부품 와셔

Parts washer
"스윙 아웃" 턴테이블이 있는 산업용 부품 와셔
유압 작동식 도어 및 풀아웃 부품 바스켓/부품 캐리지가 장착된 산업 및 자동차 부품 와셔

부품 와셔는 오염물이나 이물질을 제거하기 위해 사용되는 장비로, 먼지, 모래, 탄소, 오일, 그리스, 금속 칩, 절삭유, 금형 방출제, 잉크, 페인트, 공작물의 부식 등을 말한다. 부품 와셔는 새로운 제조 및 재제조 공정에 사용된다. 부품 와셔는 조립, 검사, 표면 처리, 포장 및 유통에 대비하여 소형 또는 대형 부품의 대량 하중을 청소, 기름 제거 및 건조하도록 설계된다. 부품 와셔는 많은 자동차 수리점에서 흔히 볼 수 있는 수동 "싱크 온 어드럼"처럼 간단할 수도 있고, 또는 패스스루 부품 취급 시스템을 갖춘 매우 복잡한 다단계 장치일 수도 있다. 부품 와셔는 고정 장치, 너트, 볼트 및 나사 청소부터 디젤 엔진 블록 및 관련 부품, 레일 베어링, 풍력 터빈 기어 박스 및 자동차 어셈블리에 이르기까지 유지보수, 수리 및 재제조 작업에도 필수적이다.

부품 와셔는 일반적으로 밀폐된 캐비닛에서 부품을 자동으로 청소하는 반면, 압력 와셔는 일반적으로 수동 작동되는 막대 끝에 단일 분사 제트를 장착한다는 점에서 압력 와셔와는 확연히 다르다. 현대 산업 기술은 마감 공정의 많은 부분을 하나로 결합하는 것을 가능하게 한다. 자동 부품 와셔는 제조 공정의 통합된 부분으로 자동 사이클에서 부품을 로드, 세척, 헹구, 건조 및 언로드할 수 있다.

산업계에서는 일반적으로 화학 용제가 세척 과정에서 기름, 기름기, 먼지 등을 제거하는데 사용되었지만, 최근의 환경적 우려와 규제로 인해 자연적이고 화학적이지 않은 세제의 혁신이 촉진되고 있다.

역사

부품 와셔는 원래 단순 담그기 탱크의 기능을 향상시키기 위한 방법으로 자동차 변속기 및 엔진 수리점에서 사용하기 위해 개발되었다. 담그기 탱크는 물과 세제를 혼합한 통으로, 분해 및 수리 전에 수동으로 헹구어낼 수 있을 만큼 쌓인 도로의 기름, 액체, 타르, 오일을 "부드럽게" 만드는 데 몇 시간이 걸린다.

60년대 후반부터 많은 부품 세척 방법이 안전성을 향상시키고 환경에 미치는 영향을 줄임과 함께 개발되었다. 스토다드 용매, 가솔린, 디젤 연료, 등유는 일반적으로 부품을 청소하고 기름기 제거하는데 사용되었다. 그 후, 증기 제거기에 있는 염소 처리된 용제가 산업 표준이 되었다. 1980년대 동안 환경 및 안전 문제로 인해 부품 세척을 위한 염소 처리 용제의 사용이 금지되었다. 수성 기반 청소 시스템은 시스템과 프로세스에서 많은 개선을 이끌어낸 새로운 명성을 얻었다. 1971년 게리 밍킨은 자동차 부품의 그리스를 제거하기 위한 수성 기반 부품 와셔를 개발했다. 민킨의 돌파구는 수성 부품 와셔의 세척력을 크게 향상시키기 위해 유압 충격 압력의 힘을 이용했다.

