필립스 메디컬 시스템즈는 공장에서 사용하는 나선형 홈 베어링 어셈블리 세척제를 교체해야 할 시기가 되자 다시 한번 에코클린을 선택했습니다.
1895년 빌헬름 콘라트 뢴트겐이 X선을 발견한 직후, 필립스 메디컬 시스템즈 DMC GmbH는 독일 튀링겐 출신의 유리 세공사 칼 하인리히 플로렌츠 뮐러와 함께 X선관 개발 및 제조에 착수했습니다. 뮐러는 1896년 3월 자신의 작업장에서 최초의 X선관을 제작했고, 3년 후에는 최초의 수냉식 음극 반대극 모델에 대한 특허를 획득했습니다. X선관 개발의 빠른 속도와 기술의 성공은 전 세계적인 수요를 촉발했고, 소규모 공방들은 X선관 전문 공장으로 탈바꿈했습니다. 1927년, 당시 유일한 주주였던 필립스는 이 공장을 인수하여 혁신적인 솔루션과 지속적인 개선을 통해 X선 기술을 발전시켜 왔습니다.
필립스 헬스케어 시스템에 사용되고 던리(Dunlee) 브랜드로 판매되는 제품들은 진단 영상, 컴퓨터 단층 촬영(CT) 및 중재 방사선학 분야의 발전에 크게 기여해 왔습니다.
"최첨단 제조 기술, 높은 정밀도 및 지속적인 공정 최적화 외에도 부품 청결도는 제품의 기능적 신뢰성과 수명을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다."라고 X선 튜브 사업부의 공정 개발 수석 엔지니어인 앙드레 하체는 말합니다. 다양한 X선 튜브 부품을 세척할 때는 잔류 입자 오염 규격(5µm 입자 2개 이하, 10µm 입자 1개 이하)을 충족해야 하며, 이는 공정의 청결도가 얼마나 중요한지를 보여줍니다.
필립스 스파이럴 그루브 베어링 부품 세척 장비를 교체할 시기가 되자, 회사는 높은 청결도 기준을 충족하는 것을 최우선 기준으로 삼았습니다. 몰리브덴 베어링은 첨단 X선 튜브의 핵심 부품으로, 레이저로 그루브 구조를 가공한 후 건식 연삭 공정을 거칩니다. 그 후 세척 공정을 통해 레이저 가공 과정에서 생긴 그루브에 남아 있는 연삭 분진과 연기 흔적을 제거해야 합니다. 공정 검증을 간소화하기 위해 소형 표준형 세척 장비가 사용됩니다. 이러한 배경에서 공정 개발자는 필더슈타트에 위치한 에코클린 GmbH를 포함한 여러 세척 장비 제조업체에 문의했습니다.
여러 제조업체의 제품을 사용한 세척 테스트를 거친 결과, 연구진은 헬리컬 그루브 베어링 부품에 필요한 청결도를 달성할 수 있는 것은 에코클린의 에코웨이브뿐이라는 결론을 내렸습니다.
이 침지 및 분무 공정용 장비는 필립스에서 이전에 사용했던 것과 동일한 산성 세척액을 사용하며 6.9제곱미터 면적을 커버합니다. 세척용 탱크 1개와 헹굼용 탱크 2개, 총 3개의 오버플로우 탱크를 갖추고 있으며, 유량 최적화 원통형 설계와 수직 설치로 오염물 축적을 방지합니다. 각 탱크에는 유량 전체 여과 기능을 갖춘 독립적인 여과 회로가 있어 세척액과 헹굼액은 주입 및 배출 시, 그리고 바이패스 과정에서 여과됩니다. 최종 헹굼용 탈이온수는 통합된 아쿠아클린(Aquaclean) 시스템에서 처리됩니다.
주파수 제어 펌프를 사용하면 충전 및 배출 시 부품에 따라 유량을 조절할 수 있습니다. 이를 통해 스튜디오를 다양한 높이로 채워 조립의 주요 영역에서 더욱 밀도 높은 매체 교환이 가능합니다. 그런 다음 부품은 열풍과 진공을 이용하여 건조됩니다.
"세척 결과에 매우 만족했습니다. 모든 부품이 공장에서 매우 깨끗하게 나와서 추가 공정을 위해 바로 클린룸으로 옮길 수 있었습니다."라고 하체는 말하며, 다음 단계는 부품을 열처리하고 액체 금속으로 코팅하는 것이라고 덧붙였습니다.
필립스는 UCM AG에서 제작한 18년 된 다단계 초음파 세척기를 사용하여 작은 나사와 양극판부터 직경 225mm의 음극 슬리브 및 케이스 팬에 이르기까지 다양한 부품을 세척합니다. 이러한 부품에 사용되는 금속 또한 니켈-철, 스테인리스강, 몰리브덴, 구리, 텅스텐, 티타늄 등 매우 다양합니다.
