PROCES TRYSKÁNÍ SUCHÝM LEDEM
Proces tryskání začíná samotnou výrobou suchého ledu
V praxi se suchý led vyrábí expandováním zkapalněného CO2 z vhodné nádrže z tlaku cca 17 barů až na atmosférický tlak. Zkapalněný CO2 je vstřikován do formy nebo předkomory.
Takto vyrobený suchý ledový sníh je následně hydraulicky lisován lisem na suchý led za vzniku suchého ledu ve formě pelet nebo bloků různých rozměrů.
Suchý led je pevný oxid uhličitý (CO2), který se za normálních podmínek vypařuje při teplotě nad -78,48 °C, což znamená, že přechází přímo do plynného skupenství bez předchozího tání.
Suchý led je bílá pevná látka bez zápachu podobná ledu, která se vypařuje při atmosférickém tlaku. Během vypařování se jeho objem zvětší až 760krát.
V případě potřeby mohou být výfukové plyny CO2 produkované při výrobě suchého ledu znovu zkapalněny systémem rekuperace CO2 a vráceny zpět do výroby.
Princip činnosti
Tepelný efekt:
Selektivní podchlazení
Pelety suchého ledu jsou urychleny na přibližně 1000 km /h (přibližná rychlost zvuku) pomocí systémů tryskání suchým ledem White Lion a stlačeného vzduchu jsou pelety tryskány přímo na obrobek, který má být vyčištěn. Následující základní fyzikální faktory jsou do značné míry zodpovědné za způsob účinku této metody.
Pelety suchého ledu, které zasáhnou součást, vedou k náhlé přesné hypotermii povlaku, který má být odstraněn, nebo ke kontaminaci. Vzhledem k různým koeficientům tepelné roztažnosti vrstvy nečistot a obrobku vznikají mezi těmito dvěma vrstvami tepelná namáhání. Ty způsobují rozhodující mikroprasknutí ve vrstvě nečistot. Kontaminace se stává křehkou a doslova praskne. Čím vyšší je rozdíl v koeficientech roztažnosti, tím vyšší je rychlost odstraňování a tím i celková nákladová efektivita čištění suchým ledem.
Efekt fázové transformace:
Sublimace
Vysoká kinetická energie pelet suchého ledu způsobuje nejen jejich deformaci a rozdrcení při nárazu na obrobek, ale také mikrotrhliny ve vrstvě nečistot. Malé částice suchého ledu pronikají hluboko do těchto trhlin a tím rozvracejí vrstvu nečistoty, která má být odstraněna.
Kinetický efekt:
Odstřel povlaku / kontaminace
Částice suchého ledu, které pronikly křehkými žlázami, nyní náhle sublimují (přechod z pevného do plynného stavu). Vzhledem k nárůstu objemu během sublimace asi 700 až 1000krát je vrstva, která má být odstraněna, zcela oddělena od obrobku. Tryskací médium suchým ledem je nyní plynné.
Výsledek: Vyčištěný nepoškozený povrch
Na rozdíl od tradičních technik tryskání je proces tryskání suchým ledem neabrazivním procesem. To znamená, že na obrobku není žádný oděr. Povrch působí jako nový.
Výhody systému tryskání suchým ledem
Se strojem na tryskání suchým ledem jsou pelety suchého ledu vystřelovány na čištěný povrch pomocí tlaku vzduchu a odstraňují tak odolné nečistoty bez použití abrazivního materiálu. Práce s minerálním organickým tryskacím materiálem, jako je písek, soda, granulované ořechové skořápky nebo skleněné kuličky, je u houževnatých případů stále velmi běžné. Tyto přístupy však mají dva nepříjemné vedlejší efekty: Na jedné straně může být čištěný materiál abrazivním tryskacím materiálem napaden až do úplného zničení. Za druhé, tryskací materiál není foukán pouze do oblasti, která má být čištěna, ale všude. V lepším případě spadne na zem, kde se dá zamést a zlikvidovat.
Mnohem pravděpodobnější je ale to, že se usazuje ve všech zákoutích, odkud se musí zase zdlouhavým čištěním odstraňovat. Vysokotlaké čištění vodou tento problém nemá, ale účinnost ostrého vodního paprsku je omezená a vysoký průnik vlhkosti během procesu čištění je pro mnoho aplikací vylučovacím kritériem.
Při práci s tryskáním suchým ledem naopak nevzniká žádný tryskací materiál ani voda jako odpad. Pelety vystřelené systémem tryskání suchým ledem se odpařují bez zanechání zbytků. Po ošetření strojem na tryskání suchým ledem zůstane pouze uvolněná špína.
