PREGUNTAS FRECUENTES SOBRE LA LIMPIEZA CRIOGÉNICA
En esta sección encontrará respuestas a sus preguntas sobre
la limpieza con hielo seco
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¿Qué es la limpieza con hielo seco?
La limpieza con hielo seco es una tecnología de limpieza innovadora y respetuosa con el medio ambiente que utiliza partículas sólidas de dióxido de carbono (CO2), comúnmente conocidas como hielo seco. Estas partículas son usadas como agente de limpieza: son impulsadas a gran velocidad sobre las superficies a limpiar gracias a un sistema de pulverización neumática.
Tras el impacto, el hielo seco sufre una sublimación instantánea, pasando directamente de un estado sólido a uno gaseoso, sin pasar por un estado líquido. Esto crea un choque térmico en la superficie contaminada, lo que permite que las partículas o capas de suciedad se aflojen sin dañar el sustrato.
Este proceso es extremadamente efectivo para eliminar varios tipos de contaminantes, como grasas, aceites, ceras, residuos de producción e incluso algunos recubrimientos sin requerir el uso de solventes químicos, agua o métodos abrasivos. Por lo tanto, es especialmente adecuado para la limpieza de piezas sensibles o en entornos donde el uso del agua está prohibido o es indeseable.
La velocidad a la que se impulsan las partículas de hielo seco depende en gran medida del sistema utilizado, así como de varios parámetros ajustables, como la presión, el volumen de aire y el tipo de boquilla. En general, los sistemas de limpieza criogénica se pueden clasificar en dos categorías principales en función de su diseño y la velocidad de proyección:
- Sistema de doble tubo o venturi: Estos sistemas permiten velocidades de proyección de entre 60 y 120 metros por segundo (m/s). A menudo se utilizan para aplicaciones de limpieza general en las que se requiere una eliminación eficaz de la suciedad sin requisitos específicos de velocidad de pulverización. Ver
máquina criogénica de doble tubo - Sistema monotubo con boquilla supersónica: Estos sistemas son capaces de propulsar partículas de hielo seco a velocidades superiores a 290 m/s, proporcionando una mayor capacidad de limpieza para tareas más exigentes o para superficies especialmente difíciles de limpiar. Ver
máquina de limpieza criogénica de un solo tubo
Además de su eficiencia y beneficios ambientales, la limpieza criogénica también se valora por su capacidad para reducir significativamente el tiempo de inactividad de los equipos industriales, ya que a menudo se puede llevar a cabo sin desmantelar maquinaria o equipo. Este método también ayuda a prolongar la vida útil de los activos al evitar el desgaste prematuro de los métodos de limpieza más abrasivos.
¿Cuál es el origen de la técnica?
¿Cómo funciona?
La limpieza criogénica funciona en tres pasos principales, basados en el uso de hielo seco en forma de gránulos o partículas:
- Pulverización : Las partículas de hielo seco se colocan dentro de una
máquina de limpieza criogénica
y luego se aceleran a alta velocidad utilizando un chorro de aire comprimido a través de una boquilla de chorreado especialmente diseñada. Esta aceleración permite que las partículas golpeen la superficie a limpiar con una alta energía cinética (Ec=1/2 mV²) - Choque térmico : El impacto de las partículas de hielo seco en la superficie crea un choque térmico que debilita la unión entre la suciedad y la superficie. La diferencia de temperatura entre el hielo seco (alrededor de -78,5 °C) y la superficie hace que la capa de suciedad se contraiga rápidamente, lo que facilita su despegue.
- Sublimación : En el momento del impacto, el hielo seco pasa directamente del estado sólido al estado gaseoso (sublimación), aumentando considerablemente su volumen, en una proporción de 1 a 400 o de 1 a 700 (depende de la temperatura ambiente). Este cambio de estado provoca una rápida expansión que ayuda a “soplar” la suciedad de la superficie sin abrasión ni daños, a la vez que deja la superficie limpia y seca, libre de agua o residuos de disolventes.
