä helposti

Yhteystiedot
AJANKOHTAISTA

Tilaa Camfil uutiskirje