Metal İşleme ve Kaynak İşlemlerinde Toz ve Duman Toplama Sistemleri

Metal işleme ve kaynak işlemleri, modern endüstrinin temelini oluşturan vazgeçilmez süreçlerdir. Ancak bu işlemler sırasında ortaya çıkan metal tozları, kaynak dumanları ve diğer partiküller, hem çalışan sağlığı hem de ekipman verimliliği açısından ciddi riskler barındırır. Bu yazımızda, metal işleme sektöründeki toz ve duman oluşumu, bunların riskleri ve etkili toplama sistemleri hakkında detaylı bilgi vereceğiz.

Metal İşleme ve Kaynak İşlemlerinde Oluşan Tehlikeli Tozlar

Metal işleme endüstrisinde, çeşitli işlemler sırasında farklı tipte ve boyutta partiküller oluşur. Bu partiküllerin boyutu, kimyasal kompozisyonu ve konsantrasyonu, sağlık ve güvenlik üzerindeki etkilerini belirler.

Yaygın Metal İşleme Süreçleri ve Oluşan Tozlar:

• Kesme ve Taşlama: Çelik, alüminyum, pirinç gibi metallerin kesimi ve taşlanması sırasında mikron boyutunda metal tozları havaya karışır.
• Kaynak İşlemleri: MIG, TIG, elektrik ark kaynağı gibi yöntemlerde metal oksitler, flüorürler ve diğer toksik bileşenler içeren dumanlar oluşur.
• Kumlama ve Aşındırma: Yüzey hazırlama işlemlerinde silika tozu ve metal parçacıkları açığa çıkar.
• CNC İşleme: Hassas metal işleme sırasında ince metal talaşları ve soğutma sıvısı aerosolleri oluşur.
• Lehimleme: Kurşun ve diğer ağır metaller içeren buharlar açığa çıkar.

Metal İşleme Sektöründe Toz Toplama Çözümleri

Etkili bir toz ve duman toplama sistemi, metal işleme operasyonlarının güvenli ve verimli bir şekilde yürütülmesini sağlar. İdeal bir sistem, spesifik işleme türüne ve üretilen partikül tipine göre tasarlanmalıdır.

1. Kaynak Dumanı Emme Sistemleri

Kaynak işlemleri için özel olarak tasarlanmış emme sistemleri, dumanın oluştuğu noktadan doğrudan çekilerek filtrelenmesini sağlar:

• Mobil Duman Emiciler: Küçük atölyeler veya değişken kaynak noktaları için ideal, taşınabilir çözümler
• Esnek Emme Kolları: Kaynak noktasına yakın konumlandırılabilen, operatörün hareket özgürlüğünü kısıtlamayan sistemler
• Entegre Emme Sistemli Kaynak Masaları: Aşağıdan emiş yapan, kaynak dumanının operatörün solunum bölgesine ulaşmasını engelleyen masalar
• Kaynak Torçlarına Entegre Sistemler: Dumanı doğrudan kaynağında yakalayan ileri teknoloji çözümler

2. Merkezi Toz Toplama Sistemleri

Büyük metal işleme tesislerinde, birden fazla makine ve işleme istasyonuna hizmet veren merkezi toz toplama sistemleri kullanılır:

• Yüksek Vakumlu Sistemler: Metal talaşları ve ağır partikülleri toplamada etkili
• Siklon Ayırıcılar: Kaba metal parçacıklarını ayırmada ve filtre ömrünü uzatmada kullanılır
• Kartuş Filtreli Sistemler: İnce metal tozlarını filtrelemede yüksek verimlilik sağlar
• Islak Toplayıcılar: Patlama riski olan metal tozları (alüminyum, magnezyum) için güvenli çözüm sunar

3. CNC Makineleri için Yağ Buharı ve Talaş Toplama Sistemleri

CNC işleme merkezlerinde hem metal talaşları hem de soğutma sıvısı buharları oluşur:

