ドライアイスソリューションの情報ソース

Cold Jet Japan

Recent Posts

Aero2:消費コストのコントロール

Posted by Cold Jet Japan on 2021/06/06 21:00:00

 

 

ブラスト設定ロック機能により、作業者による過剰なドライアイス使用、ブラスト圧を上げることによる対象物への損傷を防止

ドライアイス洗浄において、ドライアイス使用量を上げる=洗浄力があがるというわけではありません。最適なブラスト圧・ドライアイス使用量などはノズルや条件により変わり、対象物によっても様々です。

エア使用量が多いノズルは、より多いドライアイス供給が必要になり、逆もまた同様です。最適値を超える量のドライアイスを使用することで、ドライアイス使用量が無駄に増え、必要以上の負荷が製品や部品にかかるため、消耗品コストも増幅します。

Aero2シリーズでは、ドライアイス量、ブラスト圧、ドライアイス粒径サイズなどの設定をパスワードロックにより保護し、上記の懸念事項を防止することができます。

より詳しいAero2シリーズの利点はこちら!!

Read More

Aero2:効率性を高める技術革新

Posted by Cold Jet Japan on 2021/05/23 21:00:00

よりパワフルで、より効率的なCold Jetのドライアイス洗浄機。

Aero2シリーズは、圧縮エアとドライアイス使用量を減らしながら、より高品質のパワフルな洗浄を提供します。革新されたエアフローシステム技術により、最も効率的な洗浄が行えます。 

配管の曲がりや、エアの流れに負荷を与える設計の場合、どうしてもエアの圧損=洗浄力が落ちてしまいます。Aero2は新たにストレート配管設計を搭載することでエア圧損を減らし、洗浄力の最大化を実現しました。洗浄力が増しただけではなく、同時に必要な供給エアを最小限に抑えられるため、効率的な洗浄も行えます。

より詳しいAero2の利点についてはこちら!!

Read More

最先端技術力が搭載された、最も効率的なドライアイスブラスト機。Aero2シリーズの登場。

Posted by Cold Jet Japan on 2021/05/09 21:41:35

 

Read More

冷蔵庫(家電製品)製造工程でスクラップ・欠陥品の発生を削減

Posted by Cold Jet Japan on 2021/04/11 19:00:00

冷凍庫・冷蔵庫の製造工程では、製品の汚れや傷など、不良品への厳しい基準。

家庭用、業務用機器製造における世界大手企業のエレクトロラックスグループ(Electrolux Group)は、多種類の冷蔵庫、冷凍庫をハンガリー工場にて製造しています。 

断熱のためインナーライナーとシェルの間に断熱材フォームを注入し、カップリング部品の間にわずかな漏れがある場合は断熱材フォームによって塞ぎます。ここで問題になるのが、このフォームが製品の表面に出てしまうという点です。エレクロトラックス製品は表面の断熱材フォームを完全に取り除く必要があり、除去する工程で汚れや傷がつかないようにする必要もあります。
 

溶剤と工具を使った手作業による洗浄の場合だと、時間がかかり人件費もかさみます。また、手作業だと製品に傷がついてしまうリスクもあり、スクラップとして廃棄される量も年間で大きな問題となっていました。

工場全体で効率的な製造方法を求められており、最小限の製品廃棄と生産量の増大が課題でした。

問題店解決のため、次の要素を洗浄工程に求めました

  • スピード

  • 容易な操作

  • コスト

  • 安全性

「生産ラインを遅らせたり止めたりせずに、製品の洗浄する必要がありました。また、15人以上が洗浄機械を使用するため、難しい作業ではなく容易な操作が求められました。」
-生産効率スペシャリスト Koncsek氏

ドライアイス洗浄の原理

ドライアイス洗浄は、再利用されたCO2を固体ドライアイスにしたものをメディアとして使用し、圧縮エアで対象物に吹き付けます。ぶつかった衝撃で約800倍に膨張し、固体から気体へ昇華してしまうため、二次廃棄物を残しません。 

ドライアイス洗浄の仕組みとは??>>>>>

 

ドライアイス洗浄の利点

  • 研磨剤が含まれておらず、繊細な対象物にも使用可能

  • 分解せずにそのまま洗浄

  • 二次廃棄物を発生させない 

  • 環境にやさしく、安全で非毒性

  • 容易な操作

 

