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Conférence ASRH, 21 octobre 2009 1 METHODES APPLIQUEES AU NETTOYAGE Patrick EGGLI LRCB Sàrl Bienne.

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1 Conférence ASRH, 21 octobre METHODES APPLIQUEES AU NETTOYAGE Patrick EGGLI LRCB Sàrl Bienne

2 Conférence ASRH, 21 octobre Objectifs: Faire un survol des procédés actuels Assimiler quelques bases techniques Sensibilisation aux points essentiels

3 Conférence ASRH, 21 octobre Machines à solvant ouvertes Solvants chlorés Machines à solvant sous vide Dispositifs à solvants fluorés Lavage Aqueux immersion Aqueux aspersion Obsolète Mérite une présentation séparée Essentiellement Pour les conditionnements

4 Conférence ASRH, 21 octobre Solvants: définitions Point débullition Température à laquelle le liquide bout à pression normale. Indice dévaporation Vitesse dévaporation relative à une référence (éther ou acétate de butyle) dans des conditions normalisées. Polarité Propriété chimique rendant un solvant apte à dissoudre des composés non polaires (huiles, cires) ou polaires (sels). Point éclair Température à partir de laquelle le liquide peut être enflammé au contact de lair par une source de chaleur. Miscibilité avec leau Propriété rendant apte un solvant à se dissoudre dans leau ou de dissoudre de leau, limites en %. Enthalpie de vaporisation Energie nécessaire pour évaporer une substance. Peut être donné en J/g, cal/g, J/mol. Solvant A III si point Éclair >55°C

5 Conférence ASRH, 21 octobre Machines de table ouvertes AvantagesInconvénients Pas deau au rinçage, pas de corrosion Polyvalent Faible encombrement Inflammabilité des solvants Faible capacité Procédé usuel à 4 cuves : - Lavage sous ultrasons dans un produit de lavage aqueux, à base de pétrole ou déthers de glycol - Rinçage dans 3 bains successifs dun solvant volatil - Séchage à lair chaud Utilisation : Terminaison (fournitures), rhabillages Normalement pas EX Néanmoins utilisées avec Des solvants inflammables: Pas dautre choix! Modèle très courant Plus fabriqué Plusieurs nouveaux fabricants Paniers standardisée Température ambiante

6 Conférence ASRH, 21 octobre Solvants de rin ç age Produit Point débullition Point éclair Indice dévaporation (éther=1) Alcool éthylique78°C14°C8 Alcool isopropylique80°C12°C11 Benzine °C-2°C7 Alcool n-butylique116°C34°C33 1-Méthoxy-2-propanol119°C33°C19 Exigences de qualit é : R é sidu d é vaporation <1mg/L Eviter les conditionnements en mati è res plastique R é server les ustensiles de transvasement = IPA = isopropanol = éthanol = « alcool à brûler » Laisse souvent des traces Très inflammable, si possible à éviter en production Remplace lIPA Sent fort DOWANOL PM, odeur éthérée Remplace la benzine Dans les ateliers de production Normalement pas De problèmes jusquà 5mg/L Important!

7 Conférence ASRH, 21 octobre Machines fermées sous vide AvantagesInconvénients Simplicité Pas deau, pas de corrosion Grande capacité Solvant recyclé en continu Peu polyvalent Dispositif complexe Pas ou peu compatible avec leau Pas de désoxydation, faible cavitation Procédé à cuve unique avec distilleuse : - Lavage sous ultrasons et rotation - Rinçage dans du solvant frais - Rinçage par condensation des vapeurs - Séchage sous vide Utilisation : Fabrication des fournitures en acier, décolletage, étampage, év. ébauches interopération

8 Conférence ASRH, 21 octobre La température débullition diminue avec la pression (équation de Clausius-Clapeyron). Principe : Sous 20 mbar, la température débullition baisse denviron 100°C par rapport à la pression normale. deltaH=enthalpie de vaporisation Donnée en J/mol R=8,315 J/mol.KT en K

9 Conférence ASRH, 21 octobre Propri é t é s de solvants pour machines ferm é es Produit Point débullition (1013mbar) Point éclair Densité (20°C) Hydrocarbure : Isopar H °C49°C0,76 g/cm3 Alcoxypropanol : Dowclene °C63°C0,88 g/cm3 Lactame : N-Méthylpyrrolidinone 204°C91°C1,03 g/cm3 Diester : Rhodiasolv RPDE °C100°C1,09 g/cm3 Très efficace pour éliminer la gomme-laque Provoque des allergies Interopération au décolletage Élimination des huiles minérales Assez universel Existe différents types Marginal ou pas Encore utilisé

