Nel contesto aziendale, l’aria compressa è riconosciuta come quarta utility, per questo le sue caratteristiche influiscono direttamente sull’efficienza dei macchinari così come sull’integrità del prodotto finale. A livello strategico, quindi, è determinante parlare di qualità dell’aria compressa e di come migliorare il proprio sistema di aria compressa.
Sotto questo aspetto contaminanti, vapore acqueo e impurità costituiscono una minaccia sia per i componenti dei circuiti che per strumenti e accessori come le lame d’aria. Soprattutto in settori e in contesti in cui il prodotto finale deve assicurare condizioni igienico-sanitarie sterili, è necessario che anche la strumentazione con la quale avviene la pulizia, l’asciugatura o il raffreddamento di manufatti e superfici corrisponda agli standard richiesti.
In questo approfondimento vediamo come funzionano le lame d’aria e perché sono strumenti utili nei processi industriali di asciugatura e pulizia.
Pulizia e asciugatura in linea: i sistemi tradizionali e le loro criticità
Spazzole meccaniche rotanti e raschiatori sono tra gli strumenti più utilizzati per la pulizia non solo delle superfici all’interno delle linee di produzione ma anche dei manufatti e dei prodotti.
Il fatto che questi utensili debbano stare a contatto diretto con la superficie da pulire è un limite operativo che determina problematiche di diverso tipo.
Da un lato l’azione abrasiva può creare graffi o appunto abrasioni che, seppur impercettibili, intaccano e danneggiano la qualità finale del prodotto. Dall’altro lato è doveroso parlare del trasferimento di contaminanti che può avvenire tra le setole e il manufatto, rendendo in parte vano il processo stesso di pulizia.
In settori come quello alimentare o farmaceutico infatti, queste soluzioni non sono praticabili perché sia le spazzole che i raschiatori possono favorire l’accumulo di umidità e residui organici aumentando il rischio di batteri e muffe.
Inoltre, il contatto diretto con le superfici provoca un deterioramento rapido e progressivo nelle apparecchiature meccaniche destinate alla pulizia che richiede interventi di sostituzione per le setole ma anche per altri componenti incidendo negativamente sui costi.
Cosa sono le lame d’aria e perché sono valide alternative a spazzole e soluzioni meccaniche
L’alternativa migliore per la pulizia è offerta da uno strumento che sfrutta l’erogazione di aria compressa e quindi non richiede il contatto diretto con le superfici: la lama d’aria.
Questo tipo di dispositivi utilizza un flusso d’aria laminare per sollevare lo strato di contaminante sia solido che liquido e allontanarlo dalla superficie da pulire.
Esaminiamo nello specifico i dettagli e i benefici delle lame d’aria.
I vantaggi: velocità, sicurezza, riduzione dei consumi e bassa rumorosità
Il miglioramento complessivo dell’efficienza del processo di pulizia può essere analizzato guardando diversi aspetti, prima di tutto la velocità con la quale le operazioni di rimozione dell’umidità e pulizia vengono ultimate.
L’impatto costante dell’aria assicura che la superficie venga asciugata in modo rapido e omogeneo eliminando completamente anche i residui di sporco.
Sotto il profilo della sicurezza, le lame d’aria funzionano in modo da evitare l’occlusione, anche accidentale, da parte degli operatori della fessura da cui viene erogata l’aria.
Il rischio più concreto con l’applicazione dell’aria compressa si realizza nel fenomeno del dead ending. In questa situazione, quando il foro di uscita dell’aria è bloccato accidentalmente per esempio dalla mano di un operatore, la pressione supera la resistenza cutanea e raggiunge il flusso ematico creando un’embolia gassosa. Con dispositivi come le lame d’aria, tutto questo non può accadere.