• Yağ Buharı Toplayıcılar: Elektrostatik filtreler kullanarak yağ buharını ve sisini toplar
• Entegre Talaş Konveyörleri: Metal talaşları operasyon sırasında uzaklaştırır
• HEPA Filtreli Sistemler: Ultra ince metal partiküllerinin filtrelenmesini sağlar

Metal İşleme Endüstrisinde Toz Toplama Sistemlerinin Seçimi

Doğru toz toplama sisteminin seçimi, birçok faktöre bağlıdır ve her tesis için özel değerlendirme gerektirir:

Sistem Seçimini Etkileyen Faktörler:

• İşlenen Metal Türü: Alüminyum, titanyum, magnezyum gibi yanıcı metaller özel önlemler gerektirir
• Partikül Boyutu ve Yoğunluğu: Talaş boyutu, toz konsantrasyonu ve dağılımı
• Üretim Kapasitesi: Günlük işleme hacmi ve makine sayısı
• Tesis Yerleşimi: Mevcut alan kısıtlamaları ve makine düzeni
• Enerji Verimliliği Gereksinimleri: Filtrasyon verimliliği ve enerji tüketimi dengesi
• Yasal Düzenlemeler: İşyeri hava kalitesi standartları ve emisyon limitleri

ATEX Uyumluluğu ve Patlama Koruma

Metal tozları, özellikle alüminyum, magnezyum ve titanyum gibi metaller, belirli konsantrasyonlarda patlayıcı atmosferler oluşturabilir. Bu nedenle, metal işleme tesislerinde kullanılan toz toplama sistemleri ATEX direktiflerine uygun olmalıdır.

• Patlama Tahliye Sistemleri: Olası bir patlamanın kontrollü şekilde tahliye edilmesini sağlar
• Oksijen Azaltma Sistemleri: Patlama riskini azaltmak için oksijen seviyesini kontrol eder
• Kıvılcım Tespit ve Söndürme: Filtrasyon sistemine girmeden önce kıvılcımları tespit eder ve söndürür
• Topraklama ve Bağlama: Statik elektrik birikimini önler

Metal İşleme Tesislerinde Toz Toplama Sistemlerinin Bakımı

Etkili bakım, toz toplama sistemlerinin verimliliğini ve ömrünü uzatır:

• Düzenli Filtre Kontrolü ve Değişimi: Filtrelerin tıkanma durumunu izleyerek optimum zamanda değişim yapma
• Sızıntı Kontrolü: Boru bağlantıları ve contaların düzenli kontrolü
• Fark Basınç İzleme: Filtre performansını değerlendirmek için basınç düşüşlerinin takibi
• Motor ve Fan Bakımı: Düzenli yağlama ve rulman kontrolü
• Toplanan Tozun Güvenli Bertarafı: Özellikle tehlikeli metal tozları için uygun bertaraf yöntemleri

Vaka Çalışması: Otomotiv Parça Üreticisinde Toz Toplama Sistemi İyileştirmesi

Büyük bir otomotiv parça üreticisi, kaynak ve taşlama operasyonlarında artan üretim hacmi nedeniyle toz toplama kapasitesini artırmak istiyordu. Tesiste 30 kaynak istasyonu ve 10 taşlama merkezi bulunuyordu.

Zorluklar:

• Yüksek miktarda kaynak dumanı ve metal tozu
• Sınırlı tavan yüksekliği ve tesis alanı
• Üretimi aksatmadan kurulum gerekliliği
• Enerji verimliliği hedefleri

Çözüm:

• Modüler, yüksek verimli kartuş filtrasyon sistemi kurulumu
• Kaynak istasyonları için özel tasarlanmış emme kolları
• Frekans kontrollü fan sistemi ile enerji tasarrufu
• Temiz hava resirkülasyonu ile ısıtma maliyetlerinde azalma
• Merkezi kontrol sistemi ve uzaktan izleme imkanı

Sonuçlar:

• İç ortam hava kalitesinde %85 iyileşme
• Enerji tüketiminde %30 azalma
• Üretim duruşlarında azalma ve verimlilik artışı
• İşçi sağlığı şikayetlerinde %70 azalma
• Ekipman ömründe uzama