I den globala industrin för bildelar kan en minskning av skrotandelen med 1 % översättas till hundratusentals dollar i vinst för en medelstor fabrik årligen. Tryckluftssystem är just den variabel som ofta förbises.

I en färgverkstad, om den komprimerade luften innehåller ens ett spår av oljedimma, kommer det att uppstå hål i täckskiktet, vilket potentiellt kan leda till att omarbetningshastigheten stiger från 1 % till över 5 %. I en lasermarkeringsstation, om tryckluftens daggpunkt är instabil, måste linserna bytas ut var tredje dag. I en svetslinje av plastdelar kan användning av oljig tryckluft för att rengöra svetsfogarna direkt resultera i undermålig svetshållfasthet.

Dessa problem är inte ovanliga. I reservdelsfabriker i Europa, Nordamerika, Japan och Sydostasien riktar ett ökande antal tekniker sin uppmärksamhet mot oljefria scrollkompressorer. Det är inte bara en liten utrustning, utan ett tekniskt sätt att lösa specifika kvalitetsproblem.

Arbetsprincip och kärnfördelar medoljefria scrollkompressorer

Kärnstrukturen i en oljefri scrollkompressor består av två scrollplattor - en fast och en excentriskt roterande. Dessa plattor går i ingrepp för att bilda flera halvmåneformade luftkammare. När de roterande plattorna rör sig, krymper dessa kammare gradvis, komprimerar gasen och driver ut den från mitten.

Hela processen kräver ingen smörjolja för tätning eller kylning. Detta innebär att avgaserna är helt fria från oljedimma, och uppnår ISO 8573-1 klass 0 – för närvarande den högsta standarden för industriell tryckluftskvalitet.

Jämfört med andra teknologier har oljefria scrollkompressorer flera distinkta fördelar:

•  Rent avgas: Ingen oljeförorening, lämplig för känsliga processer
•  Enkel struktur: Få rörliga delar, hög tillförlitlighet
•  Bra dellasteffektivitet: Bibehåller hög effektivitet över ett belastningsområde på 30-100 %

Lång underhållscykel: De huvudsakliga slitdelarna (scrollskiva) har vanligtvis en livslängd på 8 000-12 000 timmar. Dessa egenskaper har möjliggjortoljefria scrollkompressorerför att hitta många applikationer inom tillverkning av bildelar.

Vilka processer måste använda oljefria scrollkompressorer vid tillverkning av bildelar?

Inte alla arbetsstationer kräver oljefria scrollkompressorer. Men i följande processer är användningen av oljefria scrollkompressorer nästan en branschstandardpraxis.

1. Spraymålning och beläggning

I lackeringsprocessen av billjus, backspeglar, stötfångare, inredningsdetaljer, hjul och andra komponenter kommer tryckluft i direkt kontakt med lacken och arbetsstyckets yta. All oljedimma kommer att orsaka:

•  Ytkrympning
•  Minskad vidhäftning
•  Apelsinskal eller dis

Faktiska produktionsdata visar att byte till en oljefri scrollkompressor för lufttillförsel minskade omarbetningshastigheten för målningslinjen med i genomsnitt 1,5-2,5 procentenheter. För en produktionslinje som målar 1 miljon delar årligen innebär detta en minskning med 20 000 skrot per år.

2. Lasermärkning och lasersvetsning

Lasermärkning blir allt vanligare i spårbarhetssystem för fordonsdelar – från motorventiler till rattar, från krockkuddehus till bromsok, lasermärkta QR-koder har blivit standardutrustning.

Laserhuvudlinser är extremt känsliga för oljedimma. När tryckluft som innehåller olja används för att rengöra linsen, ackumuleras oljedimma gradvis, vilket leder till laserkraftdämpning eller till och med linsutbränning. Att använda enoljefri scrollkompressorför lufttillförsel kan förlänga linsbytescykeln från varannan månad till mer än 10 månader.

3. Svetsning av plastdelar

I svetsprocesser (vibrationssvetsning, ultraljudssvetsning, värmeplattsvetsning) av plastdelar såsom instrumentbrädor, dörrpaneler, stötfångare och insugningsrör, används vanligen tryckluft för att rengöra svetsytorna före svetsning.

Om den komprimerade luften innehåller olja kommer svetsytorna att förorenas, vilket leder till en 15-25 % minskning av svetshållfastheten. Mer problematiskt är att denna defekt ofta upptäcks först under testfasen av färdig produkt, vilket resulterar i batchskrot. Oljefria scrollkompressorer eliminerar helt denna risk genom att tillhandahålla luft av hög kvalitet.

4. Montering av krockkuddar och passiva säkerhetssystem

Montering av säkerhetsrelaterade komponenter såsom gasgeneratorer för krockkuddar och bältessträckare måste utföras i en ren miljö. All oljeförorening kan påverka prestandan hos sprängämnen eller drivmedel. Dessa arbetsstationer kräver nästan undantagslöst ISO 8573-1 klass 0, och en oljefri scrollkompressor är ett av de vanligaste valen.

5. Precisionsmontering och renrum

Monteringsmiljön för fordonselektronikkomponenter såsom sensorer, elektroniska styrenheter och kameramoduler är extremt känslig för kontaminering. Även spårmängder av oljedimma kan leda till dålig kontakt eller kontaminering av optiska komponenter. I dessa arbetsstationer är oljefria scrollkompressorer den föredragna luftkällan.

