Fertigungsprozess : Reinigung als qualitätskritischer Faktor

Einerseits sind es Produktfunktion und -sicherheit, die durch Restschmutz beeinträchtigt werden können. Andererseits erfordern Folgeprozesse in der Fertigungskette wie beispielsweise Beschichten, Verkleben, Schweißen, Härten, Vermessen, Prüfen und Montage eine definiert saubere Oberfläche. Dies führt zur Frage, durch welche Verfahren, Medien und Maßnahmen sich die erforderliche Reinigungsqualität prozesssicher und wirtschaftlich erzielen, nachweisen und erhalten lässt. Lösungen dafür präsentiert die parts2clean vom 24. bis 26. Juni 2014 in Stuttgart. „Als internationale Leitmesse bietet die parts2clean ein umfassendes Angebot, das auch die Bereiche Sauberkeitskontrolle, Korrosionsschutz, Konservierung und Verpackung einschließt“, erklärt Olaf Daebler, Geschäftsleiter der parts2clean. Batchprozess oder Einzelteilreinigung.

Ob Einspritzdüse, Implantat, Zylinderkurbelgehäuse, Turbine, Mikrobauteil oder Elektronikkomponente – Fertigungsbetriebe haben heute deutlich gestiegene Anforderungen an die Bauteilsauberkeit zu erfüllen. Ein Patentrezept, wie definierte Restschmutzvorgaben auf Bauteiloberflächen erzielt werden können, gibt es nicht. Je nach Fertigungsgrad variieren die Reinigungsaufgaben von der Grob- über die Zwischen- bis zur Feinstreinigung und erfordern eine individuell abgestimmte Lösung. Maßgebende Faktoren dabei sind der Werkstoff beziehungsweise die Werkstoffkombination, die Verschmutzung, die Geometrie des Bauteils, die Reinheitsanforderungen hinsichtlich partikulärer und filmischer Verunreinigungen sowie der Produktionsdurchsatz. Dadurch ist es möglich, aus der Vielzahl der zur Verfügung stehenden Verfahren die Lösung auszuwählen, die unter sauberkeitstechnischen und wirtschaftlichen Aspekten optimal ist. Dies kann beispielsweise eine nasschemische Reinigung im Tauch-, Ultraschall- oder Spritzverfahren mit einem wässrigen Reiniger oder Lösemittel sein. Dabei bieten Batchprozesse, in denen die Teile als Schüttgut oder gesetzte Ware gereinigt werden, den Vorteil eines hohen Durchsatzes in relativ kurzer Zeit – und damit verbunden einen geringen Kostenanteil an den Gesamtherstellungskosten eines Werkstücks. Sie kommen häufig auch als dezentrale Lösung für die Zwischenreinigung, beispielsweise direkt nach einem spanenden Fertigungsprozess, zum Einsatz. Dies verhindert unter anderem, dass es zu einer Vermischung unterschiedlicher Bearbeitungsmedien kommt, die einen erhöhten Reinigungsaufwand verursachen kann. Reinigungstechnologien wie das Hochdruckwasserstrahlen und trockene Verfahren, zu denen die CO2-, Trockeneis,- Plasma-, Strahl- und Vibrationsreinigung zählen, werden häufig zur Einzelteilreinigung eingesetzt. Sie ermöglichen je nach Verfahren die gezielte Behandlung von Kanälen, Bohrungen sowie Funktionsoberflächen und bieten im Allgemeinen einen hohen Automatisierungsgrad, was eine produktionsintegrierte Reinigung vereinfacht. Bei manchen Aufgabenstellungen kann auch eine Kombination von unterschiedlichen Reinigungstechnologien vorteilhaft sein, etwa wenn Funktionsflächen für einen nachfolgenden Fertigungsschritt einen höheren Sauberkeitsgrad aufweisen müssen als der Rest des Werkstücks. Reinigungsbehältnis und Aufbereitung.

Einen nicht zu unterschätzenden Einfluss auf Qualität und Kosten des Reinigungsprozesses haben auch das eingesetzte Behältnis und die Medienaufbereitung. Effektive Filtrations- und Abscheidesysteme, beispielsweise Ölabscheider, Partikelfilter, Membranfilter, Wasseraufbereitung und bei Lösemitteln die Destillationsleistung, tragen dazu bei, die Standzeit der Bäder zu verlängern und Entsorgungskosten zu reduzieren. Bei wässrigen Medien sorgt eine kontinuierliche Überwachung der Konzentration der Reinigerkomponenten dafür, dass ein Badwechsel nicht aus Sicherheitsaspekten zu früh erfolgt. Oder auch erst dann, wenn eine unzureichende Bauteilsauberkeit zu Problemen im Nachfolgeprozess führt. Konsequentes Badmonitoring leistet daher ebenfalls einen Beitrag zur Optimierung der Prozesssicherheit und Wirtschaftlichkeit.