Как внедрение инновации сократило время обработки изделий в 4 раза

Новый метод — электро-плазменная полировка позволяет сократить время полировки одной детали в 4 раза, а также повысить качество обработки. Подготовка к запуску участка заняла 8 месяцев, но Генеральный директор компании Runwill Pools Илья Биссенек считает, что результат стоит вложенных средств и усилий.

Как происходила полировка  раньше

Традиционный способ полировки — механический, при помощи угло-шлифовальных машин (УШМ), или, как их называют, «болгарок». Механическая полировка проходит в несколько  этапов, на каждом из которых наносится паста, сначала более грубая, а затем более мелкой фракции. При этом если сталь для лицевых поверхностей изделия толщиной 1,5-2 мм может быть зеркальной, то сталь 3 мм изначально не бывает зеркальной, и процесс ее полировки очень долгий и трудоемкий. Из-за длительности процесса полировки отдельных деталей срок производства всего заказа увеличивался, что было неудобно и клиентам, и с точки зрения эффективности производственных процессов. 

При этом механическая полировка — достаточно грязный вид работы, под которое выделен специальный участок вредного производства. В процессе механической полировки выделяется много мелких частиц и пыли, а также паров растворителя, которые при длительном контакте могут негативно отразиться на состоянии здоровья.

Технология электро-плазменной полировки

Технология электроимпульсного полирования металлов основана на использовании самопроизвольных импульсных разрядов, проходящих вдоль всей поверхности обрабатываемого изделия, погруженного в электролит, под действием постоянного напряжения положительной полярности величиной около 30 вольт. Отрицательный полюс этого напряжения прикладывается к корпусу ванны. Ванна изготавливается из нержавеющей стали и выполняет двойную задачу — является емкостью для электролита и, проводя электрический ток, распределяет его по всему объему электролита. Площадь боковой поверхности ванн превышает площадь обрабатываемой детали в несколько раз. Вдоль стенок ванны, а также со дна в небольшом количестве, при обработке выделяется водород (в мизерной концентрации), который необходимо удалять соответствующей вентиляцией.

Электролитом является водный раствор соли. Тип соли, концентрация раствора, вид добавок выбираются в зависимости от типа обрабатываемого металла.

При опускании металла в электролит, под действием сходящихся на детали со всех сторон ванны линий тока, электролит у поверхности детали вскипает, образуя парогазовую оболочку, которая начинает отделять поверхность детали от электролита, прекращая ток. В этот момент все рабочее напряжение оказывается приложенным к тонкому слою парогазовой оболочки, вызывая движение газообразных ионов. Одновременно происходит конденсация пара на электролите, прилегающем к поверхности детали, и толщина парогазовой оболочки уменьшается.

В определенный момент электролит в виде мостика касается выступа детали, происходит бросок тока, электролитный мостик вскипает и в результате чего производится воздействие на поверхность детали и восстановление изолирующих свойств парогазовой оболочки. Указанные явления происходят на всей поверхности погруженной в электролит детали, устраняя выступы и полируя поверхность металла.

Преимущества нового метода

1. Качество и равномерность полировки. Чистота поверхности улучшается на три-четыре класса, мелкие выступы удаляются, крупные сглаживаются, а деталь приобретает устойчивый долговременный металлический блеск. Данный уровень глянца недостижим при обработке другими методами.

2. Скорость полировки. По производительности она выше механического способа в З-4 раза и в 5-6 раз выше электрохимического. В частности, руль противотока при механической обработке проходит 4 этапа, включая загиб, сварку и пассивацию, а при электро-плазменной полируется за одно погружение в ванну в течение 10 минут.

3. Удобство и безопасность монтажа. При плазменной полировке  острые кромки притупляются, а заусенцы с толщиной при основании менее 0,3 мм удаляются. При полировании плоских поверхностей из нержавеющей стали съем металла составляет около 2 мк/мин на сторону, а с острой грани прямого угла — около 4 мк/мин, т.е. в два раза больше. Этим объясняется быстрое притупление острых кромок и снижение риска порезов при установке.

4. При электро-плазменной полировке обрабатывается не только лицевая часть изделия, но и внутренняя, а также все отверстия и углубления.

5. Экологичность. В растворах электролита не используют кислоты или токсичные вещества, а используют экологически безопасные низкоконцентрированные водные растворы с разными неорганическими солями.

6. Безопасность. Оборудованный качественной системой вентиляции участок плазменной полировки минимизирует контакт сотрудника с вредными веществами и не является участком вредного производства.

7. Возможность обработки изделий любой формы, даже с углублениями, при минимальной съемке материала.

Сложности внедрения плазменной полировки

Несмотря на существующие преимущества, далеко не все компании пытаются внедрить данный метод полировки. В процессе внедрения мы столкнулись с рядом сложностей.

1. Это очень энергоемкий метод, требующий выделенной мощности не менее 280 кВт. Далеко не все производственные компании обладают таким ресурсом.

2. Сложность подбора состава электролита. Важным фактором для равномерной качественной обработки поверхности является правильно выдержанный состав и концентрация электролита. Тип соли, концентрация раствора, вид и объем добавок выбираются в зависимости от типа обрабатываемого металла, размера и конструктивных особенностей изделия методом подбора. Тестирование и первичное наполнение базы знаний заняло почти 8 месяцев, и этот процесс продолжается.

3. Организация нового участка потребовало установки новой мощной системы вентиляции, так как в процессе обработки образуется водород. Из-за высокой концентрации паров соли, в вентиляции возможно использование только пластиковых воздуховодов и специальных двигателей, которые не будут подвергаться коррозии и разрушаться. Данная система требует регулярного обслуживания, внимания и затрат.

Внедрение электро-плазменной полировки полностью соответствует концепции устойчивого развития Runwill Pools и позволяет нам выполнять заказы клиентов на еще более высоком качественном уровне, сокращая срок производства и повышая его экологичность. Это повод для нашей гордости, но не для остановки. Каждый день мы работаем над совершенствованием производственных процессов, чтобы бренд Runwill Pools и дальше оставался знаком высокого качества продукции.