청소 방법

높은 기계적 에너지 외에도 높은 청소 온도는 부품 와셔의 청소 결과를 개선하는 가장 효과적인 방법 중 하나이다. 일반적으로 10~15°F(5~8°C) 상승하면 세제의 화학반응이 두 배가 된다. 기름기와 기름 그리고 세제의 화학반응이 증가함에 따라 청소 주기가 빨라지고 부품이 깨끗해졌다. 또한 모든 기름기와 기름은 높은 온도에서 점도가 낮다. 170 °F(77 °C) 이상의 세척액 온도는 대부분의 기름과 그리스를 부드럽게 하거나 녹여 물처럼 흐르게 하여 쉽게 제거하여 더 빠른 세척과 더 나은 결과, 더 깨끗한 부품을 만든다. 많은 부품 와셔들은 난방 시스템이 부족하기 때문에 이 작동 온도를 유지할 수 없다. 또한 펌핑 시스템은 부품 와셔에서 끓어오르는 온도에 접근하는 온도에서 세정액을 뽑아 전달할 수 있도록 세심한 설계가 필요하다. 모든 원심펌프는 용액을 펌핑할 수 있도록 순정흡입헤드(NPSHr)가 필요하다. 용액의 온도가 NPSHr에 가까워지면 세척액이 펌프 흡입구의 증기를 위해 깜박이기 때문에 펌프가 펌프를 정지한다. NPSHr을 최소화하고 고온 세척액을 펌핑할 수 있도록 펌프를 세심하게 설계해야 한다.

일반적인 부품 와셔는 수성 기반이거나 용제를 사용할 수 있다.

용제 기반

벤 파머는 1954년에 용제 스타일의 부품 세탁기를 발명했다. 부품 세탁은 처음부터 성공적이었고, 1960년대 초반에 그는 자신의 기계를 팔지 않고 고객에게 대여해 사용한 용매를 제거하고 보충해 서비스하기로 결정했다. 1990년대 초부터 용제 시스템과 관련된 환경 및 안전 위험으로 인해 수성 기반 시스템으로의 큰 전환이 있었다.

용제 스타일 부품 와셔는 와셔 하단의 정착 팬에 저장되는 여러 갤런의 용매로 채워진다. 작은 불꽃방지용액펌프가 용매에 담가 침전탱크 상단부근에서 깨끗한 용매를 탈지하고, 금속부품이 안착하는 액체 위의 금속그링에 뻣뻣한 유연한 노즐을 통해 저압으로 펌핑한다. 더러움과 용해된 무거운 기름기가 바닥에 떨어져 탱크의 바닥에 가라앉는다.

원래 용제 기반 수동 작동 부품 와셔에는 가솔린, 디젤 연료, 옻 시너 또는 등유와 같은 석유 증류물의 혼합물이 사용되었지만, 휘발성이 매우 높고 쉽게 발화될 수 있어 폭발로 이어질 가능성이 있고 작업자에게 심각한 화상을 입힐 수 있다. 이러한 이유로 용제 기반 "tub" 와셔는 일반적으로 납 퓨즈 링크에 의해 열려 있는 큰 커버를 지지한다. 화재가 발생하면 납이 녹고 덮개가 쾅 닫히면서 불을 끄게 되면 건물에 더 큰 피해를 입힐 수 있다...

수성 기반

수성 기반의 부품 세척기는 큰 접시 세척기와 비슷하다. 물과 세제를 열과 기계에너지와 결합하여 세척작용을 제공한다. 수성 부품 와셔에는 제트 스프레이 프로세스와 파워워시 프로세스라는 두 가지 주요 프로세스 스타일이 있다. 캐비닛 부품 와셔에서는 부품을 턴테이블 위에 놓고 도어를 닫는다. 청소 주기 동안 열선내장 용액은 턴테이블이 회전할 때 부품에 물이 차오르거나 블라스팅된다. 많은 시스템에는 세척, 헹굼 및 건조 주기가 있다. 사이클이 완료되면 도어가 열리고 부품이 제거된다.

수용성 부품 와셔의 세척 결과에 영향을 미치는 4가지 주요 요인이 있다. 이러한 요소들은 기계 에너지, 온도, 세제, 시간이다. 이러한 요인 중 하나를 세척 주기에서 조정하면 세척 결과가 변경된다. 기계적 에너지가 많고 온도가 높은 부품 와셔는 청소 주기를 단축하고 세제를 적게 사용한다. 기계 에너지는 펌프 구동 시스템에 의해 제공된다. 대부분의 수성 부품 와셔는 원심 펌프를 구동하기 위해 전기 모터를 사용한다. 세척하중에 전달되는 기계적 에너지는 펌프의 마력이 아니라 세척을 위한 기계적 에너지를 규정하는 것이다. 잘 설계된 원심 펌프를 통한 펌프 모터 에너지의 효율적인 사용과 배관 설계 및 노즐 유형의 세부사항에 대한 주의는 청소 프로세스에 가장 기계적 에너지를 투입하기 위해 매우 중요하다.[1] 또한 부품 와셔의 작업량을 고려해야 한다. 한 크기 기계에서 다른 크기 기계로 유사한 결과를 얻으려면 주어진 작업 볼륨에 대해 전력 밀도가 동일해야 한다. 이 인자는 더 큰 직경의 기계에서 작업 볼륨이 기하급수적으로 증가함에 따라 실질적으로 더 높은 마력 펌핑 시스템을 사용해야 한다.