結果

ドライアイス洗浄の導入により、エレクトロラックス社は大きな利益をもたらしました。

1) 大幅なコスト削減

繊細な表面処理や細かいキャビティは、他の洗浄機では洗浄することが出来ませんでした。ドライアイス洗浄は非研磨性で手の届かない箇所まで洗浄できるため、数千にも及ぶ廃棄製品を削減することが出来ました。

2) ダウンタイムの削減

分解する必要がなく機上に乗ったまま洗浄できるため、生産ラインを止めることなく作業が行えます。ドライアイス洗浄機はタイヤがついており駆動性が高いため、必要な場所で使用することができます。

3) 容易な操作と高い安全性

ドライアイス洗浄機は容易に操作でき、安全性も高い製品です。溶剤も使用せず、長時間の手作業による洗浄も必要なくなります。

4) 環境にやさしい

非毒性で二次廃棄物を発生させないのがドライアイス洗浄。エレクトロラックス社が目標としている、「環境にやさしい企業」に最適な洗浄方法。

 

「ドライアイス洗浄は、より高い洗浄力、製品品質向上、効率的な生産プロセスを全て叶え、会社全体のビジネスを短期間で大きく改善しました。」
-Koncsek氏

 

エレクトロラックス社は投資収益率を計算したところ、スクラップ削減量だけでも機械コストの回収ができるとわかり、同社にとっては大きな付加価値のある投資になりました。 

Read More

自動車製造業界において、ドライアイス洗浄が使用される主要な対象物

Posted by Cold Jet Japan on 2021/03/28 19:00:00


1. 金型洗浄

シックス・シグマ、カイゼン・5S、TPM(Total Productive Maintenance)など、自動車生産現場では、多くの厳しい規定や業界の要求がありますが、ドライアイス洗浄はそれらの条件を満たすために重要な役割を果たしています。従来の洗浄方法ではできなかった、金型が熱い状態での洗浄が、ドライアイス洗浄では可能になります。そのため、大幅なダウンタイム削減となるだけではなく、より速く、高い洗浄力で経済的に作業を行うことができます。それに加え、キャビティ、ベント、手の届きにくい箇所にも簡単にアクセスできるため、作業者への負担や効率的な洗浄が行えます。
これらの利点により最大75%の洗浄時間短縮が可能となり、年間の金型洗浄コストを最大50,000ドル(約550万円)削減できたお客様もいます。

以下の対象物には、ドライアイス洗浄により最大80%のダウンタイム削減が見込めます。

  • アルミ金型
  • ブロー成形金型
  • 圧縮成形金型
  • プラスチック射出成形金型
  • タイヤ金型

タイヤ金型

タイヤ製造における主な問題点は、金型にできる傷や汚れです。硬化した材料と離型剤が蓄積すると、フラッシュや傷など最終製品の品質に影響が出てしまいます。使用が出来ないレベルになってしまうと、クリーニングをするために生産を止める必要があります。

ドライアイス洗浄により以下の利点が見込めます。

  1. 機上で、金型が熱い状態で洗浄可能
  2. 生産シャットダウン時間の削減
  3. 欠陥品の大幅削減
  4. 金型に傷をつける心配なく洗浄
  5. 洗浄時間と作業コストを削減
  6. 二次廃棄物を排出しない、環境にやさしい洗浄方法

ドライアイス洗浄の仕組みとは?>>>>>

 

2. 溶接(ウェルド)ライン洗浄

溶接スラグは、溶接中に放出される小さく高温の金属粒子が蓄積されたものです。溶接スラグ、グリース、スラッジ、シーラント等が蓄積することで、ロボットなどを操作する上で大きな問題となってしまうため、定期的にロボット溶接セルを洗浄することが重要なポイントとなります。

ドライアイス洗浄は、溶接スラグやスパッタを除去するための、効率的で経済的な非接触ソリューションを提供します。主に以下の利点が見込めます。

  1. 欠陥品の大幅削減
  2. 最小限のダウンタイム
  3. センサーやその他の精密機器を傷つけずに洗浄
  4. ツール寿命を延長
  5. 二次廃棄物を発生させずに洗浄
  6. クールダウンせずに、オンラインで洗浄
  7. 非効率でコストがかかる洗浄方法から置き換える

