Quando è arrivato il momento di sostituire il gruppo cuscinetto a scanalatura a spirale sottoposto a 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 nato in Turingia, 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 velocità di sviluppo dei tubi e il successo della tecnologia dei tubi a raggi X stimolarono la domanda globale, trasformando le officine artigianali in fabbriche specializzate in tubi a raggi X. Nel 1927, la Philips, all'epoca unico azionista, rilevò la fabbrica e da allora ha continuato a plasmare la tecnologia dei raggi X con soluzioni innovative e miglioramenti continui.
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 gioca un ruolo importante nel garantire l'affidabilità funzionale e la longevità dei nostri prodotti", afferma André Hatje, Senior Engineer Process Development, X-ray Tubes Division. Durante la pulizia di vari componenti dei tubi a raggi X, è necessario rispettare le specifiche relative alla contaminazione da particelle residue (due o meno particelle da 5 µm e una o meno particelle da 10 µm), sottolineando la pulizia richiesta nel processo.
Quando arriva il momento di sostituire l'attrezzatura per la pulizia dei componenti dei cuscinetti a scanalatura a spirale Philips, l'azienda fa del rispetto di elevati requisiti di pulizia il suo criterio principale. Il cuscinetto in molibdeno è il cuore del tubo a raggi X ad alta tecnologia; dopo l'applicazione laser della struttura della scanalatura, viene eseguita una fase di rettifica a secco. Segue una pulizia, durante la quale la polvere di rettifica e le tracce di fumo devono essere rimosse dalle scanalature lasciate dal processo laser. Per semplificare la convalida del processo, per la pulizia vengono utilizzate macchine standard compatte. In questo contesto, uno sviluppatore di processi ha contattato diversi produttori di attrezzature per la pulizia, tra cui Ecoclean GmbH di Filderstadt.
Dopo aver effettuato test di pulizia con diversi produttori, i ricercatori hanno stabilito che la pulizia richiesta dei componenti dei cuscinetti a scanalatura elicoidale poteva essere ottenuta solo con EcoCwave di Ecoclean.
Questa macchina per il processo di immersione e spruzzatura funziona con lo stesso mezzo di pulizia acido precedentemente utilizzato da Philips e copre un'area di 6,9 metri quadrati. Dotata di tre serbatoi di troppo pieno, uno 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 serbatoio ha un circuito separato con filtrazione a flusso completo, quindi i liquidi di pulizia e risciacquo vengono filtrati durante il riempimento e lo svuotamento e in bypass. L'acqua deionizzata per il risciacquo finale viene elaborata nel sistema Aquaclean integrato.
Le pompe a frequenza controllata consentono di regolare il flusso in base alle parti durante il riempimento e lo svuotamento. Ciò consente di riempire lo studio a diversi livelli per uno scambio di supporti più denso nelle aree chiave dell'assemblaggio. Le parti vengono quindi asciugate tramite aria calda e vuoto.
"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 ulteriori lavorazioni", ha affermato Hatje, sottolineando che le fasi successive prevedevano la ricottura dei pezzi e il rivestimento con metallo liquido.
Philips utilizza una macchina a ultrasuoni multistadio di 18 anni della UCM AG per pulire componenti che spaziano da piccole viti e piastre anodiche a manicotti catodici e contenitori di rivestimento con diametro di 225 mm. I metalli di cui sono realizzate queste parti sono altrettanto diversi: materiali in nichel-ferro, acciaio inossidabile, molibdeno, rame, tungsteno e titanio.
"I pezzi vengono puliti dopo diverse fasi di lavorazione, come la rettifica e la galvanica, e prima della ricottura o della brasatura. Di conseguenza, questa è la macchina più utilizzata nel nostro sistema di fornitura dei materiali e continua a fornire risultati di pulizia soddisfacenti", afferma Hatje.
Tuttavia, l'azienda ha raggiunto il limite della sua capacità e ha deciso di acquistare una seconda macchina da UCM, una divisione del gruppo SBS Ecoclean specializzata nella pulizia di precisione e ultrafine. Mentre le macchine esistenti potevano gestire il processo, il numero di fasi di pulizia e risciacquo e il processo di asciugatura, Philips desiderava un nuovo sistema di pulizia che fosse più veloce, più versatile e fornisse risultati migliori.
Durante la fase di pulizia intermedia, alcuni componenti non sono stati puliti in modo ottimale con il sistema attuale, il che non ha influito sui processi successivi.
Il sistema di pulizia a ultrasuoni completamente chiuso è dotato di 12 stazioni e due unità di trasferimento, comprese le operazioni di carico e scarico. Queste possono essere programmate liberamente, così come i parametri di processo in vari serbatoi.
"Per soddisfare i diversi requisiti di pulizia dei diversi componenti e dei processi a valle, utilizziamo circa 30 diversi programmi di pulizia nel sistema, che vengono selezionati automaticamente dal sistema di codici a barre integrato", spiega Hatje.
I rack di trasporto del sistema sono dotati di diverse pinze che prelevano i contenitori per la pulizia ed eseguono funzioni quali sollevamento, abbassamento e rotazione nella stazione di lavorazione. Secondo il piano, la produttività fattibile è di 12-15 cestelli all'ora, con un funzionamento su tre turni, 6 giorni alla settimana.
Dopo il caricamento, i primi quattro serbatoi sono progettati per un processo di pulizia con una fase di risciacquo intermedia. Per risultati migliori e più rapidi, il serbatoio di pulizia è dotato di onde ultrasoniche multifrequenza (25 kHz e 75 kHz) sul fondo e sui lati. La flangia del sensore della piastra è montata in un serbatoio dell'acqua senza componenti per raccogliere lo sporco. Inoltre, il serbatoio di lavaggio è dotato di un sistema di filtraggio di fondo e di troppo pieno 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 del serbatoio. I fluidi provenienti dai sistemi di filtraggio di superficie e di fondo vengono trattati attraverso circuiti di filtraggio separati. Il serbatoio di pulizia è inoltre dotato di un dispositivo di sgrassaggio elettrolitico.
"Abbiamo sviluppato questa funzionalità con UCM per le macchine più vecchie perché ci consente anche di pulire i pezzi con pasta lucidante a secco", ha affermato Hatje.
Tuttavia, la pulizia appena aggiunta è notevolmente migliorata. Nella quinta stazione di trattamento è integrato un risciacquo a spruzzo con acqua deionizzata per rimuovere la polvere molto sottile ancora attaccata alla superficie dopo la pulizia e il primo risciacquo a immersione.
Il risciacquo a spruzzo è seguito da tre stazioni di risciacquo a immersione. Per i componenti realizzati in materiali ferrosi, un inibitore di corrosione viene aggiunto all'acqua deionizzata utilizzata nell'ultimo ciclo di risciacquo. 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 stazioni di asciugatura parziale successive sono dotate di essiccatori a vuoto a infrarossi combinati. Nella stazione di scarico, l'alloggiamento con scatola a flusso laminare integrata impedisce la ricontaminazione dei componenti.
"Il nuovo sistema di pulizia ci offre più opzioni di pulizia, consentendoci di ottenere risultati migliori con tempi di ciclo più brevi. Per questo motivo prevediamo di affidare a UCM l'ammodernamento delle nostre macchine più vecchie", ha concluso Hatje.