수성 소재 부품 세척기는 물과 혼합한 알칼리성 세제를 사용하여 부품을 세척한다. 세척액에 불이 붙을 위험이 없어지기 때문에 용제 기반 시스템보다 안전한 솔루션이다.<ref>http://w3.gsa.gov/web/p/hptp.nsf/0/00ff1961fc2 수성 부품 세척기의 세제는 분말이나 액체의 형태일 수 있다. 각 형태마다 장점이 있으며, 특정 부품 세척 용도가 최적의 형태를 결정한다. 일반적으로 분말 세제는 더 공격적이고 일반적으로 유지 보수와 재구축 작업에 사용되는 반면 액체는 한 때 흔히 증기 제거기의 영역이었던 가벼운 세척 용도에서 더 많이 발견된다.

제트 스프레이 대 파워 워시 프로세스

제트 스프레이 와셔는 따뜻한 화학 용액과 높은 화학 농도로 부품을 침수시켜 부품을 세척한다. 파워워시 공정에서는 세척액의 유압 충격력을 1차 세척 메커니즘으로 활용하여 고온의 화학 용액으로 부품을 블라스팅한다. 파워워셔 공정을 활용한 부품 와셔는 매우 낮은 농도의 세정제에서 작동한다. 농도가 낮으면 세척액이 과포화되기 전에 더 오래 지속되며 폐기해야 한다. 또한 낮은 농도의 세제를 사용하면 부품에서 세제를 쉽게 헹굴 수 있으므로 헹굼 사이클 요구사항을 최소화하여 물과 사이클 시간을 절약할 수 있다. 파워워시 공정에서 사용되는 최종 계수는 턴테이블 회전과 비동기적인 진동 매니폴드 시스템이다. 이 시스템은 블라스트 용액이 제트 분사 프로세스에 사용되는 고정 매니폴드에 의해 블라스트 처리된 부품 하중의 모든 영역에 도달하도록 보장한다. 파워워시 공정이 제트 스프레이 공정보다 우수하다고 판단되는 모든 것이 세제의 사용과 폐기물 발생을 최소화하면서 부품 세척 주기를 보다 빠르게 수행할 수 있다. 동력 세척 과정은 탄화수소, 페인트, 저울, 니스, 탄소, 매스틱 또는 고무와 같은 어려운 토양 제거 애플리케이션에 일반적으로 효과적이다.<ref>http:// 추가적인 동력 세탁 유형에는 일반적으로 디젤 엔진 청소, 항공우주 부품, 알루미늄 자동차 엔진 부품 및 롤링 밀 장비 등이 포함된다.

상대적으로 높은 마력, 따라서 적절한 동력원이 필요한 고전류 모터는 턴테이블에 부품을 적절히 고정시켜야 하는 높은 세탁 압력으로 활용된다는 점에서 "파워워 워시" 프로세스를 사용할 때 몇 가지 고려사항이 있다. "제트 스프레이" 공정은 어려운 토양의 제거가 수반되지 않는 세척 용도에 적합한 것으로 확인되지만 일반적으로 파워워시 공정은 우수한 세척 공정이다.

전력 밀도

부품 와셔는 전력 밀도가 특징이다. 동력 밀도는 세척 기능을 제공하는 모든 펌프 시스템의 총 마력을 세척 기능의 총 작업량으로 나눈 값이다. 대표적인 단위는 세제곱 피트당 마력이다. 이 계산 결과는 다양한 부품 세척 시스템을 비교하는 시작점을 제공한다. 전력 밀도 수치는 다른 작업량에서 동일한 세척 표준과 처리량을 달성하고자 할 때에도 유용하다. 전력 밀도 계산은 펌프 시스템 효율을 고려하지 않으며 펌프에 전달되는 모든 에너지가 세척 부하로 전달된다고 가정한다. 보다 정확한 전력 밀도는 펌프 작동 지점, 배관 설계 및 시스템의 마찰 손실에 따라 효율성이 크게 달라지므로 펌프 시스템 효율을 고려할 수 있다.

참조

  1. ^ Treppler, Marc (2000), What You Should Know About Pump Systems in Laymen's Terms, p. 8

외부 링크