Roboty FANUC čistí plastové díly tuhým CO2

Ve společnosti Mürdter Dvořák v Olšanech u Prostějova byla před nedávnem uvedena do provozu velice zajímavá a perspektivní technologie čištění plastových dílů před lakováním pomocí tuhého CO2. Na projektu se podílely také firmy FANUC, který sem dodal roboty, a SPEKTRO CZ, jež dodala zařízení pro zpracování oxidu uhličitého. Použitá technologie čištění je požadována přímo některými automobilkami a její zavedení otevírá cestu k dalším zakázkám.

T+T: Představte prosím našim čtenářům ve stručnosti firmu Mürdter Dvořák.
Marek Švéda, jednatel Mürdter Dvořák: Firma vznikla na zelené louce v roce 1993, v jednom areálu zde fungují dva samostatné subjekty: Mürdter Dvořák, nástrojárna spol. s r.o. a Mürdter Dvořák lisovna spol. s r.o. Hlavní výhodou této kombinace provozů je dokonalá kontrola na procesem – od výroby formy, přes lisování, až po finální povrchové úpravy výlisku. Aktuálně máme 370 zaměstnanců, 170 v lisovně a 100 v nástrojárně. V letech 2007 a 2008 u nás proběhly velké investice do nových technologií, v obou letech jsme investovali zhruba 90 milionů korun. Ekonomickou krizi jsme jako dodavatelé automobilového průmyslu samozřejmě pocítili, ale nyní už máme připravenou další etapu rozšiřování výroby.
Z hlediska naší produkce se specializujeme na díly, které jsou součástí větších sestav, zejména palubní desky, dveřní díly a další interiérové prvky. V současnosti jsou našimi největšími zakázkami díly pro BMW X1, Opel Astra a Audi A8. V portfoliu máme velký podíl lakovaných dílů, takže jsme zde v roce 2008 zřídili lakovnu. Její součástí je nově od roku 2013 také kabina pro čištění dílů oxidem uhličitým.

T+T: Pracoviště pro čištění oxidem uhličitým nás zajímá především, na jakém principu funguje?
Ivo Vágner, projektový manažer SPEKTRO CZ: V plynné fázi známe CO2 všichni z Coca-Coly, zatímco v tuhé fázi se nachází ve formě jemných bílých krystalů. CO2 v této formě necháváme narážet na čištěný povrch a oxid uhličitý odstraňuje nečistoty z povrchu toho čištěného dílce. Tlakový vzduch vrhá krystalky na dílec rychlostí 250 m/s, čímž je dána mechanická složka čištění. Zároveň dochází k čištění chemickému, protože CO2 je poměrně velmi dobré nepolární rozpouštědlo a i v tuhé fázi zde dochází k odmašťování.
CO2 je skladovaný v zásobní nádobě hned vedle haly v kapalné formě při teplotě cca -25 C a tlaku 18 bar. Pod tímto tlakem je plyn ze zásobníku vytlačován izolovaným potrubím do regulační skříně, kde dochází k řízení přísunu jednak oxidu uhličitého a jednak tlakového vzduchu. Obě tato média jdou potom z regulační skříně hadicemi do trysek, které jsou umístěny na ramenech robotů. Nad vlastní plochou tryskou je podlouhlý díl, a to je vysněžovací komora. Ve vysněžovací komoře dochází ke změně fáze, to znamená, že oxid uhličitý, který tam přichází za tlaku 18 bar v kapalném stavu, se ocitne v prostoru s nulovým tlakem, respektive jen s tlakem okolní atmosféry a změní fázi z kapalné na tuhou, takzvaně vysněží. Je to stejný jev, na kterém funguje sněhový hasicí přístroj. Drobné krystaly CO2 jsou potom použity jako tryskací médium. V okamžiku, kdy CO2 dopadne na čištěný povrch, sublimuje, tzn. mění fázi na plynnou. Tryskací kabina je konstruována tak, že má nucený přívod vzduchu zvenčí a nucený odtah.

T+T: Pracují zde roboty FANUC, jaké jsou jejich výhody?
Jiří Krejčí, vedoucí lakovny Mürdter Dvořák: Pracoviště čištění pomocí CO2 je robotizované, proces čištění je díky robotům FANUC opakovatelný, bez ohledu na denní či noční dobu probíhá vždy naprosto stejně dokonale a není závislý na lidském faktoru. Máme zde nainstalované roboty FANUC M-20, ukotvené do podlahy. Jde o roboty určené pro střední užitečné zatížení, jejich manipulační kapacita je 20 kg a dosah 2 009 mm.
Na tomto pracovišti lze provádět pomocí robotů dvě různé operace, jednak čištění oxidem uhličitým, ale také takzvané ožehování. Jde o proces, při kterém dochází k narušení povrchu dílce plamenem, při použití některých materiálů je tento krok nutný k tomu, aby lak dobře přilnul. V kabině pro čištění a ožehování je umístěna kamera, která vyfotografuje stojan s dílci, rozpozná, o jakou se jedná zakázku, a vyšle signál robotům, jaký úkon bude následovat a jaký nástroj a médium mají použít.

T+T: Zatím jsme mluvili především o jedné technologii, přibližte nám prosím fungování celé lakovny.
Jiří Krejčí, vedoucí lakovny Mürdter Dvořák: Způsob zpracování lisovaných interiérových kusů podléhá do jisté míry módě. V roce 2008 jsme zde zřídili lakovnu, což se ukázalo jako dobré rozhodnutí, dnes máme opravdu velké procento dílů, které se u nás po lisování dále lakují. V koncernu Mürdter Dvořák provozuje lakovnu pouze náš závod v Olšanech, což nám dává i jisté výjimečné postavení.
Celý proces lakování vypadá následovně: V prvním kroku se díly ručně navěsí na rámy, které jsou dopravníkem dále vedeny k druhému kroku – čištění. Ve většině lakoven je stále standardem manuální čištění pomocí utěrky napuštěné isopropanolem a ofuku tlakovým vzduchem, i u nás takto řadu zakázek stále zpracováváme. Po očištění dílů některou ze zmíněných metod, případně po ožehu, pokračují díly na rámech k samotnému lakování, které je rovněž robotizované. Lak pak musí oschnout a částečně se vytvrdit, než dojde k vypálení barvy v peci. Po vyjetí z pece díly chladnou a následuje jejich balení. Rámy potom opět přejedou na pracoviště, kde na ně pracovníci navěsí další díly. Celý tento proces podléhá přímému schválení našich odběratelů, každá automobilka má velmi přesné požadavky, jakým způsobem se má jejich zakázka zpracovávat. Technologii robotizovaného čištění pomocí CO2 striktně vyžaduje BMW a její zavedení byla pro nás vstupenka do dalších zakázek.
Roboty FANUC jsme si vybrali na základě mých osobních zkušeností z jiných provozů, rozhodujícími kritérii byla jejich spolehlivost spolu s jednoduchým ovládáním a také cena. Jako velkou výhodu vnímáme také české zastoupení a český servis této značky.

T+T: Děkuji za rozhovor