Lorsqu'il était temps de remplacer le nettoyage d'usine de l'ensemble de roulement à rainure en spirale, Philips Medical Systems s'est à nouveau tourné vers Ecoclean.
Peu de temps après la découverte des rayons X par Wilhelm Conrad Röntgen en 1895, Philips Medical Systems DMC GmbH a commencé à développer et à fabriquer des tubes à rayons X en collaboration avec Carl Heinrich Florenz Müller, un souffleur de verre né en Thuringe, en Allemagne. En mars 1896, il avait construit le premier tube à rayons X dans son atelier et, trois ans plus tard, il a breveté le premier modèle d'anticathode refroidi par eau. La rapidité du développement des tubes et le succès de la technologie des tubes à rayons X ont stimulé la demande mondiale, transformant les ateliers artisanaux en usines spécialisées dans les tubes à rayons X. En 1927, Philips, l'unique actionnaire de l'époque, a repris l'usine et a continué à façonner la technologie des rayons X avec des solutions innovantes et une 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 », explique André Hatje, ingénieur principal en développement de processus, division Tubes à rayons X. Les spécifications de contamination des particules résiduelles (deux particules de 5 µm ou moins et une de 10 µm ou moins) doivent être respectées lors du nettoyage de divers composants de tubes à rayons X, soulignant la propreté requise dans le processus.
Lorsqu'il s'agit de remplacer l'équipement de nettoyage des composants des roulements à rainures en spirale Philips, l'entreprise fait du respect des exigences de propreté élevées son principal critère. Le roulement en molybdène est le cœur du tube à rayons X de haute technologie. Après l'application au laser de la structure des rainures, une étape de meulage à sec est effectuée. Un nettoyage suit, au cours duquel la poussière de meulage et les traces de fumée doivent être éliminées des rainures laissées par le processus laser. Pour simplifier la validation du processus, des machines standard compactes sont utilisées pour le nettoyage. Dans ce contexte, un développeur de processus a contacté plusieurs fabricants d'équipements de nettoyage, dont Ecoclean GmbH à Filderstadt.
Après des tests de nettoyage avec plusieurs fabricants, les chercheurs ont déterminé que la propreté requise des composants des roulements à rainures hélicoïdales ne pouvait être obtenue qu'avec EcoCwave d'Ecoclean.
Cette machine pour le processus d'immersion et de pulvérisation fonctionne avec le même média de nettoyage acide précédemment utilisé chez Philips et couvre une superficie de 6,9 ​​mètres carrés.Équipé de trois réservoirs de trop-plein, un pour le lavage et deux pour le rinçage, la conception cylindrique optimisée pour le débit et la position verticale empêchent l'accumulation de saleté.Chaque réservoir dispose d'un circuit de média séparé avec filtration à plein débit, de sorte que les fluides de nettoyage et de rinçage sont filtrés pendant le remplissage et la vidange et en dérivation.L'eau déionisée pour le rinçage final est traitée dans le système Aquaclean intégré.
Les pompes à fréquence contrôlée 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 supports plus dense dans les zones clés de l'assemblage. Les pièces sont ensuite séchées à l'air chaud et sous vide.
« Nous avons été 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 un traitement ultérieur », a déclaré Hatje, précisant que les étapes suivantes consistaient à recuire les pièces et à les recouvrir de métal liquide.
Philips utilise une machine à ultrasons multi-étages de 18 ans d'UCM AG pour nettoyer des pièces allant des petites vis et plaques d'anode aux manchons de cathode et aux bacs de boîtier de 225 mm de diamètre. Les métaux à partir desquels ces pièces sont fabriquées sont tout aussi divers : matériaux nickel-fer, acier inoxydable, molybdène, cuivre, tungstène et titane.
« Les pièces sont nettoyées après différentes étapes de traitement, comme le meulage et la galvanoplastie, et avant le recuit ou le brasage. C'est donc la machine la plus utilisée dans notre système d'approvisionnement en matériaux et elle continue d'offrir des résultats de nettoyage satisfaisants », explique Hatje Say.
Cependant, l'entreprise a atteint sa limite de capacité et a décidé d'acheter une deuxième machine auprès d'UCM, une division du groupe SBS Ecoclean spécialisée dans le nettoyage de précision et ultra-fin. Alors que les machines existantes pouvaient gérer le processus, le nombre d'étapes de nettoyage et de rinçage et 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 à ultrasons entièrement fermé, comprenant le chargement et le déchargement, dispose de 12 stations et de deux unités de transfert. Elles peuvent être programmées librement, tout comme les paramètres de processus dans différents réservoirs.
« Afin de répondre aux différentes exigences de propreté des différents composants et processus en aval, nous utilisons environ 30 programmes de nettoyage différents dans le système, qui sont automatiquement sélectionnés par le système de codes-barres intégré », explique Hatje.
Les racks de transport du système sont équipés de différentes pinces qui ramassent les conteneurs de nettoyage et exécutent des fonctions telles que le levage, l'abaissement et la rotation au niveau de la station 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 premiers réservoirs sont conçus pour un processus de nettoyage avec une étape de rinçage intermédiaire. Pour des résultats meilleurs et plus rapides, le réservoir de nettoyage est équipé d'ondes ultrasonores multifréquences (25 kHz et 75 kHz) sur le fond et les côtés. La bride du capteur de plaque est montée dans un réservoir d'eau sans composants pour collecter la saleté. De plus, le réservoir de lavage dispose d'un système de filtre inférieur et de trop-pleins des deux côtés pour l'évacuation des particules en suspension et flottantes. Cela garantit que toutes les impuretés éliminées qui s'accumulent au fond sont séparées par la buse de rinçage et aspirées au point le plus bas du réservoir. Les fluides des systèmes de filtration de surface et de fond sont traités par des circuits de filtration séparés. Le réservoir de nettoyage est également équipé 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 de la pâte à polir sèche », a déclaré Hatje.
Cependant, le nettoyage nouvellement ajouté est sensiblement meilleur. Un rinçage par pulvérisation avec de l'eau déionisée est intégré dans la cinquième station de traitement pour éliminer les poussières très fines encore adhérentes à la surface après le nettoyage et le premier rinçage par trempage.
Le rinçage par pulvérisation est suivi de trois stations de rinçage par immersion. Pour les pièces en matériaux ferreux, un inhibiteur de corrosion est ajouté à l'eau déionisée utilisée lors du dernier cycle de rinçage. Les quatre stations de rinçage disposent d'un équipement de levage individuel pour retirer les paniers après un temps de séjour défini et agiter les pièces pendant le rinçage. Les deux stations de séchage partiel suivantes sont équipées de sécheurs sous vide infrarouges combinés. Au niveau de la station de déchargement, le boîtier avec boîte à flux laminaire intégrée empêche la recontamination des composants.
« Le nouveau système de nettoyage nous offre davantage d'options, ce qui nous permet d'obtenir de meilleurs résultats avec des cycles plus courts. C'est pourquoi nous prévoyons de faire appel à UCM pour moderniser nos anciennes machines », conclut Hatje.