Urvalsguide förOljefria scrollkompressorer

När du väljer en lämplig oljefri scrollkompressor måste följande parametrar vanligtvis beaktas:

Kraft och flöde

 Det typiska effektområdet för en enskild oljefri scrollkompressor är 2,2 kW till 22 kW, med en slagvolym på cirka 0,3 till 2,5 m³/min vid 8 bar.

•  2,2-4,0 kW: Lämplig för enstations- eller experimentledningar (0,3-0,6 m³/min) 
•  5,5-7,5 kW: Lämplig för små till medelstora målarbås eller lasermarkeringsstationer (0,7-1,2 m³/min)
•  11-15 kW: Lämplig för parallelldrift med flera stationer eller medelstora svetslinor (1,5-2,0 m³/min)
•  18-22 kW: Lämplig för centraliserad gasförsörjning till hela den känsliga processlinjen (2,2-2,5 m³/min)

När flödet är större än 2,5 m³/min, kan flera oljefria scrollkompressorer kopplas parallellt, eller så kan en oljefri skruvkompressor uppgraderas. Den parallella anslutningen erbjuder dock bättre redundans – om en enhet misslyckas kan de andra fortfarande behålla produktionen.

Tork- och filtreringssystem

Även om själva luftkällan är oljefri, innehåller tryckluft fortfarande vattenånga. För målnings- och svetsprocesser rekommenderas att använda en kyltork för att uppnå en tryckdaggpunkt under +3°C. För mer krävande applikationer såsom montering av elektroniska komponenter kan en adsorptionstork med en tryckdaggpunkt under -40°C vara nödvändig.

För partikelfiltrering rekommenderas det att installera tvåstegs precisionsfilter på 1μm och 0,01μm vid utloppet av den oljefria scrollkompressorn för att säkerställa att föroreningar som rost och svetsslagg i rörledningen inte kommer in i processutrustningen.

Underhållscykel och total ägandekostnad

När det gäller underhåll av oljefria scrollkompressorer finns det relativt konsekventa industridata globalt:

•  Rutinunderhåll (månadsvis): Rengör kylaren, kontrollera elektriska anslutningar och registrera drifttiden.
•  Filterbyte (var 2000-3000:e timme): Byt ut insugningsfiltret.
•  Byte av scrollplatta (var 8000-12000:e timme): Detta är en viktig underhållsartikel för oljefria scrollkompressorer. Ersättningskostnaden för en rullplatta är cirka 25-35 % av det totala enhetspriset.

Jämfört med traditionella oljesmorda skruvkompressorer med filter, återspeglas TCO (Total Cost of Ownership) fördelen med oljefria scrollkompressorer i:

Inget behov av att köpa smörjmedel

• Inget behov av att byta ut oljefiltret och olje-gasavskiljaren
•  Inget behov av att behandla oljigt kondensat (miljövänligt och låg kostnad).
• Skrothastigheten för känsliga processer har minskat avsevärt.

Även om det ursprungliga inköpspriset för en oljefri scrollkompressor kan vara 1,5 till 2 gånger högre än för en liknande kraftfull oljefri skruvkompressor, är återbetalningstiden vanligtvis inte mer än 12 månader, med tanke på fördelarna med en minskning av skrothastigheten med 2 procentenheter.

Tre vanliga frågor från köpare

Om du hoppas få förfrågningar från riktade kunder genom den här artikeln, här är informationen de oftast frågar:

F1: Kan en oljefri scrollkompressor köras kontinuerligt i 24 timmar?

A1: Ja, det är möjligt. Det rekommenderas dock att konfigurera en luftmottagare (vanligtvis 10-15 gånger slagvolymen) för att minska kompressorns start-stopp-frekvens. Oljefria scrollkompressorer tillåts starta och stoppa 6-10 gånger per timme; om denna frekvens överskrids, rekommenderas det att använda en modell med variabel frekvens eller använda flera enheter parallellt i rotation.

F2: Påverkar den omgivande temperaturen oljefria scrollkompressorer?

A2: Ja. Avgastemperaturen för en oljefri scrollkompressor är vanligtvis mellan 100-130 ℃. När omgivningstemperaturen överstiger 40 ℃ minskar värmeavledningseffektiviteten; det rekommenderas att öka ventilationsvolymen eller installera den i ett luftkonditionerat rum. När omgivningstemperaturen är under 5 ℃ ökar viskositeten hos smörjoljan (används i lager som inte kommer in i luftpassagen); förvärmning rekommenderas innan start.

F3: Vid eftermontering av gammal utrustning, kan en oljefri scrollkompressor anslutas i serie på originalrörledningen?

A3: Ja. En typisk ändringsplan är följande: den befintliga oljefria skruvkompressorn fortsätter att tillföra luft till icke-känsliga arbetsstationer, och en grenledning förgrenas för att ansluta en oljefri scrollkompressor i serie som en sekundär luftkälla (endast för känsliga arbetsstationer). Observera att ett filter och torktumlare måste installeras innanoljefri scrollkompressorför att skydda dess inre komponenter.

Sammanfattning och åtgärd

För känsliga processer inom tillverkning av bildelar – målning, lasermärkning, svetsning och ren montering – är oljefria scrollkompressorer ett av de mest mogna och ekonomiska teknologialternativen som finns tillgängliga globalt.

Om dina kunder eller produktionslinje står inför följande problem:

•  Pinholes uppstod i omgångar efter målning
•  Lasermarkeringslinser byts ut för ofta.
•  Svetsstyrkan är instabil och orsaken kan inte hittas.
•  Gaskällan för det rena området klarade inte kvalitetsrevisionen.

 Svaret ligger sannolikt med en oljefri scrollkompressor.