ドライアイスブラストのご紹介

昭和電工ガスプロダクツ
産業機材事業部

ドライアイスブラストの 歴史と Cold Jet社 -1▶ドライアイスブラストの開発
米国のCold Jet社により３４年前（１９８６年）に誕生
米国空軍から航空機の洗浄ｼｽﾃﾑ及び塗装剥離ｼｽﾃﾑの開発を委託されたのが始まり▶日本での導入
３２年前、昭和電工ｶﾞｽﾌﾟﾛﾀﾞｸﾂ (旧：昭和炭酸)が日本国内へ導入したのが最初
累計１０００台以上の納入実績▶日本での用途
航空機の塗装剥離からｽﾀｰﾄ、ﾄﾝﾈﾙ内の補修前の洗浄、原子力発電所の除染を伴ったﾀｰﾋﾞﾝ翼の洗浄等と様々な洗浄・剥離を行ってきたが、現在では樹脂・ゴム製品などのﾓｰﾙﾄﾞ洗浄が40％を占める
ここ数年においてﾄﾞﾗｲｱｲｽの対環境性の優位さから改めて注目 されている

ドライアイスブラストの 歴史と Cold Jet社 -2▶Cold Jet 社
ドライアイスブラスト技術のパイオニアであり世界的リーダー企業
本社：アメリカ オハイオ州 ラブランド

世界１０ヵ国に拠点

設立：１９８６年 （創立時は、従業員25名のベンチャー企業）▶1986年の設立以来、最先端のドライアイス製造ソリューションの開発と革新を行う
専門的な知識と経験は業界随一、現在では市場を牽引する世界的マーケットリーダー
最高品質・最高性能のマシンは、全世界で15,000以上もの導入実績
US特許4,617,064 (1984)、世界特許も100以上を保有▶当社は、32年前、創業間もないCold Jet社と代理店契約を締結(日本独占販売権)、日本で初めて取扱いを開始、納入実績は1000台を越え現在に至る

ドライアイスブラストとは-1▶ドライアイスブラストとは対象物の表面に粒状またはパウダー状のドライアイス粒子を圧縮エアーとともに高速で吹き付けて洗浄、バリ除去、表面処理等を行うものです
従来からのサンドブラストなどと比し、ショット材の後処理に困らず、所定の作業ブースでなく、生産ライン上での使用を可能としました

ドライアイス洗浄ソリューション
ドライアイス洗浄は人と環境にやさしい洗浄方法で、金型洗浄、表面処理、部品仕上など多様な用途に活用できます
洗浄だけを目的とするのではなく、化学作用を起こさず、非伝導性、非腐食性で有害な廃棄物を発生させないため、人体や環境を考慮したより価値のある洗浄、処理方法となっていますドライアイスブラストとは-2▶システムの構成
圧縮エアー
ドライアイス

ブラスト装置エアー

φ 3mmペレット（工場エアー）

ブロック(角ドラ)～ドライアイスは、当社工場より宅急便などでお客様にお届けしています～

噴射口
（ノズル）

ドライアイスブラストとは -3▶洗浄原理▶【衝 撃】ドライアイスを超音速でブラスト、対象物に衝撃を与える
運動エネルギー＝1/2・m（質量）・v²（速度）▶【温度差】ドライアイスが約－８０℃の為、収縮率の差を生み、異物が浮き上がるイメージ▶【小爆発】固体から昇華するときに約800倍に膨張