10 Conférence ASRH, 21 octobre Lavage à base aqueuse Types de machines : Séquentielles linéaires ou rotatives Manuelles ou robotisées 4 à 10 cuves voire plus Grande modularité AvantagesInconvénients Grande capacité Permet datteindre des propretés élevées Peu de risques pour la santé de lutilisateur Bonne image de marque Grande consommation en eau et en énergie Maintenance, traitement des rejets Corrosion difficilement maîtrisable sur lacier Procédés complexes à mettre au point Recommandé: lavage des ébauches en Terminaison, lavage des alliages cuivreux en interopération Pas recommandé en interopération sur les aciers Efficace pour le dégommage après polissage plat, finition éventuellement avec un solvant avant séchage

11 Conférence ASRH, 21 octobre Exemple de procédé Variantes : - Cuve daspersion avec déshuileur en tête - Bullage - Jets immergés - Séchage sous vide - Ultrasons dans les bains deau déminéralisée cascade rétrograde

12 Conférence ASRH, 21 octobre Lessive acide pH Lessive alcaline pH Très efficace pour désoxyder le laiton Utilisable sur laluminium et les acier inox. Finition sur les verres et plastiques Incompatible avec les aciers faiblement alliés Compatible avec les aciers peu ou non alliés Efficace sur les pâtes à polir et les huiles Finition sur les métaux Incompatible avec laluminium Quel pH pour un bain de lessive?

13 Conférence ASRH, 21 octobre Exemple de formulation Lessive concentrée alcaline Base / amine « builder » : Alcalinité / Effet tampon Effet désoxydant Saponifie les huiles type esters Tensioactif non ionique : Agent mouillant, détergence Emulsifiant Tensioactif anionique : Hydrotrope Stabilisateur démulsion Formation dun film lessiviel Complexant : Empêche la précipitation de Ca/Mg Effet désoxydant Inhibiteur : Protège de la corrosion Diluant : Rends la formulation homogène Solvant auxiliaire Concentration de travail : 0,5-10% Température de travail : 50-80°C Augmente la température du point de trouble

14 Conférence ASRH, 21 octobre Finition hydrophileFinition hydrophobe Très grande propreté, état de surface proche dun traitement plasma Difficultés de séchage Grande sensibilité à la corrosion Très grande exigence au niveau des eaux de rinçage (taches de séchage) Présence dun film lessiviel très fin Séchage aidé par un égouttage / soufflage Résistance à la corrosion améliorée par un film inhibiteur Effet de la lessive de finition Molécules deau présentes À la surface Laiton ternis rapidement Film lessiviel Contamination contrôlée Lépilame peut ne pas tenir sur une finition hydrophobe!

15 Conférence ASRH, 21 octobre Sensibilité à la corrosion Augmentent le risque de corrosion : - Surfaces rugueuses - Inclusions de MnS (20AP) - Présence de chlorure de sodium - Acidité - Résidus de fer doux sur de lacier inoxydable La corrosion de lacier lors du rinçage eau DI / séchage peut être réduite par lajout dun agent alcalin volatil dans leau DI; cette eau est difficilement voir pas recyclable Leau DI est acide cause dissolution de CO2: Corrosion immédiate sur lacier Ne JAMAIS utiliser deau permutée Acier inoxydable si >12% de Cr Les goupilles de centrage des ébauches (4C27A ou 20AP) ne résistent pas au lavages en milieu acide

16 Conférence ASRH, 21 octobre Rejets à légout: limitations légales Cu :0,5 mg/LpH :6,5 – 9,0 Pb :0,5 mg/LHydrocarbures :20 mg/L Zn :0,5 mg/LSolvants chlorés :0,1 mg/L Ni :0,5 mg/L Les bains lessiviels usés peuvent contenir jusquà plusieurs grammes par litres de métaux lourds. Les limites sont fixées par la loi (OEau RS ). Dépassement admissible si en ordre après dilution avec les eaux industrielles

17 Conférence ASRH, 21 octobre Lavage aqueux, points essentiels : Qualité de leau déminéralisée : < 1uS/cm voir meilleur Flux des bains de rinçage suffisants Prévoir assez de capacité de production deau déminéralisée Maîtrise de la concentration des bains Fréquence de vidange adaptée Personnel formé indispensable Eau osmose inverse: env. 10uS/cm Conductivimétrie: courbe détalonnage à faire Existe des conductivimètres programmables Titration: normalement à faire en laboratoire Contrôle de lusure par turbidimétrie

18 Conférence ASRH, 21 octobre Conclusions : Le lavage nest pas un procédé simple Il ny a pas de solution universelle Le choix et la maîtrise des procédés est essentielle

19 Conférence ASRH, 21 octobre Merci pour votre attention Remerciements pour les illustrations à :


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