Learn more about dry ice blasting weld lines >>

 

3. 塗装(ペイント)ライン洗浄

錆などの腐食を防ぐEコートと呼ばれる保護剤を、塗装前に車体とフレーム全体にコーティングします。この工程において、Eコートがローラー等に堆積してしまうことで、目詰まりを起こし回転を遅らせ、最終的にはダウンタイムの増加、生産量が減少してしまいます。

ローラーの目詰まりを取り除くため、従来は高圧洗浄が使用されてきましたが、この洗浄方法では、Eコートに影響が出て、かつ二次廃棄物も排出するため、追加の洗浄が必要になります。ドライアイス洗浄では、短い時間でEコートを除去できるため洗浄時間短縮につながり、ローラー細部にわたる洗浄が可能なため洗浄サイクルを延ばすことができます。

自動化されたドライアイス洗浄機は、均一で安定した洗浄を提供することで、欠陥品を減らし従来よりもさらに良い品質の製品製造が行えます。「洗浄」という製造とは別工程ではなく、製造工程の一部として取り入れたことで、定期的な洗浄、ダウンタイムの減少、品質向上、費用対効果など多岐にわたり大きな影響が出ています。

Automotive

 
 
Read More

Automotive

フーバーダム(米国)の発電機をドライアイスで洗浄

Posted by Cold Jet Japan on 2021/02/21 20:00:00

米国のフーバーダムには、18台の水力発電機が設置されています。継続して使用することで、これらの発電機にはグリース、汚れ、油等が混ざったものが厚く蓄積していきます。

開拓局のPaul Prince氏によると、発電機は熱を帯びない状態で運転することで最大効率を発揮します。ただし、汚れが堆積することで発電機は熱を溜め、運転に支障をきたすようになります。そのため、発電機の表面には、できるだけ付着物がない状態が理想的です。

 

従来の洗浄方法

ドライアイス洗浄を導入する前は、長いブラシで洗浄を行っていました。細かく小さい隙間や、手が届きにくい場所の洗浄もあり、箇所によっては溶剤も使用していました。表面を洗浄をすればいいだけではなく、部品を分解して洗浄をする必要もあったため、かなり手間と時間がかかりました。

ドライアイス洗浄は、研磨剤や溶剤を使用しないので、人体にも環境にも優しく、発電機への心配もありません。また、分解作業が無くなったため大幅に時間短縮になり、人手によるブラシ洗浄もなくなりました。時間だけでなく、洗浄効果も期待を大きく上回るものでした。

以下の理由から、ドライアイス洗浄は効果的な洗浄方法として発電業界で多く導入されています。 

  • より良い洗浄効果
  • 水を使用しない、ドライな洗浄工程
  • 二次廃棄物を排出しない
  • 機械稼働効率の向上
  • 研磨剤を使用しない洗浄方法
  • 分解せずにその場で洗浄
  • 予期しない故障や高コスト修理のリスクを削減
  • 環境にやさしい洗浄方法

「発電所におけるドライアイス洗浄について」はこちらから

Read More

Power Gen

ワッフルコーン製造工程にドライアイス洗浄を導入することで、製品品質が向上

Posted by Cold Jet Japan on 2021/02/10 3:01:40
 

FrijaワッフルベーカリーのFritz Jaspert KG社は、1913年にドイツのウェストファリアンハムで設立されました。近年のヨーロッパにおける、ワッフルコーン製造業を牽引する企業の一つです。

家族経営で約100名の従業員により会社を営んでおり、200種類にも及ぶ食品製品を生産しています。製品の全てが国際食品規格(IFS)によって認定されており、現在ではヨーロッパ全域、米国、カナダ、オーストラリア、ニュージーランドなどにも輸出されています。 

ツイストウエハース、プレスクロワッサン、ワッフルカップ、グルテンフリーのオーガニックワッフル、その他の食品製品などは、34工程に分かれた自動/従来の方法を織り交ぜて生産されています。1時間当たりに生産できる能力は、ワッフル240,000個分にもなります。

