La technologie de recyclage améliore la productivité

Étude de cas La technologie de recyclage améliore la productivité

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Auteur/
Éditeur:
Dr. Mark Cross
/ Nicole Kareta

Honeywell a consulté Ultraseal International, un spécialiste mondial du scellement de porosité, pour évaluer son système existant et faire des recommandations d’amélioration. Les résultats ont été très positifs avec une productivité accrue et des économies de coûts.

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Le processus d'imprégnation de la fonderie de l'usine avait des problèmes continus avec la qualité du produit après l'imprégnation, ce qui réduisait la productivité, ainsi qu'avec les coûts environnementaux associés au processus.
Le processus d’imprégnation de la fonderie de l’usine avait des problèmes continus avec la qualité du produit après l’imprégnation, ce qui réduisait la productivité, ainsi qu’avec les coûts environnementaux associés au processus.

(Source: Ultraseal International)

En tant que fabricant de vannes de régulation de combustion, Honeywell – Environmental and Combustion Controls NA (Amérique du Nord) défend depuis de nombreuses années une approche d’intégration verticale de son processus de fabrication. Produisant des millions de vannes par an, Honeywell réalise toutes les opérations d’usinage et secondaires en interne, exploitant huit machines de moulage sous pression (allant de 500 à 945 tonnes US) qui répondent à 100% des besoins de la société en matière de moulage sous pression.

M. Morray Ysaguirre, ingénieur principal de fabrication de la division, travaille pour l’entreprise depuis plus de 40 ans et est responsable de six centres d’usinage et d’un système d’imprégnation. Depuis plus de 18 ans, l’installation de Dublin, en Californie, scelle des pièces moulées poreuses à l’aide d’une machine d’imprégnation automatisée qui traite plus de 2 000 pièces par jour.

Lubrolene WFR offre une solution possible pour la coulée de composants plus gros avec des températures de processus plus élevées.

En tant que marque mondiale opérant dans un large éventail d’industries, Honeywell se concentre sur l’amélioration de la productivité et de l’efficacité et s’engage à réduire les coûts et l’utilisation inefficace des ressources. Le processus d’imprégnation de la coulée de l’usine, inchangé depuis de nombreuses années, avait des problèmes continus avec la qualité du produit après l’imprégnation, ce qui réduisait la productivité et les coûts environnementaux associés au processus. Pour trouver une solution à ces problèmes répondant aux objectifs d’amélioration de Honeywell, M. Ysaguirre a fait appel aux ingénieurs expérimentés d’Ultraseal pour mener une étude de site afin de comprendre leurs besoins d’imprégnation des composants, les systèmes et processus actuels.

Analyse de la situation

En analysant les données du système de fabrication, l’équipe d’Ultraseal America a découvert que le système d’imprégnation consommait environ 200 gallons de scellant par mois et 1000 gallons d’eau par jour uniquement sur le réservoir de lavage. En raison des restrictions de rejet, l’eau de traitement contaminée a été traitée sur place, puis filtrée. Un système d’évaporation était également nécessaire, ajoutant un coût supplémentaire de traitement des effluents de 0,21 USD par gallon d’eau de traitement.

En plus de volumes élevés d’eau et d’utilisation de scellant, Honeywell rencontrait des problèmes avec les pièces devenant collantes après l’imprégnation. Cela signifiait qu’ils devaient utiliser encore plus d’eau fraîche dans les réservoirs pour le nettoyage, ce qui augmentait les temps d’arrêt du processus et réduisait la productivité. À ce stade, le système n’était capable de traiter que cinq transporteurs par quart de travail.

Malgré une grande précision de production, les fonderies de moulage sous pression ont toujours tenu compte du fait que des défauts peuvent survenir dans la production, par exemple en raison d'une composition chimique inappropriée de la masse fondue, de la modification des paramètres de la machine et du processus et en raison de l'usure des moules de moulage sous pression. .

Solution

Après un examen et une évaluation complets du système, Ultraseal America a recommandé de convertir le système d’imprégnation conventionnel en technologie de recyclage Ultraseal et d’utiliser le scellant de recyclage Ultraseal Rexeal 100.

Le système de recyclage Ultraseal est entièrement fermé en boucle lors de l’opération de lavage à froid et ne nécessite aucun changement dans l’application du processus d’imprégnation. Le système de récupération de scellant (SRS) fournit traitement rentable tout en évitant le défi important des coûts de traitement des effluents chimiques du procédé, ainsi qu’en éliminant l’élimination des solides et en réduisant considérablement les coûts d’évaporation associés.