Este proceso permite una limpieza eficiente sin el uso de productos químicos, sin generar residuos secundarios y sin dañar las superficies, lo que lo convierte en un método de limpieza seguro y respetuoso con el medio ambiente para muchas aplicaciones industriales.
¿Cuál es la diferencia con el chorro de arena?
La limpieza criogénica y la limpieza criogénica son dos métodos de limpieza industrial, pero difieren en sus principios, medios utilizados e impactos en las superficies tratadas:
Medios de limpieza:
- Limpieza con hielo seco: Utiliza partículas sólidas de hielo seco que se subliman al contacto con las superficies.
- Lijado: Utiliza partículas abrasivas sólidas como corindón, vidrio, rugosidad, etc.
Mecanismo de acción:
- Lijado: Funciona por acción mecánica abrasiva, donde las partículas sólidas golpean la superficie y erosionan o eliminan físicamente la suciedad, la pintura, el óxido, etc.
- Limpieza con hielo seco: Funciona por choque térmico y sublimación, donde el contacto frío de las partículas de hielo seco con la superficie crea un choque térmico que debilita los contaminantes antes de que la sublimación los expulse de la superficie.
Efectos superficiales:
- Limpieza con hielo seco: No abrasivo, no deteriora la superficie tratada y no deja residuos secundarios, ya que el hielo seco sublimado se dispersa en la atmósfera.
- Lijado: Potencialmente abrasivo, puede alterar la textura de la superficie o causar daños si se aplica incorrectamente. Genera residuos secundarios (partículas abrasivas desgastadas y materiales eliminados) que deben recogerse y eliminarse.
Aplicaciones:
- Limpieza con hielo seco: Ideal para limpieza de precisión, equipos sensibles, entornos donde el agua o los residuos son un problema.
- Lijado: Más adecuado para eliminar recubrimientos gruesos, óxido o para la preparación de superficies antes de pintar o recubrir, donde se requiere abrasión.
Consideraciones ambientales y de seguridad:
- Limpieza con hielo seco: Más respetuoso con el medio ambiente, reduce el riesgo de contaminación química y minimiza la exposición del operador a productos químicos peligrosos.
- Lijado: Puede generar polvo y residuos nocivos, lo que requiere estrictas medidas de control para la seguridad del operador y la protección del medio ambiente.
En resumen, la elección entre la limpieza criogénica y la limpieza criogénica depende de la naturaleza de la suciedad que se va a eliminar, el tipo de superficie que se va a limpiar, las consideraciones medioambientales y los objetivos específicos de limpieza. Además, el chorro de arena genera mucho polvo y, por lo general, no es posible limpiar en el sitio.
¿Qué sucede con el hielo seco cuando impacta en la superficie?
Al impactar con una superficie, el hielo seco sufre sublimación, cambiando de un estado sólido a uno gaseoso sin convertirse en líquido. Este proceso libera dióxido de carbono (CO₂), un componente natural del aire, que participa en ciclos ecológicos esenciales como la fotosíntesis. Aunque el CO₂ es un gas de efecto invernadero, su liberación en este contexto no introduce contaminantes químicos en el medio ambiente, integrándose en los ciclos naturales sin contribuir directamente al calentamiento global.
¿Qué sucede con el contaminante?
Durante la limpieza criogénica, los contaminantes se eliminan de la superficie de manera eficiente y controlada. Aquí hay una explicación precisa y concisa de lo que sucede con los contaminantes:
- Contaminantes secos : Después de desprenderse de la superficie por limpieza criogénica, estas partículas caen por gravedad. Se pueden recoger en una superficie preparada para este fin, como una lámina de plástico, lo que facilita su recogida. La eliminación se realiza simplemente con una aspiradora industrial o mediante recolección directa para su reprocesamiento o eliminación adecuada.
- Contaminantes viscosos : Para sustancias más adherentes, como grasas o aceites, el método criogénico también los afloja, pero su recolección requiere una planificación específica. El proceso se logra guiando estos contaminantes desde su ubicación inicial (punto A) hasta un punto de recolección predefinido (punto B), donde luego pueden ser tratados o limpiados más a fondo, por ejemplo, utilizando limpieza a alta presión u otros métodos apropiados para garantizar la eliminación completa.
