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Pulitura ad ultrasuoni o pulitura elettrolitica
Le richieste di processi di pulizia, nell'industria del filo metallico, aumentano continuamente insieme alla richiesta di requisiti di qualità sempre più elevati. Il processo consiste nella rimozione di un qualsiasi elemento contaminante presente sulla superfice del filo, fisicamente depositato e chimicamente legato La pulizia viene utilizzata per rimuovere i residui di lubrificante di stearato di calcio e sodio dopo il processo di trafilatura a secco, di olio lubrificante dopo una trafilatrice a bagno o un laminatoio da fili in acciaio inossidabile, acciaio basso e alto tenore di carbonio, leghe di alluminio e rame.
A tale scopo vengono solitamente utilizzati due diverse tecnologie: pulizia ad ultrasuoni pulizia elettrolitica. Entrambi i sistemi sono molto efficienti e, la scelta tra i due, deve essere fatta con molta attenzione tenendo presente il tipo di filo da pulire e di prodotto che si vuole rimuovere. Confrontiamo brevemente le due tecnologie.
Pulizia ad ultrasuoni
Utilizza onde sonore ad alta frequenza in continua alternanza (positivo/negativo) creano, all’interno di un bagno di processo, l’effetto di cavitazione ossia micro bolle che al contatto con la superfice da trattare, scoppiano trasformandosi in un getto ad alta velocita di circa 400 km/h Le dimensioni dell’effetto cavitazione molto ridotto (microbolle), rendono possibile il raggiungimento di piccole fessure e zone nascoste, dove è così possibile togliere lo sporco intrappolato in modo ottimale I componenti di base di un sistema di pulizia ad ultrasuoni includono i trasduttori ad ultrasuoni, un generatore elettrico che alimenta i trasduttori ed una vasca di lavoro con la soluzione detergente. Il generatore di ultrasuoni converte la frequenza elettrica standard, 50 / 60 Hz nelle alte frequenze richieste. Maggiore è la frequenza, più piccole saranno le bolle create durante la cavitazione.
I trasduttori sono costituiti da elementi PZT (Pb-Zr-Ti) che convertono l’energia elettrica in vibrazioni meccaniche per azione piezoelettrica. I trasduttori sono installati all’interno di una scatola stagna in acciaio inox immersa nel bagno di pulizia e situata alcuni centimetri sotto il passaggio del filo. Un cavo a tenuta stagna collega la scatola porta trasduttore al generatore.
Le soluzioni detergenti utilizzate nelle linee di lavaggio ad ultrasuoni devono essere selezionate con cautela tenendo presente il tipo di filo, lo sporco presente da togliere e soprattutto l’applicazione finale del filo stesso dopo la pulizia
In generale, per la grande maggioranza delle applicazioni nell’industria del filo, le soluzioni alcaline sono preferite per rimuovere la materia oleosa mentre le soluzioni a base di acido fosforico sono preferite per rimuovere i saponi di trafilatura a secco.
Le temperature dei bagni di lavoro hanno un profondo effetto sull’efficienza degli ultrasuoni, solitamente con temperature elevate si ottiene una maggiore intensità di cavitazione e una migliore pulizia. Tuttavia, se questa si avvicina al punto di ebollizione della soluzione, il liquido bolle nelle zone di pressione negativa delle onde sonore, riducendo o eliminando l’effetto di cavitazione. Di solito una temperatura attorno ai 60°C (140°F) offre un ottimo compromesso.
Pulizia elettrolitica
Il decapaggio elettrochimico viene utilizzato per rimuovere ossidi e impurità superficiali che si producono durante il processo di lavorazione del filo
Il processo viene realizzato con l’utilizzo di soluzioni chimiche, acide o alcaline, e il passaggio di corrente elettrica, quest’ultima componente molto importante perché permette di ottimizzare e velocizzare il processo riducendo la lunghezza della sezione di processo.
In presenza della corrente elettrica il filo può fungere da catodo o anodo.
Se questi subisce una polarizzazione catodica (-), sulla sua superficie trattata si crea un effetto “meccanico” di distacco e rottura delle scaglie presenti
Il processo elettrolitico genera un calore molto elevato, di conseguenza il bagno di lavoro deve generalmente essere raffreddato. La sua conducibilità viene aumentata con l’aggiunta di additivi speciali e con l’aumento della temperatura che non può essere troppo vicina al punto di ebollizione onde evitare la creazione di bolle che potrebbero ridurre la conduttività.
La temperatura di lavoro oscilla solitamente tra 40°C (104°F) e 60°C (140°F).
Le linee ad Ultrasuoni ed Elettrolitiche sono realizzate con materiali idonei antiacido (Polipropilene), con pompe verticali in materiale antiacido, che sollevano i bagni di lavoro dai serbatoi di stoccaggio alle vasche di lavoro.
Per evitare tempi di fermo, suggeriamo di installare una pompa di riserva.
Dopo l’operazione di pulizia, è indispensabile risciacquare accuratamente il filo per rimuovere ogni residuo chimico, Sirio Wire ha studiato e sviluppato uno speciale sistema di lavaggio in pressione che consente di eliminare gran parte dei residui di bagno di processo dalla superficie del filo
All’uscita di ogni sezione di lavoro è previsto una ferma goccia di tipo meccanico seguito da un tubo soffiatore speciale alimentato da un compressore. Il primo riduce il trascinamento della soluzione consentendo al secondo di rimuovere il bagno di acido residuo o l’acqua di risciacquo dalla superficie del filo.