Quando è arrivato il momento di sostituire il gruppo cuscinetto a scanalatura elicoidale dopo la pulizia in fabbrica, Philips Medical Systems si è rivolta nuovamente a Ecoclean.
Poco dopo la scoperta dei raggi X da parte di Wilhelm Conrad Röntgen nel 1895, la Philips Medical Systems DMC GmbH iniziò a sviluppare e produrre tubi a raggi X insieme a Carl Heinrich Florenz Müller, un soffiatore di vetro originario della Turingia, in Germania. Nel marzo del 1896, costruì il primo tubo a raggi X nella sua officina e tre anni dopo brevettò il primo modello anticatodo raffreddato ad acqua. La rapidità dello sviluppo dei tubi e il successo della tecnologia dei tubi a raggi X stimolarono la domanda globale, trasformando le officine artigianali in fabbriche specializzate nella produzione di tubi a raggi X. Nel 1927, Philips, all'epoca unico azionista, acquisì la fabbrica e da allora ha continuato a plasmare la tecnologia dei raggi X con soluzioni innovative e un costante miglioramento.
I prodotti utilizzati nei sistemi sanitari Philips e venduti con il marchio Dunlee hanno contribuito in modo significativo ai progressi nella diagnostica per immagini, nella tomografia computerizzata (TC) e nella radiologia interventistica.
“Oltre alle moderne tecniche di produzione, all'elevata precisione e all'ottimizzazione continua dei processi, la pulizia dei componenti riveste un ruolo fondamentale nel garantire l'affidabilità funzionale e la longevità dei nostri prodotti”, afferma André Hatje, Ingegnere Senior per lo Sviluppo dei Processi della Divisione Tubi a Raggi X. Le specifiche relative alla contaminazione da particelle residue – due o meno particelle da 5 µm e una o meno particelle da 10 µm – devono essere rispettate durante la pulizia dei vari componenti dei tubi a raggi X, sottolineando l'importanza della pulizia richiesta nel processo.
Quando arriva il momento di sostituire le apparecchiature per la pulizia dei cuscinetti a scanalatura elicoidale Philips, l'azienda pone come criterio principale il rispetto di elevati requisiti di pulizia. Il cuscinetto in molibdeno è il cuore del tubo a raggi X ad alta tecnologia; dopo l'applicazione laser della struttura a scanalatura, viene eseguita una fase di levigatura a secco. Segue una pulizia, durante la quale è necessario rimuovere la polvere di levigatura e le tracce di fumo dalle scanalature lasciate dal processo laser. Per semplificare la convalida del processo, per la pulizia vengono utilizzate macchine standard compatte. In questo contesto, un responsabile dello sviluppo del processo ha contattato diversi produttori di apparecchiature di pulizia, tra cui Ecoclean GmbH di Filderstadt.
Dopo aver effettuato test di pulizia con diversi produttori, i ricercatori hanno stabilito che il livello di pulizia richiesto per i componenti dei cuscinetti a scanalatura elicoidale poteva essere raggiunto solo con EcoCwave di Ecoclean.
Questa macchina per il processo di immersione e nebulizzazione utilizza gli stessi detergenti acidi già impiegati in precedenza da Philips e occupa una superficie di 6,9 metri quadrati. Dotata di tre vasche di troppo pieno, una per il lavaggio e due per il risciacquo, il design cilindrico ottimizzato per il flusso e la posizione verticale impediscono l'accumulo di sporco. Ogni vasca dispone di un circuito separato per i detergenti con filtrazione a flusso completo, in modo che i fluidi di pulizia e risciacquo vengano filtrati durante il riempimento, lo svuotamento e nel bypass. L'acqua deionizzata per il risciacquo finale viene trattata nel sistema integrato Aquaclean.
Le pompe a frequenza controllata consentono di regolare il flusso in base ai componenti durante le fasi di riempimento e svuotamento. Ciò permette di riempire lo studio a diversi livelli per uno scambio di materiali più denso nelle aree chiave dell'assemblaggio. I componenti vengono poi asciugati con aria calda e sottovuoto.
"Siamo rimasti molto soddisfatti dei risultati della pulizia. Tutti i pezzi sono usciti dalla fabbrica così puliti che abbiamo potuto trasferirli direttamente nella camera bianca per le successive fasi di lavorazione", ha affermato Hatje, precisando che i passaggi successivi prevedono la ricottura dei pezzi e il loro rivestimento con metallo liquido.