Este enfoque estratégico para la recogida de contaminantes garantiza que la limpieza criogénica no se limite a mover la suciedad de un punto a otro, sino que contribuya a una gestión eficiente y respetuosa con el medio ambiente .
¿La limpieza con hielo seco daña la superficie?
La descohesión o desprendimiento del contaminante tiene lugar en un determinado umbral de energía. Cuando el umbral de descohesión está por debajo del umbral de daño, es seguro limpiarlo. Cuando es más alto, podría dañar la superficie.
La dureza del hielo seco es comparable a la de la tiza.
Dado que la mayoría de las piezas limpias con CO₂ son equipos de producción (hierro fundido, acero, acero inoxidable, aluminio), no hay daños. También puedes limpiar sustratos (superficies) más frágiles como plásticos, placas electrónicas, monumentos, cobre, telas, etc.
Una prueba preliminar definirá la viabilidad del proyecto de limpieza criogénica.
Ejemplo de una aplicación no recomendada:
Decapado de un barniz de grado marino sobre madera blanda (pino, abeto): lapresión necesaria para aflojar el barniz desfibra la madera.
¿Se puede limpiar el equipo caliente en el lugar?
Puede limpiar hasta tres o cinco veces más rápido cuando el equipo está caliente.
La adherencia de la mayoría de los contaminantes es menor a temperaturas más altas.
El hielo seco se sublima en el momento del impacto, a diferencia del chorro de arena que deja medios abrasivos atrapados en los huecos.
Los métodos de limpieza abrasivos generalmente están prohibidos in situ en las industrias.
¿El CO2 enfría la superficie?
El nivel de enfriamiento de la superficie depende de tres factores principales:
a) la masa de la superficie objetivo
b) la duración de la solicitud
c) Consumo de hielo seco por hora
Por lo general, el moho de un neumático puede caer entre 175 y 162 °C durante la aplicación de la limpieza con hielo seco.
Con un molde muy delgado, la caída de temperatura puede ser mayor.
La refrigeración de la herramienta es mínima en la gran mayoría de los casos.
¿Puede la bajada de temperatura dañar un moho caliente?
Es poco probable, pero depende de la masa del objeto objetivo.
Los moldes pesados, por ejemplo, no se dañarán en absoluto porque la caída de temperatura es insignificante en comparación con la masa del molde.
Con sustratos delgados con tolerancias críticas, es posible que deba hacer pruebas para determinar si la bajada de temperatura afectará la estructura de la superficie.
¿El proceso creará condensación?
La condensación solo puede ocurrir si enfría el sustrato (superficie) por debajo del punto de rocío, que varía según el clima local.
Si está limpiando un molde caliente, es poco probable que enfríe el molde bajo el punto de rocío. Por lo tanto, es raro que provoque condensación.
¿Cómo se hace el hielo seco?
A partir de CO₂ líquido a alta presión. Cuando la presión del CO₂ líquido cae a presión atmosférica, el 50% se transforma en gas y el 50% en hielo seco.
A continuación, el hielo seco se comprime en bloques, barras o gránulos de 3 mm. A continuación, este helado deberá colocarse en un recipiente adecuado. Descubre cómo almacenar CO2 sólido haciendo clic en el siguiente enlace.
¿Cómo se hacen los pellets de hielo seco?
El CO₂ líquido presurizado se devuelve a la presión atmosférica: se obtiene hielo seco.
Esta nieve se comprime y se empuja a través de un troquel o matriz para formar gránulos.
La máquina capaz de realizar este trabajo es una peletizadora. Hay 2 versiones:
– versión hidráulica,
– Versión mecánica
La primera versión (hidráulica) ofrece una mayor densidad de hielo y, por lo tanto, un mayor poder de decapado.
Sin embargo, es fácil trabajar con vidrio mecánico.
¿Cuánto aire necesito para la limpieza criogénica?