La lama d’aria, grazie alla sua geometria, permette di amplificare il volume del getto d’aria, coinvolgendo anche l’aria dell’ambiente circostante. In questo modo il consumo di aria compressa e conseguentemente il dispendio energetico vengono drasticamente ridotti assicurando un risparmio sui costi di esercizio maggiore rispetto all’uso dei tradizionali tubi aperti.
In ultimo, la fluidodinamica controllata delle lame d’aria contiene il rumore generato dallo scarico dell’aria compressa limitando una delle criticità maggiori legate all’inquinamento acustico. Anche questo aspetto contribuisce a migliorare la sicurezza degli operatori e previene complessivamente il rischio di infortuni.
Le applicazioni tipiche: rimozione dei residui e asciugatura di superfici e manufatti
Dopo aver visto i vantaggi di eseguire operazioni di trattamento superficiale con le lame d’aria, vediamo i settori industriali nei quali queste soluzioni possono essere impiegate.
Il settore del Food & Beverage può beneficiare dell’adozione di queste soluzioni in virtù dei requisiti igienico-sanitari richiesti e non solo.
In particolare, l’asciugatura prima dell’etichettatura di vasi, lattine o bottiglie di vetro è un’operazione che richiede la completa eliminazione di condensa o residui di acqua per assicurare che l’etichetta aderisca completamente alla superficie.
Inoltre, la pulizia con lame d’aria è ideale per sanificare le linee di confezionamento ed eliminare residui o frammenti e ridurre il rischio di contaminazioni.
Nel comparto meccanico e in quello dell’automotive la pulizia delle superfici determina e condiziona i trattamenti successivi lungo la catena di produzione. Tutto ciò che richiede verniciatura, infatti, non deve presentare alcun tipo di polveri o residui superficiali per non compromettere l’adesione della vernice.
Anche nell’industria dell’elettronica la pulizia e l’asciugatura sono fondamentali per la produzione di circuiti stampati e microchip. Prima dell’assemblaggio dei componenti, questi devono risultare completamente asciutti dopo le operazioni di lavaggio con acqua demineralizzata per evitare che i contatti in rame possano ossidarsi e per garantire l’affidabilità delle saldature.
Variabili da considerare nella scelta delle lame d’aria: lunghezza, installazione, qualità dell’aria
Per un’integrazione efficace delle lame d’aria all’interno di un impianto industriale occorrono valutazioni specifiche non soltanto del sistema pneumatico in uso, ma dell’intero processo.
Evidentemente, la lunghezza del nastro trasportatore o quella del manufatto determina la lunghezza della lama d’aria. Tuttavia, è sempre opportuno prevedere margini di sicurezza per evitare l’ingresso di polveri e residui proprio dai bordi.
In base alla lunghezza della lama d’aria scelta, l’alimentazione viene realizzata da un singolo ingresso o da ingressi multipli, per assicurare una distribuzione uniforme.
La qualità dell’aria è un fattore critico perché la presenza di umidità residua arriva a compromettere integralmente l’efficienza delle operazioni di asciugatura e pulizia. Per questa ragione, filtri e separatori di condensa sono fondamentali per rimuovere l’acqua ed eliminare i residui all’interno del circuito pneumatico.
L’integrazione delle lame d’aria industriali con i sistemi antistatici
Il lavoro delle lame d’aria può essere vanificato quando le superfici che devono essere trattate hanno accumulato cariche elettrostatiche. Questo processo è frequente perché interessa tutti i materiali isolanti e non conduttivi, dai tessuti ai materiali plastici, alla carta e ai laminati che, nello sfregamento lungo i rulli di trasporto, attraggono elettricamente polveri e particelle sospese nell’aria circostante.
La soluzione sta nell’accoppiamento della lama d’aria e di un dispositivo antistatico come i sistemi di ionizzazione attiva. Il funzionamento è semplice: il flusso laminare d’aria attraversa ad alta velocità una corona ionizzata che neutralizza la forza elettrostatica sulla superficie consentendo un lavoro di pulizia completo.
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