나선형 홈 베어링 어셈블리를 공장에서 세척하여 교체할 때가 되자 Philips Medical Systems는 다시 Ecoclean을 선택했습니다.
빌헬름 콘라트 뢴트겐이 1895년에 X선을 발견한 직후, Philips Medical Systems DMC GmbH는 독일 튀링겐 출신의 유리 제작자인 Carl Heinrich Florenz Müller와 함께 X선관을 개발하고 제조하기 시작했습니다. 1896년 3월에 그는 자신의 작업장에서 최초의 X선관을 제작했고, 3년 후에 최초의 수냉식 반음극 모델에 대한 특허를 받았습니다. X선관 개발 속도와 X선관 기술의 성공은 전 세계적으로 수요를 촉진했고, 장인 작업장이 X선관 전문 공장으로 바뀌었습니다. 당시 유일한 주주였던 Philips는 1927년에 공장을 인수했고 혁신적인 솔루션과 지속적인 개선을 통해 X선 기술을 계속해서 발전시켜 왔습니다.
필립스 헬스케어 시스템에서 사용되고 Dunlee 브랜드로 판매되는 제품은 진단 영상, 컴퓨터 단층촬영(CT), 중재적 방사선학 분야의 발전에 크게 기여했습니다.
"현대 제조 기술, 고정밀성, 지속적인 공정 최적화 외에도 부품 청결성은 제품의 기능적 신뢰성과 수명을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다."라고 X선관 사업부 공정 개발 수석 엔지니어인 André Hatje가 말했습니다. 다양한 X선관 부품을 세척할 때는 5µm 크기의 입자 2개 이하와 10µm 크기의 입자 1개 이하라는 잔류 입자 오염 사양을 충족해야 하며, 이는 공정에 필요한 청결성을 강조합니다.
필립스 나선형 홈 베어링 구성품 세척 장비를 교체할 때가 되면, 회사는 높은 청결 요구 사항의 충족을 주요 기준으로 삼습니다. 몰리브덴 베어링은 첨단 X선 관의 핵심이며, 홈 구조에 레이저를 적용한 후 건식 연삭 단계를 수행합니다. 그 다음에는 세척이 이어지는데, 이때 레이저 공정으로 남겨진 홈에서 연삭 먼지와 연기 흔적을 제거해야 합니다. 공정 검증을 간소화하기 위해 소형 표준 기계를 사용하여 세척합니다. 이러한 배경에서 공정 개발자는 필더슈타트에 있는 Ecoclean GmbH를 포함하여 여러 세척 장비 제조업체에 연락했습니다.
연구진은 여러 제조업체와 세척 테스트를 거친 후, 나선형 홈 베어링 구성품에 필요한 청결성은 Ecoclean의 EcoCwave를 사용해야만 달성할 수 있다는 결론을 내렸습니다.
침지 및 분무 공정을 위한 이 기계는 필립스에서 이전에 사용했던 것과 동일한 산성 세척 매체를 사용하며 6.9제곱미터의 면적을 처리합니다. 세척용 1개, 헹굼용 2개, 총 3개의 오버플로우 탱크가 장착되어 있으며, 유량 최적화된 원통형 디자인과 수직 위치로 인해 먼지가 쌓이는 것을 방지합니다. 각 탱크에는 전체 유량 여과 기능이 있는 별도의 매체 회로가 있어 세척 및 세척 유체는 채우기, 비우기 및 우회 시에 여과됩니다. 최종 헹굼을 위한 탈이온수는 통합된 Aquaclean 시스템에서 처리됩니다.
주파수 제어 펌프를 사용하면 충전 및 비우기 중에 부품에 따라 흐름을 조정할 수 있습니다. 이를 통해 조립의 주요 영역에서 더 밀도 있는 매체 교환을 위해 스튜디오를 다양한 레벨까지 채울 수 있습니다. 그런 다음 부품은 뜨거운 공기와 진공으로 건조됩니다.
"세척 결과에 매우 만족했습니다. 모든 부품이 공장에서 출고될 때 매우 깨끗해서 추가 가공을 위해 클린룸으로 바로 옮길 수 있었습니다."라고 Hatje는 말하며, 다음 단계는 부품을 어닐링하고 액체 금속으로 코팅하는 것이라고 덧붙였습니다.
필립스는 UCM AG의 18년 된 다단계 초음파 기계를 사용하여 작은 나사와 양극판부터 직경 225mm의 음극 슬리브와 케이싱 팬에 이르기까지 다양한 부품을 세척합니다. 이러한 부품을 만드는 데 사용되는 금속도 다양합니다. 니켈-철 소재, 스테인리스 스틸, 몰리브덴, 구리, 텅스텐, 티타늄 등이 있습니다.