Normalmente, se requiere un mínimo de 4.000 l/min (4 m3/min) y una presión de al menos 6 bar, pero esto depende totalmente de la aplicación y del tipo de chorreadora (máquina criogénica).
El 85% de las aplicaciones se realizan a presiones de 6-7 bar 4.000-5.000
- Ejemplo 1 : Limpieza del armario eléctrico con ATX nano – Volumen de aire requerido de 800 a 1500 l/min (presión ver Manual de instrucciones)
- Ejemplo 2: Limpieza de asientos de coche con ATX nano – Volumen de aire requerido de 1200 a 3100 l/min (presión ver Manual de instrucciones)
- Ejemplo 3 : Desengrasado de la máquina herramienta con ATX25-E – Volumen de aire requerido 4000 l/min (presión ver Manual de instrucciones)
¿Cuáles son las posibles presiones de limpieza?
Las presiones de limpieza criogénica oscilan entre 0,3 y 15 bar (ATX25-E).
Sin embargo, algunos recolectores de la competencia se ajustan a presiones máximas de 7 o incluso 10 bar.
Prefiera los decapantes, que pueden trabajar hasta una presión mínima de
12 bar
.
Presiones de trabajo de Cryoblaster ATX :
- ATX nano : de 3 a 12 bar
- ATX25-E : 0,3 a 15 bar
- ATX25 : de 3 a 15 bar
¿Se puede cambiar la tasa de alimentación del hielo seco?
Todo depende del fabricante del hardware. Algunas máquinas se están secando para un consumo.
Es preferible poder aumentar o disminuir el consumo de hielo seco en función del contaminante y la presión.
La serie Cryoblaster ATX incluye un regulador de consumo de hielo seco de serie:
- ATX nano : 0 a 35 kg/h
- ATX25-E : 0 a 75 kg/h
- ATX25 : 0 a 65 kg/h
¿Necesito un secador de aire?
El equipo Cryoblaster ATX está diseñado para una operación de limpieza con aire seco y limpio (disponible en la mayoría de las fábricas).
Aunque la serie ATX incluye un filtro interno de micras de serie, se requerirá un secador de aire adicional en circunstancias excepcionales:
– ausencia de tratamiento de aire comprimido en las instalaciones del cliente,
– Alquiler de un compresor sin sistema de tratamiento de aire comprimido
Siempre debe purgar las líneas de aire comprimido antes de conectarlas a su unidad ATX. Esto eliminará el agua y la suciedad que pueda haber en él (consulte la metodología Instrucciones de uso de su ATX).
En cuanto a la entrevista...
Las unidades de limpieza de Cryoblaster® están diseñadas para brindarle años de funcionamiento sin problemas con un mantenimiento mínimo:
– Limpiadores de hielo seco 100% neumáticos : compruebe el nivel de aceite neumático y los filtros de vez en cuando.
– Limpiadores de hielo seco electroneumáticos Cryoblaster: sin mantenimiento
¿Cuáles son las mejores aplicaciones de la limpieza criogénica?
La gama de aplicaciones de limpieza criogénica es increíble.
Una pequeña muestra de nuestros clientes lo pone de manifiesto: Révillon (fábrica de chocolate), Renault Trucks (camiones), ITW (placas electrónicas), Pyxidis (médico), SAB Group (fundición de aluminio)…
La limpieza criogénica es excelente para limpiar las herramientas de producción en línea, ya que no es necesario enmascarar o enmascarar, enfriar y desmontar. Hemos logrado resultados excepcionales mediante la limpieza de equipos de producción en fundiciones, plásticos,
La limpieza criogénica
también es
común en la industria nuclear para la descontaminación.
Para más información:
- Explicaciones de la limpieza con hielo seco
- Beneficios de la limpieza con hielo seco
- Vídeos de aplicaciones de limpieza con hielo seco
- Preguntas y respuestas sobre la limpieza criogénica
- Máquinas de limpieza con hielo seco
- Limpieza con hielo seco industrial
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- Equipo de protección personal para limpieza criogénica
- Historia de la limpieza con hielo seco