Au moment de remplacer le système de nettoyage en usine du roulement à rainure hélicoïdale, Philips Medical Systems s'est de nouveau tourné vers Ecoclean.
Peu après la découverte des rayons X par Wilhelm Conrad Röntgen en 1895, Philips Medical Systems DMC GmbH commença à développer et à fabriquer des tubes à rayons X en collaboration avec Carl Heinrich Florenz Müller, un souffleur de verre originaire de Thuringe, en Allemagne. Dès mars 1896, il construisit le premier tube à rayons X dans son atelier et, trois ans plus tard, breveta le premier modèle à anticathode refroidi par eau. La rapidité du développement des tubes et le succès de cette technologie engendrèrent une demande mondiale, transformant les ateliers artisanaux en usines spécialisées dans la fabrication de tubes à rayons X. En 1927, Philips, alors actionnaire unique, reprit l'usine et n'a cessé depuis de façonner la technologie des rayons X grâce à des solutions innovantes et une démarche d'amélioration continue.
Les produits utilisés dans les systèmes de santé Philips et vendus sous la marque Dunlee ont contribué de manière significative aux progrès de l'imagerie diagnostique, de la tomodensitométrie (TDM) et de la radiologie interventionnelle.
« Outre les techniques de fabrication modernes, la haute précision et l'optimisation continue des processus, la propreté des composants joue un rôle important pour garantir la fiabilité fonctionnelle et la longévité de nos produits », déclare André Hatje, ingénieur principal en développement des procédés, division des tubes à rayons X. Les spécifications de contamination particulaire résiduelle — deux particules de 5 µm ou moins et une particule de 10 µm ou moins — doivent être respectées lors du nettoyage des différents composants des tubes à rayons X, ce qui souligne l'importance de la propreté requise dans le processus.
Lorsqu'il s'agit de remplacer les équipements de nettoyage des composants des paliers à rainures hélicoïdales Philips, l'entreprise accorde une importance primordiale au respect des exigences élevées en matière de propreté. Le palier en molybdène constitue le cœur du tube à rayons X de haute technologie. Après l'application du laser pour créer la structure des rainures, une étape de rectification à sec est effectuée. Un nettoyage suit, au cours duquel les poussières de rectification et les traces de fumée doivent être éliminées des rainures laissées par le procédé laser. Afin de simplifier la validation du procédé, des machines standard compactes sont utilisées pour le nettoyage. Dans ce contexte, un développeur de procédés a contacté plusieurs fabricants d'équipements de nettoyage, dont Ecoclean GmbH à Filderstadt.
Après des tests de nettoyage effectués avec plusieurs fabricants, les chercheurs ont déterminé que la propreté requise des composants des roulements à gorge hélicoïdale ne pouvait être atteinte qu'avec l'EcoCwave d'Ecoclean.
Cette machine pour le nettoyage par immersion et pulvérisation utilise les mêmes abrasifs acides que ceux utilisés précédemment chez Philips et couvre une surface de 6,9 ​​mètres carrés. Dotée de trois cuves de trop-plein (une pour le lavage et deux pour le rinçage), sa conception cylindrique optimisée pour le flux et sa position verticale empêchent l'accumulation de saletés. Chaque cuve dispose d'un circuit de filtration indépendant avec filtration en continu, assurant ainsi la filtration des fluides de nettoyage et de rinçage lors du remplissage, de la vidange et en mode bypass. L'eau déminéralisée pour le rinçage final est traitée par le système intégré Aquaclean.
Les pompes à fréquence variable permettent d'ajuster le débit en fonction des pièces lors du remplissage et de la vidange. Cela permet de remplir le studio à différents niveaux pour un échange de fluides plus dense dans les zones clés de l'assemblage. Les pièces sont ensuite séchées à l'air chaud et sous vide.
« Nous sommes très satisfaits des résultats du nettoyage. Toutes les pièces sont sorties de l'usine si propres que nous avons pu les transférer directement en salle blanche pour la suite du traitement », a déclaré Hatje, précisant que les prochaines étapes consistaient à recuire les pièces et à les recouvrir de métal liquide.