La conversion à Ultraseal technologie de recyclage a été réalisé en ajoutant le module SRS et en modifiant deux des réservoirs de lavage et de durcissement pour répondre à des spécifications plus modernes et améliorer le lavage des composants, éliminant les problèmes de post-imprégnation précédents avec les composants «collants». Cela signifiait que Honeywell pouvait également éliminer l’un de ses trois réservoirs de lavage, ce qui a réduit le temps nécessaire au traitement.

Les ingénieurs Ultraseal ont pu réutiliser la plupart des équipements existants dans la conversion du système et ont également mis à jour les programmes des contrôleurs PLC et CNC. Les mises à jour du PLC ont conduit à beaucoup temps de cycle de traitement plus rapides, rendu possible par le temps de gel plus rapide et la stabilité améliorée du processus du mastic de recyclage Ultraseal Rexeal 100. Les travaux de conversion ont été achevés dans un délai de deux semaines.

Après la coulée, des étapes de traitement supplémentaires sont nécessaires pour conférer aux composants des propriétés spécifiques.

Résultats

Depuis la mise en œuvre du système, Honeywell a bénéficié d’importantes économies de coûts, d’améliorations de la productivité et d’avantages environnementaux. Ceux-ci inclus:

  • Consommation d’eau réduite: Plus important encore, l’entreprise a constaté une réduction de 98% de la consommation d’eau, générant une économie de coûts évaluée à 172 000 USD par an.
  • Réduction de la consommation de mastic: Au total, la consommation mensuelle de mastic a diminué de 93%
  • Temps de cycle et coûts de traitement réduits: Le temps de cycle est passé de 110 minutes à 40 minutes par transporteur et le nombre de transporteurs traités par quart de travail est passé de cinq à neuf. Cela a réduit le coût d’imprégnation par pièce de 37%
  • Coûts de traitement des eaux usées réduits: En éliminant la nécessité de traiter les déchets hors ligne, le coût des produits chimiques de floculation, du papier filtre, du camionnage, etc. a été complètement éliminé, économisant ainsi 70 000 USD supplémentaires par an.
  • Économies de sous-traitance: Étant donné que le système ne contient plus de produit d’étanchéité sur l’équipement de traitement, des économies supplémentaires de 16 000 USD par an ont été réalisées en éliminant la nécessité pour un entrepreneur extérieur de nettoyer les réservoirs de traitement deux fois par an.

Dans l’ensemble, la conversion à la technologie de recyclage par ultrasons a permis à Honeywell de réaliser des économies de coûts consolidées de 19 000 USD par mois tout en amélioration de la productivité et des performances environnementales. Cette approche de l’imprégnation par coulée sous pression met en évidence l’importance d’optimiser le choix de la stratégie d’imprégnation des composants.

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Bon à savoir: comment fonctionne le système d’imprégnation?

Il y a trois étapes clés du processus d’imprégnation. Tout d’abord, le mastic est appliqué à la coulée sous vide dans un autoclave. Une fois que les composants sont immergés dans le mastic, le vide est libéré, ce qui permet au mastic de pénétrer dans les microporosités et les voies de fuite à l’intérieur du moulage par le changement de pression résultant, ce qui attire le mastic dans toutes les microporosités et les voies de fuite. L’application de produit d’étanchéité sur la pièce moulée peut prendre de 30 secondes à deux minutes pour des composants tels que des blocs moteur ou jusqu’à 30 minutes pour des pièces de compresseur.

Deuxièmement, un module de lavage à froid élimine l’excès de produit d’étanchéité des surfaces des composants externes et des trous taraudés.

La troisième étape du processus est un cycle de durcissement à chaud. Cela expose les composants à la chaleur pendant une période de temps prédéterminée à l’aide d’un bain d’eau chaude qui polymérise le mastic, le faisant passer d’un état liquide à un polymère solide en appliquant de la chaleur.

Première imprimante 3D phénolique à durcissement à froid d'Allemagne utilisée dans la production en série.

Les étapes de lavage à froid et de durcissement à chaud produisent un flux d’effluent. Pendant la phase de lavage à froid avec des mastics conventionnels non recyclables, jusqu’à 90% du scellant consommé est perdu dans les effluents, qui est un polluant chimique qui doit être éliminé conformément à la législation environnementale locale. Après un nombre relativement restreint de cycles, l’eau de lavage doit également être remplacée pour éviter la contamination indésirable du scellant des composants. L’eau de lavage émulsionnée ne peut pas être rejetée dans le réseau d’égouts public et doit être évacuée par des sociétés spécialisées dans la gestion des déchets. Le résultat est une consommation d’eau de procédé et de scellant gaspillée, élevée et coûteuse, et les coûts associés de traitement et d’élimination de l’environnement.

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