問題点

ワッフルのデザインやデコレーションは、ベーキング金型の形状によって作られます。そのため食品製品の品質や安全性を保つには、金型の定期的なクリーニングは必須になります。従来は、ディスクグラインダーやブラシを使用してクリーニングを行っていましたが、洗浄費用が高くなってしまいました。

「生産工場と食品製品にもよりますが、金型は少なくとも週に2回の洗浄が必要でした。定期的な洗浄をするため、一度製造を止めて機械が冷めるまで待ち、その後分解してから洗浄していました。生産が止まり、洗浄に時間を要するだけでなく、従業員の手間も多くかかります。また、時間の経過とともに金型のシャープさが無くなってしまうため、金型のメンテナンス(もしくは買い替え)の費用もかかっていました。
-運用・保守マネージャー
Kevin Zalewski氏

上記に加え、クリーニング実施直後に生産された製品は、コンタミを防ぐため、大量に破棄していました。そんな現状からFrija氏は、効率的にクリーニングが行え、無駄なく従業員が安全に働ける環境を作れないかと考えていました。


ソリューション・解決策

まず初めに、ドライアイス洗浄でワッフル金型洗浄のテストを行いました。金型を分解せずに洗浄することが出来、さらに細かい溝まで一瞬で洗浄できたため、大幅な時間短縮が見込めました。また、タイヤがついている駆動性の高い機械のため、対象機械の間を手軽に移動することが可能でした。

ドライアイス洗浄は、環境に配慮した洗浄技術です。圧縮エアでメディアを対象表面にブラストをする、という面ではサンドブラスト、ソーダブラストと似ていますが、大きな違いは固形二酸化炭素(ドライアイス)をペレットまたはマイクロ粒子をメディアとする点です。超音速でドライアイスを対象物にブラストし、昇華による爆発力で母材から付着物を取り除きます。非研磨性、非伝導性、非可燃性、非毒性の洗浄技術のため、漏電の心配や対象物のダメージがないだけでなく、作業者も安心して使用いただけます。また、ドライアイスは昇華するという特性から二次廃棄物を排出しないので、洗浄後処理の必要もありません。

ドライアイス洗浄の仕組みとは?

 

 

「以前は、約30分~1時間かけて各機械を洗浄していましたが、現在はCold Jetのドライアイス洗浄機を導入し、洗浄時間が約半分になりました。
-Kevin Zalewski氏

 

結果

「今までは金型の大部分を週2回洗浄していましたが、いまは週1回の洗浄で済むため、大きなダウンタイム削減となりました。ブラシ洗浄よりも細かいところまで洗浄が出来るため、洗浄効率だけでなく、製品品質にも大きく影響が出ています。」

ダウンタイム削減の要因として、上記以外にも金型が高温の状態で洗浄が行えるという点があります。金型を冷まさず高温で洗浄でき、また分解・組み立ての手間もなくなります。さらに、二次廃棄物を発生させることがないため、いままでクリーニング後に破棄していた大量の食品製品も、大幅に削減されました。

 

「ドライアイス洗浄は金型にダメージを与えないため、摩耗や傷などの心配がありません。そのため、無制限で繰り返し使用することが可能になります。洗浄時間が半分になったということは、うちの生産量を考えると、1年以内での投資回収が見込めます。」

食品&飲料業界の洗浄について

 
 
Read More

Food and Beverage, 金型, 食品, ワッフル

コロナワクチン輸送プロジェクトに、Cold Jetがドライアイス供給で全面協力

Posted by Cold Jet Japan on 2020/12/07 21:00:00

 

 

世界でも最先端の技術を駆使したドライアイス洗浄・ドライアイス製造装置を提供するグローバルリーダー企業のCold Jetは、コロナウィルス(COVID-19)ワクチンを全世界に供給するため、研究機関や政府などに全面協力をしております。

副産物のCO2をリサイクルし出来たドライアイスは日常生活や世界経済においても大きな役割を果たしています。生鮮食品や医薬品の冷却輸送で使用されており、また環境にやさしいドライアイス洗浄のメディアとしても広く使用されております。そんなドライアイスが、全世界に蔓延しているコロナウィルスを収束させるべく、新たな責任が課されています。

