HOE BESCHADIGING VAN AANDRIJVINGEN VERMIJDEN

Verf, coating of oppervlaktebehandeling?

De strijd tegen contaminatie is een voortdurend aandachtspunt voor wie machines heeft lopen in vijandige omgevingen. Dat is niet enkel het geval in de voedingssector, maar ook in de chemie en de afvalwaterbehandeling. Wie geluk heeft, is gebaat bij standaardoplossingen, maar soms volstaan deze niet. Zeker bij aandrijvingen is de combinatie van draaiende onderdelen met agressieve stoffen in dezelfde omgeving een extra moeilijkheid.

Bescherming motoren — Motoren met ventilatoren (achter) hebben in applicaties in de voeding en farma het nadeel dat ze contaminaties kunnen verspreiden. Daarom wordt er vaak geopteerd voor uitvoeringen in een aangepaste behuizing (midden) of in inox

DIVERSE BESCHERMINGSWIJZES

Op componentniveau

bescherming motoren — Aandrijving voorzien van een oppervlaktebehandeling. Belangrijk is dat er voor een zekere continuïteit gezorgd wordt

Fabrikanten beantwoorden de noden van de markt door hun componenten uit te voeren met allerlei specifieke uitvoeringen. Bevestigingsmaterialen worden vervaardigd uit roestvast materiaal, lagers worden speciaal ontworpen om agressieve invloeden te weerstaan, er wordt gebruikgemaakt van drainagegaten en speciale coatings. Belangrijk is om hierbij de continuïteit te bewaren. Het heeft geen zin om de volledige aandrijftrein aan te passen als er vervolgens een onaangepaste uitgangsas gebruikt wordt die het hele beschermingsproces weer op de helling zet.

Op installatieniveau

Er zijn vandaag diverse oplossingen om een aandrijftrein aan te passen aan de omgevingsfactoren, elk met hun specifieke voor- en nadelen. Een eerste bemerking is om na te gaan of het absoluut nodig is dat de aandrijving in dezelfde ruimte staat als waar de negatieve invloed geldt. In sommige gevallen is het mogelijk om deze in een afgesloten, beter geconditioneerde ruimte te zetten. Het al tijdens de planningsfase van installaties rekening houden met dergelijke zaken maakt steeds vaker opgang.

Ontwerp met gebruiks- en onderhoudsgemak in het achterhoofd zit duidelijk in de lift. In de voedselnijverheid vormt de opbouw van asynchrone motoren bijvoorbeeld een regelrechte aanslag op de voedselveiligheid. Wie de strenge voedingsaudits in die tak van de industrie moet doorstaan, steigert ongetwijfeld bij de aanblik van ingebouwde ventilatoren. Een semi-open behuizing met een interne warmteopwekking in een vochtige omgeving die ook nog eens haar vochtige warmte vol bacteriën en mogelijke smeringsresten de open ruimte inblaast: het hoeft niet gezegd dat men in deze tak liever geen motoren met ventilatoren gebruikt. Een mogelijk oplossing zijn motoren met een externe ventilator, wat het risico op contaminatie vanuit de interne opbouw van de motor weliswaar beperkt, maar wel nog steeds zorgt voor een grotere luchtstroming. En dat zal contaminaties verder verspreiden.

Bij motoren met een externe ventilator is het risico op contaminatie vanuit de interne opbouw van de motor weliswaar beperkt, maar wel nog steeds aanwezig.

Overkapping

Maar zelfs die opbouw is niet altijd mogelijk, want niet alle motoren bestaan in meerdere uitvoeringen. Een eenvoudige maar brute oplossing is om een overkapping te plaatsen over de aandrijving. In vele gevallen is daarmee het verspreiden van bacteriën probleem opgelost, maar er rijzen meteen andere moeilijkheden. In een overkapping is de warmteafvoer een pak minder goed, waardoor de drive en zijn onderdelen sneller zullen opwarmen. Dat heeft niet alleen een nefaste invloed op hun levensduur, maar ook op het rendement. Daar komt nog bij dat een overkapping ook een broeihaard is voor bacteriën, iets wat in de farma- en voedingssector uiteraard helemaal uit den boze is. In de States zijn overkappingen om die reden zelfs helemaal verboden door de FDA.

bescherming motor — Motoren worden vaak ingekapseld om de omgeving te beschermen, maar dat heeft gevolgen op hun warmteafvoer

Alles-in-één behuizing

Om contaminatie te voorkomen, kan men ook opteren om zowel motorreductor en frequentiesturing als motor in één behuizing onder te brengen. Als deze combinaties perfect op elkaar afgesteld worden, kan de efficiëntie vergroot worden tot IE4-niveau, waarbij de warmteverliezen door opwarming puur door convectie opgevangen kunnen worden. Hierbij spelen ook de omgevingsfactoren zoals de externe temperatuur mee.

Motor in rvs

Een andere optie is om de motor volledig in rvs uit te voeren. Zo vervalt al de nood om een coating aan te brengen. Nadelen van rvs zijn wel de kostprijs en de minder goede warmtegeleiding. Er kan in dat geval ook overgeschakeld worden naar een andere technologie, zoals die van de permanentmagneetmotor. Die hebben het voordeel dat ze minder warmte ontwikkelen. Ook hier zijn dit IE3- of zelfs IE4-motoren, die een zeer goed rendement behouden. Maar ook hier geldt dat de prijs van die motoren nog een stuk hoger ligt.