小爆発で異物を除去ドライアイスブラストのメリット（洗浄編）
洗浄方法デメリット

ドライアイス洗浄であれば・・・

サンドブラスト
研磨性あり → 母材が傷む → 人によるバラツキ
ビーズブラスト
二次廃棄物(飛散物)を回収 → 産廃処理

研磨性：無→母材を痛めない

ショットブラスト
30MPaなどの高圧 → 跳ね返りなど安全対策が必要
ウォーターブラスト

二次廃棄物(飛散液)を回収 → 産廃処理
※そもそも水が使用できない場合もあり

超音波洗浄（薬液・溶剤漬け）

手作業
シンナー拭き

二次廃棄物：無→ドライアイスは昇華する

二次廃棄物が発生 → 産廃処理

圧力：一般的→平均圧力は0.5MPa程度

設備の非稼働時間：ロス軽減→取り外さずそのまま洗浄設備から取り外し作業必要 → 稼働時間ロス

設備から取り外し作業必要 → 稼働時間ロス
VOC対策必要 → 従業員の健康侵害
環境負荷高

環境負荷：小さい→有害ではない
ドライアイスはリサイクル品
温暖化係数は低い

採用事例（対象物）＜食品工場など＞

１．一般機器洗浄
２．パッケージ
成形：ローラー
搬送：コンベヤー、受け治具
カット：カッター、抜型、受け冶具
接着：プレス、ドラム、グリューガン＜工業系工場など＞

成形：金型、スクリュー、ダイス、ローラー
塗装・蒸着：ハンガー、治具
溶接：治具
製品：バリ、被膜、油分、埃、フラックス

他に、火災現場の復旧、発電所、建設現場など多岐に渡る

有効な用途について（洗浄、バリ処理 etc）

＜容易なもの＞＜難かしいもの＞

・離型剤
・樹脂ヤニ、カス・水垢・油汚れ、埃、シール、接着剤・塗装、蒸着膜・溶接のスパッタ
・フラックス・バリ・母材に侵食した錆
・長期間放置された水垢・金属焼け
物性変化した異物は浮き上がらないブラスト機のバリエーション（主なブラスト機）
機種

粒子サイズ

使用するもの

ノズル幅

騒音

特徴

精密金型、薄膜の異物
ソフト洗浄、製品の洗浄（油分、埃）0.3～0.1mm以下

I3 Microclean (DX)

Φ3~7.8
6.6~22mm

70dB~100dB

125x125x250

騒音もポイント
DX型は、３mm Pellet も使用可
廉価機種

Φ3～1.5mm

Φ5~50mm幅

85dB~110dB

Xcel6

金型、スクリューや一般機器
イニシャルコストがポイント

3mm Pellet
上位機種（威力最強）

Aero40FP

Φ3～0.3mm

Φ6~100mm幅

90dB~120dB

他社では取れない、24時間連続運転での自動化などの特殊性がある案件3mm Pellet□25025kg

薄膜の異物、製品の洗浄（油分、埃）Φ3～0.1mm

SDI
Select 60

大型金型、スクリューや一般機器

3mmPellet

Φ6~190mm幅

90dB~120dB

他社では絶対にできない、特殊性がある案件

ノズル 技術-1 Mern (Multiple Expancion Reflection Nozzle)
威力の強い ﾉｽﾞﾙとは1.Air量が少なくてもOK
2.洗浄ｽﾋﾟｰﾄﾞが速い

Mern 技術(Multiple Expansion Reflection Nozzle)

1.ﾉｽﾞﾙ入口と出口でﾄﾞﾗｲｱｲｽのｽﾋﾟｰﾄﾞが落ちない
2.NASAのﾛｹｯﾄｴﾝｼﾞﾝのﾉｽﾞﾙにも使用される
3.他社の約3～4倍の威力

ノズル 技術-2 Fragmenting Nozzle
１本のノズルで 強力 ▶▶▶▶ 繊細 なブラストまで威力の強いﾉｽﾞﾙも必要だがｿﾌﾄな洗浄も必要
1.ﾊﾟｳﾀﾞｰﾄﾞﾗｲｱｲｽによる洗浄
2.設定 / ﾉｽﾞﾙの交換は面倒

3mmペレット → パウダー

Fragmenting Nozzle
1.ﾀﾞｲﾔﾙで4種類の粒子調整
2.設定 / ﾉｽﾞﾙの交換不要
3.ﾌﾟﾗｽMern機能

ノズル 技術-3

ﾊﾟｳﾀﾞｰﾄﾞﾗｲｱｲｽ 洗浄 (Fragmenting Nozzle)

ﾉｽﾞﾙ 523 MERN / Power Select“0” Position•no fragmenting•威力があり傷をつけてしまう
Wood Before“3” Position• Maximum fragmenting•傷を付けることなく洗浄
木材ボードのペイント