急速に開発が進められているコロナワクチンですが、-70°C ±10°Cの低温での保管が必須条件となります。そこで問題になるのがワクチンの流通方法。低温を保ったまま輸送・保存冷却をどう行うのかが最大の課題点となっています。


「輸送中・保管中のワクチンを一定温度に保つには、温度管理可能な特殊な輸送箱に、直接ドライアイスを充填することが唯一の方法です。製造場所からの発送、経由地点、使用場所など、各所においてドライアイス供給が必要になります。」
Wim Eeckelaers
Managing Director, EMEA, Cold Jet


製薬会社、輸送会社、政府機関は、ワクチンを氷点下の温度に保つため、超低温での輸送方法を模索中ですが、現在の冷蔵輸送基盤(インフラストラクチャ)とサプライチェーンでは低温輸送に対応することが難しい状況です。物流業界では「超低温コールドチェーン(超低温での輸送)」という計画が立てられております。そこで注目されたのが、Cold Jet独自のドライアイス供給ソリューションなのです


「冷却輸送に使用されるドライアイス供給には、以前から多くの実績があります。その経験を基に、コロナワクチンを全世界に供給するためのソリューション構築のため、製薬会社、輸送会社、政府機関はもちろん、各国のガス会社とも全面的に協力しています。」
Dennis Hjort
Vice Presient - Global Dry Ice Manufacturing Systems, Cold Jet



ドライアイスが各国、各地域に届けば、そこからさらに分割され、予防接種センター、診療所、病院、薬局、クリニックなどに輸送されます。Cold Jetは各地域のスタッフ・代理店と協力し、都心部だけではなく地方など全ての人がワクチン接種が行えるようにいたします。

 

Cold Jetのドライアイス製造機は、最大750kg/時の生産能力があり、24時間稼働できるよう設計されています。ワクチン製造、梱包、輸送経由地点、流通センターなど、各拠点でCold Jetのドライアイス製造機が設置されており、世界中の供給を続けています。

 

もう1つの大きな問題点は、ドライアイス供給が不足している発展途上国への輸送

世界保健機関は、発展途上経済におけるワクチン流通の主な問題点として、不十分なコールドチェーン(冷却輸送)を挙げています。実際に、不十分なコールドチェーンのため、何百万ものワクチンが失われています。

このような問題に対し、Cold Jetの「Dry Ice Production Hub」であれば、遠隔地でもワクチン品質のドライアイス製造が行えます。移動式コンテナ内にドライアイス製造機と充填スペースがあり、必要なものは電力・液化二酸化炭素・圧縮エアのみです。これにより世界中のどこでもドライアイスを製造することができ、ワクチンを確実に低温管理することが可能になります。

 

「世界中のあらゆる人がワクチン接種が出来るよう努力します。」Dennis Hjort

 

現時点での予測では、2020年には最大5,000万回のワクチンが全世界に配布され、2021年末までには最大13億回のワクチンが配布されます。ドライアイスは、これらのワクチンを確実に届けるため必要不可欠となります。

 

「コロナウィルスが全世界に与えた健康と経済への影響は計り知れません。Cold Jetがワクチン流通において重要な役割を担っていることを理解し、全面的に協力したいと考えています。」
Wim Eeckelaers

 

 

Read More

ワクチン, ドライアイス, コロナ

医療・衛生製品の金型は、どのように洗浄するべきか?

Posted by Cold Jet Japan on 2020/08/18 3:54:46

 

世界的に事業を展開するGeberit グループは、医療・衛生製品のリーダー企業です。 Geberit社は、ヨーロッパにおいて大幅なシェアを占めており、衛生技術の分野とバスルームセラミックの分野の両方で、独自の付加価値を提供しています。 世界中に生産工場が29拠点あり、そのうち6つは海外にあります。


環境問題への責任、資源の効率化、労働安全、革新的な思考
が継続的な生産を行う重要なポイントとなります。
このため、Geberit社は継続的に生産技術の開発を行い、環境への影響を積極的に削減しています。

グローバル基準の取り組みにより、難しいとされる上記の改善開発・目標を、一貫して
継続的に行っています。また、すべての生産拠点とすべてのロジスティクスは、ISO 9001とISO 14001に準拠しています。