"부품은 연삭, 전기 도금 등 여러 공정 단계 후, 그리고 어닐링이나 브레이징 전에 세척됩니다. 따라서 이 기계는 저희 자재 공급 시스템에서 가장 자주 사용되는 장비이며, 지속적으로 만족스러운 세척 결과를 제공하고 있습니다."라고 Hatje Say는 말합니다.
그러나 회사는 용량 한도에 도달하여 정밀 및 초미세 세척을 전문으로 하는 SBS Ecoclean Group의 한 부문인 UCM에서 두 번째 기계를 구매하기로 결정했습니다. 기존 기계는 이러한 공정, 세척 및 헹굼 단계, 건조 공정을 처리할 수 있었지만, 필립스는 더 빠르고 다재다능하며 더 나은 결과를 제공하는 새로운 세척 시스템을 원했습니다.
일부 구성 요소는 중간 세척 단계에서 현재 시스템으로 최적으로 세척되지 않았지만, 이는 후속 프로세스에 영향을 미치지 않았습니다.
완전히 밀폐된 초음파 세척 시스템은 적재 및 하역을 포함하여 12개의 스테이션과 2개의 이송 유닛을 갖추고 있습니다. 다양한 탱크의 공정 매개변수와 마찬가지로 이러한 스테이션도 자유롭게 프로그래밍할 수 있습니다.
Hatje는 "다양한 구성 요소와 다운스트림 프로세스의 다양한 청결 요건을 충족하기 위해 시스템에서 약 30가지의 다양한 세척 프로그램을 사용하고 있으며, 이는 통합 바코드 시스템에서 자동으로 선택됩니다."라고 설명합니다.
시스템의 운송 랙에는 세척 용기를 집어 올리고 처리 스테이션에서 들어올리고 내리고 회전시키는 등의 기능을 수행하는 다양한 그리퍼가 장착되어 있습니다. 계획에 따르면, 주 6일, 3교대로 운영할 경우 시간당 12~15개의 바구니를 처리할 수 있습니다.
적재 후, 처음 네 개의 탱크는 중간 헹굼 단계를 포함하는 세척 공정을 위해 설계되었습니다. 더 좋고 빠른 결과를 위해 세척 탱크에는 바닥과 측면에 다중 주파수 초음파(25kHz 및 75kHz)가 장착되어 있습니다. 플레이트 센서 플랜지는 먼지를 모으는 구성 요소 없이 물 탱크에 장착됩니다. 또한 세척 탱크에는 바닥 필터 시스템이 있으며 양쪽에 오버플로가 있어 부유 입자와 떠다니는 입자를 배출합니다. 이를 통해 바닥에 쌓인 제거된 불순물은 플러시 노즐로 분리되어 탱크의 가장 낮은 지점에서 흡입됩니다. 표면 및 바닥 필터 시스템의 유체는 별도의 필터 회로를 통해 처리됩니다. 세척 탱크에는 또한 전해 탈지 장치가 장착되어 있습니다.
Hatje는 "우리는 오래된 기계를 위해 UCM에서 이 기능을 개발했습니다. 이 기능을 사용하면 건식 연마 페이스트로 부품을 세척할 수도 있기 때문입니다."라고 말했습니다.
그러나 새로 추가된 세척 기능은 눈에 띄게 개선되었습니다. 탈이온수를 이용한 스프레이 린스가 5번째 처리 스테이션에 통합되어 세척과 첫 번째 침지 헹굼 후에도 표면에 여전히 붙어 있는 아주 미세한 먼지를 제거합니다.
분무 헹굼 다음에는 3단계의 침지 헹굼 스테이션이 이어진다. 철 재질로 만들어진 부품의 경우, 마지막 헹굼 사이클에서 사용되는 탈이온수에 부식 방지제가 첨가된다. 4단계 헹굼 스테이션 모두에는 정해진 시간 동안 방치한 후 바구니를 제거하고 헹굼 중에 부품을 교반하기 위한 개별 리프팅 장비가 있다. 다음 2단계의 부분 건조 스테이션에는 적외선 진공 건조기가 결합되어 있다. 하역 스테이션에서는 층류 상자가 통합된 하우징이 부품의 재오염을 방지한다.
"새로운 세척 시스템은 더 많은 세척 옵션을 제공하여 더 짧은 사이클 시간으로 더 나은 세척 결과를 얻을 수 있게 해 줍니다. 그래서 UCM에 기존 장비를 제대로 현대화해 달라고 요청할 계획입니다."라고 Hatje는 결론지었습니다.