Aeroは微細なﾌﾞﾗｽﾄ も1本のﾉｽﾞﾙでOK

ノズル 技術-4

豊富なノズルバリエーション

Aeroはﾄﾞﾗｲｱｲｽが詰まらない

ﾉｽﾞﾙの種類が豊富

実例（金型洗浄）Case Study；

Injection Molding

対象物：

自動車電装部品

樹脂材：

PA66, PBTなど

現状：

成形機取付状態で、スチーム洗浄

現状の課題

：

洗浄回数が多い、洗浄時間が長い、しっかり取り切れない

テスト結果

：

5分で洗浄完了（メッキへのダメージ無し）

ドライアイス ：機種

I3 Microclean
成形機取付状態

成形金型

200g/min x 5min →450 x 450程度

1kgのドライアイスを使用

Case Study；

Injection Molding

対象物：

自動車電装部品

樹脂材：

PA66, PBTなど

現状

：

超音波洗浄

現状の課題

：

超音波洗浄では除去できない箇所あり、生産停止時間が長い

テスト結果

：

5分で洗浄完了（超音波で除去できないものが除去できた）

ドライアイス ：機種

I3 Microclean
成形機取付状態

成形金型

200g/min x 5min →350 x 450程度1kgのドライアイスを使用

Case Study；

Injection Molding

対象物：

自動車ランプ

樹脂材

：

PC

現状

：

手拭き

現状の課題

：

非稼働時間が長い、取り扱いが大変（拭き上げ時の傷）

テスト結果

：

5分で洗浄完了（鏡面への傷無し、埃も付着しない）

ドライアイス ：機種

I3 Microclean
成形機取付状態

成形金型（鏡面仕上げ）

200g/min x 5min →1kgのドライアイスを使用

Case Study；

Injection Molding

対象物：

アイロン部品

樹脂材：

BMC（不飽和ポリエステル）

現状

：

手磨き

現状の課題

：

非稼働時間が長い

テスト結果

：

5分で１面

ドライアイス ：機種

Aero40FP
成形機取付状態

成形金型

洗浄完了

1,000g/min x 5min

→ 5kgのドライアイスを使用

Case Study；
対象物：

Rubber Molding

靴底金型（アルミ）
サイドモールド

2ヶ400 x 100mm

ボトムモールド

1ヶ280 x 120mm

現状：

金型浸け置き 20時間 ＋ ブラシ 30分

現状の課題

：

廃液処理、ブラシ作業が大変、生産停止時間が長い

テスト結果

：

8分で洗浄完了（アルミへの傷無し）

ドライアイス ：機種
Xcel6(廉価機)460g/min x 8min →3,680gのドライアイスを使用

自動車シートモールド(ウレタン)

タイヤモールド

PET Bottle プリフォーム

PET Bottle ブローモールド実例（製品洗浄）Case Study；
対象物：Deburring

スマートフォン筐体

140 x 70mmPPS/PBTの樹脂バリ、CNCバリ
現状：

ショットブラスト(20秒) ＋ カッターなど手作業(160秒)

現状の課題

：

生産数が膨大で、工数と人件費が莫大にかかる

テスト結果

：

20秒/ケ 洗浄完了

（エアブロー感覚でバリが取れ、ショットブラストのメディア洗浄工程も不要）

ドライアイス ：機種

I3 Microclean

200g/min x 20秒 → 66.6gのドライアイスを使用

Case Study；
対象物：

Surface Preparation

自動車バンパー、および車体油分、埃の除去を目的（プライマー処理の前工程）現状：

工場新設による検討 (他の工場では、温水洗浄＋乾燥)

現状の課題

：

洗浄品質、タクトタイム、トータルコスト

結果：

4本のノズルで同時にブラスト、搬送20秒＋洗浄60秒でOK

ドライアイス ：1kg/min x 4本 x 60秒 →ドライアイス製造装置＋ドライアイスブラスト装置
ドライアイス洗浄ソリューション

4kgのドライアイスを使用

バリ処理

Medical Device実例（その他の洗浄）

印刷機ローラースプロケット電気ボックス内部

原子力発電タービン

News2020 デビュー 新型機 PCS60 紹介
・7inchパネル & ジョグダイアルによる直感的操作
・最新特許技術 ”PCS(Particle Control System)”
3mm Dry Ice Pelletを最小0.3mmまで0.1mm単位でカット
パワフル～繊細なブラストまで、これ１台で