問題点

スイスにある生産工場では、衛生用途向けのプラスチック成型部品が製造されています。 スチール製の非常に複雑なツールは、射出成形金型のプラスチック形状ジェネレーターとして使用されます。 自動化された製造工程の中では、オフガスの汚れ、樹脂の蓄積や漏れ、グリースの劣化などにより、金型やツールは常に汚れてしまいます。



「金型やツールに付着する汚れは、専任担当者により定期的に洗浄する必要があります。清潔な状態を保つことで高い品質を保証し、製造金型・ツールの寿命を延ばすことにつながります。

Geberit Produktions AG社プラスチック製造技術のSilvio Gächter氏

ショット毎の洗浄では、Tool Service & Storage というチームを組み、生産工場にて毎日対応しています。最先端の検査装置を使用し、射出成型金型だけではなく固定された製造エリアでも対応にあたります。非常に繊細なツールや機械部品は、専任担当者による特別な洗浄・サービス・メンテナンスが行われます。

解決策・ソリューション



同社は、以前から洗浄工程を変更することで製造効率や環境基準を向上できると感じており、ドライアイス洗浄によって実現することができました。

Cold JetのMicro Clean(マイクロクリーン)という機械でテストを行いました。本機は、ブロックのドライアイスを約0.3mmのマイクロ粒子まで削り出し、音速まで加速させて対象物に吹き付けます。運動エネルギーと熱効果の組み合わせにより、付着物と対象物の結合を断ち洗浄します。ドライアイスは昇華してしまうため、水などの二次廃棄物を発生させず、また対象物にダメージを与えることもありません。

射出成型機の洗浄をMicro Cleanで行ったところ、従来の洗浄方法と比べて半分ほどの時間で洗浄することができました。これにより、製造のダウンタイム (KPI、OEE値)だけでなく、人件費も大幅に削減されたことになります。また、保守やメンテナンスに従業員リソースを回すことが可能になります。

Geberit社は
、社員の安全と健康を最優先事項と考えています。関連するすべての労働保護法、安全基準法などは厳格に遵守されています。また雇用の確保にも取り組んでいます。

「私たちは経済、地球環境、社会的目標のバランスを保てるよう取り組みます。環境破壊を行う利益追求や経済活動は一切行わず、Geberit Produktions AGの環境プログラムをサポートします。」 
Gächter氏

薬剤・溶剤洗浄の多くは、目・手・呼吸器系に刺激を与え、健康に害を及ぼす可能性があります。ドライアイス洗浄は溶剤の使用を最小限に抑え、人体に影響がなく地球環境にも優しい洗浄方法になります。

 

Before

After

 

結果

「導入前に数社のドライアイス洗浄機をデモ比較しました。その中で、Cold Jetのみが弊社が求める洗浄条件やソリューション内容で十分なものと評価されたのです。製品性能だけではなく、デモンストレーションにおける的確な提案や、適切なソリューション提供に対し、スイス工場の製造部はとても感銘を受けたと聞きました。製品の取り扱い方、工場のどこで使用できるのか、それによって削減できる時間やコストなど、どれも明確なものでした。このコスト計算の結果、2台を同時導入することが最も効率的だったので購入を決めました。」
Gächter氏

Geberit社はサステナビリティの面で最も先進的な企業として世界的に認められています。経済、環境、社会面における影響を今後も考慮していき、高い基準を満たす努力をしております。Cold Jetのドライアイス洗浄を導入したのもその理由の一つです。 

Cold Jetの洗浄機は、製造工程のインターバルクリーニング、ワークベンチ、検査装置の洗浄に毎日使用されています。コンパクトで駆動性が高く、ペレット・ブロックのドライアイスを使用できるため、幅広い用途に使用することが出来ます。

Geberit社は大幅なコスト削減をもたらし、洗浄時間を約半分にしました。これにより人件費を下げ、機械のダウンタイム減少につながり、減価償却はすぐに得られました。

Read More

Injection mold cleaning, Medical, 金型, 衛生, 医療, 射出成型

ドライアイス洗浄の仕組みとは?

Posted by Cold Jet Japan on 2020/07/12 20:00:00

 



「ドライアイス洗浄とは、どんな洗浄方法か?」
知れば知るほど奥が深く、利点の多い洗浄方法です!