"부품은 연삭 및 전기 도금과 같은 다양한 가공 단계 후, 그리고 어닐링 또는 브레이징 전에 세척됩니다. 따라서 이 장비는 당사의 자재 공급 시스템에서 가장 자주 사용되는 장비이며, 만족스러운 세척 결과를 지속적으로 제공하고 있습니다."라고 하체 사이는 말했습니다.
하지만 회사는 생산 능력의 한계에 도달하여 정밀 및 초미세 세척 전문 기업인 SBS 에코클린 그룹의 자회사 UCM에서 두 번째 장비를 구매하기로 결정했습니다. 기존 장비도 세척 및 헹굼 단계, 건조 과정 등은 처리할 수 있었지만, 필립스는 더 빠르고 다용도이며 더 나은 결과를 제공하는 새로운 세척 시스템을 원했습니다.
일부 부품은 중간 세척 단계에서 기존 시스템으로 최적의 세척이 이루어지지 않았지만, 이는 후속 공정에 영향을 미치지 않았습니다.
적재 및 하역을 포함하여 완전 밀폐형 초음파 세척 시스템은 12개의 스테이션과 2개의 이송 장치를 갖추고 있습니다. 이러한 장치들은 다양한 탱크의 공정 매개변수와 마찬가지로 자유롭게 프로그래밍할 수 있습니다.
"다양한 부품과 후속 공정의 서로 다른 청결 요구 사항을 충족하기 위해 시스템에서 약 30가지의 서로 다른 세척 프로그램을 사용하며, 이러한 프로그램은 통합 바코드 시스템에 의해 자동으로 선택됩니다."라고 하체는 설명합니다.
이 시스템의 운반 랙에는 세척 용기를 집어 올리고 처리 스테이션에서 들어 올리기, 내리기, 회전과 같은 기능을 수행하는 다양한 그리퍼가 장착되어 있습니다. 계획에 따르면, 주 6일, 3교대로 가동할 경우 시간당 12~15개의 바구니를 처리할 수 있습니다.
적재 후, 처음 네 개의 탱크는 중간 헹굼 단계를 포함한 세척 공정을 위해 설계되었습니다. 더 나은 결과를 더 빠르게 얻기 위해 세척 탱크는 바닥과 측면에 다중 주파수 초음파(25kHz 및 75kHz)를 갖추고 있습니다. 플레이트 센서 플랜지는 오염물질을 모으는 부품이 없는 물탱크에 장착됩니다. 또한 세척 탱크에는 바닥 필터 시스템과 부유 입자를 배출하기 위한 양쪽 측면 오버플로우 장치가 있습니다. 이를 통해 바닥에 쌓이는 제거된 불순물은 플러시 노즐을 통해 분리되어 탱크의 가장 낮은 지점에서 흡입됩니다. 표면 및 바닥 필터 시스템에서 나온 유체는 별도의 필터 회로를 통해 처리됩니다. 세척 탱크에는 전해 탈지 장치도 장착되어 있습니다.
"저희는 UCM과 협력하여 구형 기계용 이 기능을 개발했습니다. 이 기능을 통해 건식 연마 페이스트로 부품을 세척할 수도 있기 때문입니다."라고 하체는 말했습니다.
하지만 새로 추가된 세척 기능은 눈에 띄게 향상되었습니다. 다섯 번째 처리 단계에는 탈이온수를 이용한 스프레이 헹굼 기능이 통합되어 세척 및 첫 번째 침지 헹굼 후에도 표면에 남아 있는 미세 먼지를 제거합니다.
분무 세척 후 세 번의 침지 세척 ​​과정을 거칩니다. 철 재질 부품의 경우, 마지막 세척 단계에서 사용되는 탈이온수에 부식 방지제를 첨가합니다. 네 번의 세척 단계 모두 정해진 체류 시간 후 바스켓을 꺼내고 세척하는 동안 부품을 교반하는 개별 리프팅 장비를 갖추고 있습니다. 다음 두 개의 부분 건조 단계에는 적외선 진공 건조기가 장착되어 있습니다. 하역 단계에서는 층류 박스가 통합된 하우징이 부품의 재오염을 방지합니다.
"새로운 세척 시스템은 더 다양한 세척 옵션을 제공하여 더 짧은 시간 안에 더 나은 세척 결과를 얻을 수 있게 해줍니다. 그렇기 때문에 저희는 UCM에 의뢰하여 기존 장비들을 제대로 현대화할 계획입니다."라고 하체는 결론지었습니다.