Philips utilise une machine à ultrasons multi-étapes de 18 ans de UCM AG pour nettoyer des pièces allant de petites vis et plaques d'anode à des manchons de cathode et des cuves de boîtier de 225 mm de diamètre. Les métaux dont ces pièces sont faites sont tout aussi divers : matériaux nickel-fer, acier inoxydable, molybdène, cuivre, tungstène et titane.
« Les pièces sont nettoyées après différentes étapes de traitement, telles que le meulage et la galvanoplastie, et avant le recuit ou le brasage. De ce fait, c'est la machine la plus utilisée dans notre système d'approvisionnement en matériaux et elle continue de fournir des résultats de nettoyage satisfaisants », explique Hatje Say.
Cependant, l'entreprise ayant atteint sa limite de capacité, elle a décidé d'acquérir une deuxième machine auprès d'UCM, une division du groupe SBS Ecoclean spécialisée dans le nettoyage de précision et ultra-fin. Bien que les machines existantes puissent gérer le processus, le nombre d'étapes de nettoyage et de rinçage, ainsi que le processus de séchage, Philips souhaitait un nouveau système de nettoyage plus rapide, plus polyvalent et offrant de meilleurs résultats.
Certains composants n'ont pas été nettoyés de manière optimale avec leur système actuel lors de la phase de nettoyage intermédiaire, ce qui n'a pas affecté les processus ultérieurs.
Le système de nettoyage ultrasonique entièrement fermé comprend 12 stations et deux unités de transfert, incluant le chargement et le déchargement. Ces stations sont librement programmables, tout comme les paramètres de traitement dans les différentes cuves.
« Afin de répondre aux différentes exigences de propreté des différents composants et processus en aval, nous utilisons une trentaine de programmes de nettoyage différents dans le système, qui sont automatiquement sélectionnés par le système de codes-barres intégré », explique Hatje.
Les supports de transport du système sont équipés de différentes pinces qui saisissent les conteneurs de nettoyage et effectuent des opérations telles que le levage, l'abaissement et la rotation au niveau du poste de traitement. Selon le plan, un débit réalisable est de 12 à 15 paniers par heure, fonctionnant en trois équipes, 6 jours par semaine.
Après le chargement, les quatre premières cuves sont conçues pour un processus de nettoyage avec une étape de rinçage intermédiaire. Pour des résultats optimaux et plus rapides, la cuve de nettoyage est équipée d'un système d'ondes ultrasoniques multifréquences (25 kHz et 75 kHz) sur le fond et les parois. La bride du capteur de plaque est montée dans un réservoir d'eau sans dispositif de récupération des impuretés. De plus, la cuve de lavage est dotée d'un système de filtration de fond et de trop-pleins latéraux pour l'évacuation des particules en suspension et flottantes. Ceci garantit que les impuretés accumulées au fond sont séparées par la buse de rinçage et aspirées au point le plus bas de la cuve. Les fluides provenant des systèmes de filtration de surface et de fond sont traités par des circuits de filtration distincts. La cuve de nettoyage est également équipée d'un dispositif de dégraissage électrolytique.
« Nous avons développé cette fonctionnalité avec UCM pour les machines plus anciennes car elle nous permet également de nettoyer les pièces avec une pâte à polir sèche », a déclaré Hatje.
Cependant, le nettoyage nouvellement ajouté est nettement meilleur. Un rinçage par pulvérisation d'eau déminéralisée est intégré à la cinquième station de traitement pour éliminer les poussières très fines qui adhèrent encore à la surface après le nettoyage et le premier rinçage par trempage.
Le rinçage par aspersion est suivi de trois stations de rinçage par immersion. Pour les pièces en matériaux ferreux, un inhibiteur de corrosion est ajouté à l'eau déminéralisée utilisée lors du dernier cycle de rinçage. Les quatre stations de rinçage sont équipées de dispositifs de levage individuels permettant de retirer les paniers après un temps de trempage défini et d'agiter les pièces pendant le rinçage. Les deux stations de séchage partiel suivantes sont équipées de séchoirs sous vide infrarouges combinés. À la station de déchargement, le caisson avec flux laminaire intégré empêche toute recontamination des composants.
« Le nouveau système de nettoyage nous offre davantage d'options, ce qui nous permet d'obtenir de meilleurs résultats en des cycles plus courts. C'est pourquoi nous prévoyons de faire moderniser nos machines les plus anciennes par UCM », a conclu Hatje.