他のメディアを用いたブラスト洗浄機は、主にメディアが対象物にぶつかる衝撃によって付着物を除去する仕組みになっています。それに対しドライアイス洗浄は、効率的に洗浄を行うため、衝撃力以外に2つの大きな要素が含まれています。
ドライアイス洗浄について細かく説明する前に、3つの要素について「ICE」の頭文字を使って簡単に説明します。

Impact : 衝撃力

ドライアイスペレットの衝撃は、運動エネルギー効果を生み出します。 圧縮エアによってドライアイスが運ばれ、NASA技術を搭載した特別設計ノズルを通る過程で超音速まで加速されます。

Cold : 温度差

低温のドライアイスは熱効果を生み出します。 約-80°Cのドライアイス温度差を利用し付着物を脆化させ、対象物から付着物をはがしやすくします。

Expansion : 爆発力

ドライアイスに衝撃を加えることで爆発力を生み出します。衝撃により昇華する際、体積が約800倍に膨張するため、小爆発のような事象が起きます。

 

Have more questions about dry ice blasting? Check out our Definitive Guide

 

上記はドライアイス洗浄3要因の簡単な説明になりますが、ここからより詳しく説明していきましょう。繰り返しになりますが、ドライアイス洗浄には以下の3つの要素が重要となります。

  1. ペレット運動エネルギー : Pellet Kinetic Energy
  2. 熱衝撃効果 : Thermal Shock Effect
  3. 熱運動効果 : Thermal-Kinetic Effect

 

1) ペレット運動エネルギー : Pellet Kinetic Energy

 圧縮エアによってドライアイスが運ばれ、NASA技術を搭載した特別設計ノズルを通る過程で超音速まで加速されます。ペレットが対象物にぶつかった衝撃により、運動エネルギー効果を生み出します。

この作用は、対象物が外気温と同一、もしくはそれ以下の場合でも大きな効果を発揮します。

ただし、他のメディア(サンド、プラスチックビーズ、PMB)と比較するとドライアイスは柔らかいため、対象物へのダメージの心配はありません。他のメディアよりも大幅に密度が硬度が小さく、硬度スケールは1.5〜2となります。

また、ドライアイスは対象物に当たる瞬時に固体から気体へ昇華します。そのため、コーティング・基板には衝撃エネルギーはほとんどなく、非研磨性の洗浄方法といえます。

 

2) 熱衝撃効果 : Thermal Shock Effect

ドライアイスの温度(-109°F / -78.9°C)は、熱力学的な衝撃を引き起こし、付着物を脆化・収縮させます。これにより小さな亀裂を生み、母材と付着物の間の結合を破壊します。

ドライアイスの瞬間的な昇華(固体から気体)は、その作用によって付着物の非常に薄い最上層の熱を吸収します。

表層からドライアイスによる急速な熱伝達により、付着物内のミクロ単位の層に大きな温度差が生じます。この急激な温度勾配により、ミクロ層に「せん断応力」が起きるのですが、対象物の熱伝導率、熱膨張、収縮係数、また母材の熱質量によっても効果は変動します。

短時間で生じる「せん断応力」により、ミクロ層間に微細な亀裂が出来、付着物と母材の間の結合が破壊されます。

3) 熱運動効果 : Thermal-Kinetic Effect

ドライアイスが対象物にぶつかる時、衝撃エネルギー・ドライアイス・対象物の表面との間で急速な熱伝達が組み合わさり、瞬時に昇華し固体から気体へと変わります。

固体から気体へ変わる際、ドライアイスの体積はミリ秒(1/1000秒)で最大800倍に拡大し、付着物を母材から剥がします。これは、接触点で「小爆発」が発生している状態になります。

この「小爆発」は、付着物の剥離にとても有効です。ドライアイスは反発エネルギーが不足している反面、衝撃時にその質量を表面に沿って分布させる傾向があります。

昇華されたCO2ガスは表面に沿って外向きに膨張し、母材表面とミクロ層の亀裂が入った付着物の間に入り込みます。その結果、母材にダメージを与えることなく効果的で早い洗浄を可能にするのです。

 

 

Dry Ice Blasting Animation from Cold Jet on Vimeo.

Read More

Benefits of dry ice blasting, Plastics, プラスチック