Coating & verf

Bescherming motoren Een geschikte coating zorgt niet alleen voor bescherming van de installatie, maar vermijdt ook contaminatie door afschilfering

Tweecomponentenverf is de vaakst gebruikte behandeling van de behuizing bij aandrijvingen. Steeds meer worden er ook tefloncoatings ingezet. Teflon heeft enkele duidelijke voordelen:

Het is immuun voor heel wat chemische invloeden, waardoor het de machines een prima bescherming biedt tegen beschadiging.
Temperatuurvariaties hebben weinig invloed op teflon. Of het nu een ijskoude vriescel is of een hete hoogoven: op de kwaliteit van de teflonlaag heeft dit weinig impact. Hierbij moet wel opgemerkt worden dat dit in twee richtingen werkt. De goede werking van koelingscomponenten kan hier dus ook onder lijden.
De buitenlaag van een tefloncoating kleeft niet, waardoor de oppervlaktes makkelijk gereinigd kunnen worden. Vuil glijdt er als het ware van af.
Belangrijk in het licht van machines met draaiende onderdelen; de frictiecoëfficiënt van teflon is aan de lage kant, waardoor gecoate onderdelen die met elkaar in contact komen, toch makkelijk over elkaar glijden zonder een afschilfering te veroorzaken.

De samenstelling van coating varieert naargelang de toepassing: voor alcohol en softdrinks, sauzen, farma, chemie, lijm, verf, pigment, polymeertoepassing, bloem, meel en poeders, granulaten, veevoeding, verlichting, meubilair, verpakking, yachting, cleanroom, textiel, semiconductor, nucleair, vacuümtoepassingen,...

De exacte samenstelling van de coating varieert van fabrikant tot fabrikant en naargelang van de exacte toepassing. Zo zijn er specifieke coatings voor alcohol en softdrinks, sauzen, farma, chemie, lijm, verf, pigment, polymeertoepassing, bloem, meel en poeders, granulaten, veevoeding, verlichting, meubilair, verpakking, yachting, cleanroom, textiel, semiconductor, nucleair, vacuümtoepassingen, het lijstje is eindeloos. Ze zullen onderlinge verschillen tonen in meerdere facetten: de eigenschap om corrosievorming tegen te gaan zal vooral in vochtige omgevingen belangrijk zijn, antiklevende eigenschappen zullen in de voedingsindustrie veelgevraagd zijn, net zoals bacteriewerende eigenschappen. Iets als slijtvastheid zal dan weer voor drives in de nucleaire sector van belang zijn.

ISO 12944-2

De ISO 12944-2-norm definieert onder meer de omgeving en categoriseert deze in vijf aparte klassen (C1 tot C5), op basis van de kans op blootstelling aan bepaalde externe omgevingsfactoren. Zo wordt een indicatie gegeven over de omstandigheden waaraan de machines blootgesteld zullen worden. Fabrikanten van coatings geven hun coatings deze rating mee, zodat gebruikers kunnen inschatten of deze wel geschikt zijn voor gebruik binnen hun productieomgeving. De eindgebruiker moet ook andere factoren meenemen in zijn beslissing over welk type coating hij nodig heeft, zoals de aanwezigheid van bacteriën, de reinigingsfrequentie en de middelen (hoge druk, CIP) die hiervoor ingezet worden, het type schoonmaakmiddel dat gebruikt wordt, het aandeel bijtende stoffen in de atmosfeer, de vochtigheidsgraad en zo meer.

Een belangrijke factor is de Ph-factor van het schoonmaakmiddel. Wie voor zijn applicatie een reinigingsmiddel moet gebruiken dat buiten de standaard-Ph‑waarden (2-12) ligt, kan het best een aangepaste coating gebruiken om zijn machines te beschermen.

Coatings kunnen na verloop van tijd schilferen, wat nooit wenselijk, maar in het geval van voeding en cleanrooms zelfs volledig uit den boze is. Daar wordt dan ook voornamelijk rvs gebruikt.

Rvs & oppervlaktebehandeling

Een nadeel van coatings is dat ze altijd kunnen schilferen. In toepassingen in de voeding en cleanrooms is dit uiteraard uit den boze. Daar wordt dan ook voornamelijk rvs gebruikt. Het nadeel van rvs is dan weer zijn prijs. Fabrikanten zijn dan ook in de weer om een manier te vinden die de prestaties van rvs biedt tegen een betere prijs. Een interessante evolutie is die van de oppervlaktebehandeling. Dankzij een veredeling wordt het aluminium oppervlak van de aandrijving gehard, waarbij de sterkte tot zevenmaal beter wordt, waardoor er nog weinig last is van slijtage of schade door impact. Omdat het geen extra laag is die aangebracht wordt, is er ook geen kans op schilfering. Dat impliceert ook dat de vatbaarheid voor corrosie een stuk minder is.

REINIGEN VAN BEHUIZINGEN

Bij het reinigen van gecoate behuizingen kan men het best deze regels in acht nemen.

Producenten van reinigingsmiddelen geven altijd aan in welke concentratie reinigingsproducten gebruikt mogen worden. Reinigingspersoneel heeft nogal eens de neiging om daar een schepje bovenop te doen, om zo een 'betere' reiniging te verkrijgen. Een te hoge concentratie kan echter leiden tot beschadiging van de oppervlaktestructuur van de behuizing.
Opletten geblazen als het reinigingsmiddel gebruikt wordt in combinatie met hete stoom, want hitte geeft een extra kans op beschadiging van de coating.
Hetzelfde geldt voor hogedrukreiniging: afstand houden is de boodschap. Ook is loodrechte reiniging onder hoge druk niet aan te raden. Te hard reinigen eveneens.
Oudere coatings moeten na reiniging gecontroleerd worden op beschadiging.
De fabrikant van de reinigingsproducten kan u meer vertellen over de compatibiliteit met de coating.

Bescherming van aandrijvingen