Philips utilizza una macchina a ultrasuoni multistadio di UCM AG, in funzione da 18 anni, per pulire componenti che vanno da piccole viti e piastre anodiche a manicotti catodici e coperchi di involucro di 225 mm di diametro. I metalli con cui sono realizzati questi componenti sono altrettanto diversi: materiali nichel-ferro, acciaio inossidabile, molibdeno, rame, tungsteno e titanio.
“I pezzi vengono puliti dopo diverse fasi di lavorazione, come la rettifica e la galvanizzazione, e prima della ricottura o della brasatura. Di conseguenza, questa è la macchina più utilizzata nel nostro sistema di approvvigionamento dei materiali e continua a fornire risultati di pulizia soddisfacenti”, afferma Hatje Say.
Tuttavia, l'azienda ha raggiunto il limite di capacità e ha deciso di acquistare una seconda macchina da UCM, una divisione del gruppo SBS Ecoclean specializzata nella pulizia di precisione e ultra-fine. Sebbene le macchine esistenti fossero in grado di gestire il processo, il numero di fasi di pulizia e risciacquo e il processo di asciugatura, Philips desiderava un nuovo sistema di pulizia più veloce, più versatile e in grado di fornire risultati migliori.
Durante la fase di pulizia intermedia, alcuni componenti non sono stati puliti in modo ottimale con il sistema attualmente in uso, ma ciò non ha compromesso i processi successivi.
Compresi i processi di carico e scarico, il sistema di pulizia a ultrasuoni completamente chiuso dispone di 12 stazioni e due unità di trasferimento. Queste sono liberamente programmabili, così come i parametri di processo nei vari serbatoi.
"Per soddisfare i diversi requisiti di pulizia dei vari componenti e dei processi a valle, utilizziamo circa 30 programmi di pulizia differenti all'interno del sistema, che vengono selezionati automaticamente dal sistema integrato di codici a barre", spiega Hatje.
I carrelli di trasporto del sistema sono dotati di diverse pinze che prelevano i contenitori per la pulizia ed eseguono funzioni come sollevamento, abbassamento e rotazione presso la stazione di lavorazione. Secondo il progetto, la produttività realizzabile è di 12-15 cestelli all'ora, operando su tre turni, 6 giorni a settimana.
Dopo il caricamento, le prime quattro vasche sono progettate per un processo di pulizia con una fase di risciacquo intermedia. Per risultati migliori e più rapidi, la vasca di pulizia è dotata di onde ultrasoniche multifrequenza (25 kHz e 75 kHz) sul fondo e sui lati. La flangia del sensore a piastra è montata in una vasca d'acqua senza componenti che possano accumulare sporco. Inoltre, la vasca di lavaggio è dotata di un sistema di filtraggio sul fondo e di troppopieno su entrambi i lati per lo scarico di particelle sospese e galleggianti. Ciò garantisce che le impurità rimosse che si accumulano sul fondo vengano separate dall'ugello di lavaggio e aspirate nel punto più basso della vasca. I fluidi provenienti dai sistemi di filtraggio di superficie e di fondo vengono trattati attraverso circuiti di filtraggio separati. La vasca di pulizia è inoltre dotata di un dispositivo di sgrassaggio elettrolitico.
"Abbiamo sviluppato questa funzionalità con UCM per le macchine più vecchie perché ci permette anche di pulire i pezzi con pasta lucidante a secco", ha affermato Hatje.
Tuttavia, la pulizia appena aggiunta è nettamente migliore. Nella quinta stazione di trattamento è integrato un sistema di risciacquo a spruzzo con acqua deionizzata per rimuovere la polvere finissima ancora presente sulla superficie dopo la pulizia e il primo risciacquo per immersione.
Il risciacquo a spruzzo è seguito da tre stazioni di risciacquo a immersione. Per i componenti realizzati in materiali ferrosi, all'acqua deionizzata utilizzata nell'ultimo ciclo di risciacquo viene aggiunto un inibitore di corrosione. Tutte e quattro le stazioni di risciacquo sono dotate di dispositivi di sollevamento individuali per rimuovere i cestelli dopo un tempo di permanenza definito e per agitare i componenti durante il risciacquo. Le due successive stazioni di asciugatura parziale sono dotate di essiccatori a vuoto a infrarossi combinati. Nella stazione di scarico, l'alloggiamento con camera di flusso laminare integrata impedisce la ricontaminazione dei componenti.
“Il nuovo sistema di pulizia ci offre più opzioni, permettendoci di ottenere risultati migliori con cicli di pulizia più brevi. Per questo motivo, prevediamo di affidare a UCM la modernizzazione delle nostre macchine più datate”, ha concluso Hatje.