Czyszczenie suchym lodem
Opublikowano 17 stycznia 2017 w dziale Czyszczenie suchym lodem
Czyszczenie suchym lodem jest oparte na energii kinetycznej cząstek suchego lodu, szoku termicznym oraz sublimacji zestalonego dwutlenku węgla. Czyszczenie suchym lodem wykorzystywane jest w przemyśle, podczas procesów produkcyjnych i wszędzie tam gdzie gdzie powłoka czyszcząca narażona jest na uszkodzenia mechaniczne i chemiczne.
Czyszczenie suchym lodem
Czyszczenie suchym lodem jest oparte na energii
kinetycznej cząstek suchego lodu, szoku termicznym oraz sublimacji
zestalonego dwutlenku węgla. Czyszczenie suchym lodem wydaje się
łatwe w praktyce, ale tylko pozornie, gdyż jedynie dzięki
oddziaływaniu ww. czynników można osiągnąć końcowy efekt w
postaci dokładne oczyszczonej powłoki.
Czyszczenie suchym lodem jest wykonywane dzięki trzem głównym czynnikom:
- energii kinetycznej granulatu suchego lodu
- efektowi wstrząsu termicznego
- efektowi termo kinetycznemu
Technologia wydmuchiwania suchego lodu nazywana czyszczeniem optymalizuje te trzy składniki dostosowując je do powierzchni czyszczącej dla każdego z zastosowań poprzez połączenie tych czynników i dostosowanie:
- ciśnienia sprężonego powietrza,
- typu dyszy (rozkładu prędkości),
- wielkości i gęstości granulek dwutlenku węgla,
- masowego natężenia przepływu i gęstości strumienia (liczby cząstek na jednostkę powierzchni na sekundę)
Czyszczenie suchym lodem a energia kinetyczna granulek
Czyszczenie suchym lodem wykorzystuje ciśnienie które nadaje granulkom suchego lodu prędkość naddźwiękową. Granulat suchego lody wylatujący ze specjalnych dysz maszyny czyszczącej usuwa powłokę, zanieczyszczenia i brud z powierzchni czyszczonej. Ponieważ siła uderzenia jest iloczynem masy i prędkości granulatu osiąga on największą możliwą dla granulek dwutlenku węgla siłę uderzenia przez rozpędzenie jej do największej możliwej do uzyskania prędkości w branży czyszczenia strumieniowego. Nawet przy wysokich prędkościach uderzenia i kątach bezpośredniego uderzenia czołowego, efekt kinetyczny granulatu suchego lodu jest minimalny w porównaniu z innymi mediami (materiał ścierny, piasek, tworzywo sztuczne). Jest to spowodowane względną miękkością granulatu suchego lodu, który nie jest tak gęsty i twardy, jak inne media. Granulat suchego lodu prawie natychmiast po uderzeniu zmienia swój stan skupienia ze stałego w gazowy. Energia uderzenia granulatu suchego lodu jest przenoszona do powłoki lub podłoża, dlatego proces czyszczenia suchym lodem jest uważany za nieścierny. Jest to bardzo ważne w przypadku czyszczenia suchym lodem materiałów podatnych na złamanie lub skruszenie. W przypadku czyszczenia suchym lodem elementów architektonicznych, zabytków itp. jest to bardzo ważne.
Efekt wstrząsu termicznego podczas czyszczenia suchym lodem
Wykonując czyszczenie suchym lodem następuje zmiana skupienia suchego lodu ze stałego w gazowy. Proces ten nazywany jest sublimacją suchego lodu. Sublimacja suchego lodu zachodzi zawsze ponieważ suchy lód posiada temperaturę -78,5 °C a więc każdy element poddawany czyszczeniu jest cieplejszy niż suchy lód. Granulat suchego lodu po uderzeniu w powierzchnie czyszczoną pochłania maksymalną ilość ciepła z bardzo cienkiej, wierzchniej warstwy powłoki lub substancji zanieczyszczającej dany element. Bardzo szybki transfer ciepła z wierzchniej warstwy powłoki poddawanej czyszczeniu do granulatu suchego lodu tworzy różnicę temperatur między kolejnymi mikrowarstwami w ramach powłoki. Taki ostry gradient temperatury wytwarza lokalne naprężenia ścinające między tymi mikro-warstwami. Wytworzone naprężenia ścinające zależą również od przewodności cieplnej i współczynnika rozszerzalności cieplnej powłoki oraz masy cieplnej leżącego pod spodem podłoża. Wysoka siła zamrażająca wytworzona w krótkiej chwili powoduje szybkie rozprzestrzenianie się mikropęknięć między warstwami, prowadząc do ostatecznego zerwania wiązań między warstwami substancji zanieczyszczającej i/lub powłoki na powierzchni podłoża. Powłoka podczas całego procesu czyszczenia suchym lodem jest rozrywana na mniejsze kawałki i odpada z powierzchni czyszczonej nie uszkadzając jej wierzchniej warstwy.
Czyszczenie suchym lodem zastosowanie
Technologia czyszczenia strumieniem suchego lodu stosowana jest w takich branżach jak;
- Energetyka
- Przemysł drukarski
- Przemysł drzewny
- Przemysł elektryczny
- Przemysł gumowy
- Przemysł lotniczy
- Przemysł motoryzacyjny
- Przemysł odlewniczy
- Przetwórstwo plastiku
- Renowacja po pożarach
- Renowacja zabytków
- Usługi czyszczenia
Za pomocą technologi czyszczenia suchym lodem usuwamy;
- Folie przeciwwilgociowe przed lutowaniem, lutowaniem twardym lub spawaniem
- Farbę z części z włókien węglowych
- Gips ze skomplikowanych odlewów
- Nieprawidłowo nałożone powłoki lub topniki
- Osady radioaktywne
- Osady pozostawiające smak na przenośnikach spożywczych
- Osady, wynikające z upływu czasu, na murach i belkach z drewna twardego
- Powłoki tlenku glinu na kokilach niskociśnieniowych
- Powłoki antyporostowe na kadłubach łodzi
- Powłoki grafitowe na kokilach wysokociśnieniowych
- Powłoki na drogich i skomplikowanych częściach
- Powłoki zabezpieczające warstwy bitumiczne
- Pozostałości kleju w prasach do drewna
- Pozostałości uszczelek na głowicach silników
- Pozostałości na taśmach i urządzeniach piekarskich
- Rozlane substancje technologiczne i pozostałości maszyn
- Skropliny w narzędziach formierskich tworzyw sztucznych
- Tłuste naloty przed nałożeniem preparatów przylepnych i powłok
- Tusz z procesów drukowania i pakowania
- Usuwanie tlenku glinu z gorących matryc
- Uszkodzenia dymowe
- Warstwy osadów na podzespołach optycznych
- Węgiel (koks) w silnikach wyścigowych
- Żywice epoksydowe w urządzeniach mieszających
