21 Mars 2017  |  Nettoyage
Publié dans Oberflächen POLYSURFACES 06/2016

Wässrige Teilereinigung – Verfahren mit hoher Anwendungsvielfalt

Thomas Gutmann

Dans tous les secteurs industriels, le nettoyage des pièces  contribue de manière importante à la création de valeurs, ainsi qu’à l’assurance de la qualité. Cet article présente les possibilités du nettoyage aqueux des pièces et montre comment ces méthodes sont particulièrement souples, en particulier dans le contexte du nombre croissant d’exigences.

Die Teilereinigung leistet in allen Bereichen der Industrie einen wichtigen Beitrag zur Wertschöpfung und Qualitätssicherung. Der Beitrag beleuchtet die Möglichkeiten der wässrigen Teilereinigung und zeigt auf, dass sich wässrige Systeme besonders bei der wachsenden Anforderungsvielfalt als sehr flexibel erweisen.

Innerhalb der Fertigung hat der Reinigungsprozess die Aufgabe, Bauteile mit der notwendigen Sauberkeit zu versehen, damit sie problemlos den nachfolgenden Fertigungsschritten zugeführt werden können. Zwei entscheidende Einflussgrössen bestimmen dabei den Anforderungskatalog: die stetig wachsende Technologisierung der einzelnen Fertigungsschritte sowie die zunehmende Teilekomplexität. Beide Variablen reagieren immer empfindlicher auf kleinste Verunreinigungen, sowohl aus partikulären als auch filmischen Rückständen. Daraus ergibt sich der ungebrochene Trend zu hohen Sauberkeitsanforderungen.
Demnach stehen auch metallverarbeitende Betriebe vor der Herausforderung, nicht nur ein effektives und prozesssicheres, sondern gleichzeitig ein wirtschaftliches und vor allem flexibles Reinigungsverfahren für ihre jeweiligen Anwendungen zu finden. Erst dadurch gelingt es ihnen, die Bauteilkosten gering zu halten sowie auf Prozess- und Teileänderungen beweglich zu reagieren. Vor diesem Hintergrund gewinnen Reinigungstechniken an Bedeutung, die über ein breites Spektrum variabler Stellgrössen verfügen.
 
Die gezielte Kombination von Spritz- und Flutvorgängen bietet unter Einsatz der geeigneten Reiniger sowie verschiedener Filtrations- und Badpflegesysteme eine hohe Anwendungsvielfalt, um Verunreinigungen anforderungsgerecht und prozesssicher zu entfernen. (Bilder: MAFAC)
 

Ein Verfahren mit vielen Möglichkeiten
Das Prinzip der wässrigen Teilereinigung bietet die notwendige Modifikationsvielfalt. Es beruht auf dem konzertierten Zusammenwirken von Wasser, Reinigungszusätzen und Mechanik. Nachgeschaltete Komponenten wie Filtrations- und Pumpentechnik sowie die Kaskadierung mehrerer Badsysteme ergänzen es zu einem anpassungsfähigen Prozess, der neben hohen Reinigungsergebnissen auch eine konstante Qualität gewährleistet. Ein Blick auf den Reinigungsvorgang am Beispiel einer Maschine mit Spritz-Flut-Verfahren verdeutlicht dies.
Gereinigt werden Bauteile einer Baugruppe, die zuvor mit wassermischbarem oder mit öligem Kühlschmierstoff bearbeitet wurden und sowohl partikulär als auch filmisch (ölig) verunreinigt sind. Nach der sachgemässen Positionierung in einem Werkstückträger gelangen sie in die Reinigungskammer und werden dort bei einer Temperatur von 65 °C mit einer fein abgestimmten Kombination aus Wasser und Reinigungszusätzen spritzgereinigt. Dabei nehmen das Reinigungsmittel und seine Additive den Schmutz auf und lösen ihn unter Einwirkung der mechanischen Bewegung des Wassers von der Bauteiloberfläche ab. Bei Maschinen mit gegen- oder gleichläufiger Korb-Düsen-Rotation sorgen zusätzliche Turbulenzen für eine höhere Reinigungskraft und ermöglichen das Erreichen versteckter Innenkonturen. Je nach Verschmutzungsgrad oder Teileempfindlichkeit kann der Anwender diese Bewegung intensivieren oder mit blossem Wippen des Korbaufnahmesystems reduzieren. Analog dazu stehen ihm verschiedene Düsenarten und -anordnungen beziehungsweise Druckmodifizierungen zur Verfügung, über die er den Spritzstrahl ebenfalls an die Verschmutzung und die Bauteileigenschaften anpassen kann.
 
Der Trend zu immer kleiner werdenden Bauteilen sowie die hohen Anforderungen an die Bauteilsauberkeit sind eine Herausforderung für die Teilereinigung.
 
Auf den Spritzvorgang folgt eine Phase mit rotierendem Spritzfluten, bei dem die Reinigungskammer innerhalb weniger Sekunden teilweise oder vollständig gefüllt wird. Der Vorgang dient dazu, die gelösten Schmutzpartikel aus der Kammer auszuführen und durch nachgeschaltete Filtersysteme aus dem Prozesswasser nachhaltig auszutragen. Wieder kann der Anwender durch Zuschalten von unterstützenden Techniken wie Ultraschalleinheiten die Reinigungswirkung an die jeweilige Anforderung anpassen. Bei filmischen Verunreinigungen und komplexen Teilegeometrien können beispielsweise rotierbare und gleichzeitig positionierbare Ultraschallschwinger kleinste Schmutzpartikel an der Oberfläche ablösen. Darüber hinaus bietet die frei wählbare Abfolge der Verfahren einen weiteren Kombinationsspielraum. Somit steht dem Anwender bereits in den ersten Phasen der wässrigen Teilereinigung eine Vielzahl disponierbarer Stellgrössen zur Verfügung über die er zu einer massgeschneiderten Lösung gelangen kann und die ihm gleichzeitig eine hohe Flexibilität gegenüber Änderungen bietet.
 
Das Prinzip der wässrigen Teilereinigung bietet eine hohe Modifikationsvielfalt. Es beruht auf dem Zusammenspiel von Wasser, Reinigungszusätzen und Bewegung. Maschinen mit gegen- oder gleichläufiger Korb-Düsen-Rotation beispielsweise führen mit gezielten Turbulenzen zu einer höheren Reinigungswirkung und lassen sich flexibel auf die Anforderungen einstellen.
 
 
Prozesssicherheit und hohe Reinigungsqualität
Ein effektiver Reinigungsprozess ist dann aufgestellt, wenn die erforderlichen Ergebnisse prozesssicher und wirtschaftlich erreichbar sind. In der wässrigen Teilereinigung liefern dem Spritz- und Flutprozess zugeschaltete Feinstfiltrations- und integrierte Badpflegesysteme den entscheidenden Beitrag, um gleichbleibend hohe Qualitätsstandards zu gewährleisten. Dabei werden Filtrationsprozesse im Hauptstrom oder im Bypass als Beutel, Multifunktions- oder Kerzenfilter ebenfalls individuell auf die Art, Form und den Umfang des Schmutzaufkommens zugeschnitten, so dass ein effektiver Schmutzaustrag aus dem System erfolgen kann. Rückverschmutzungen werden dadurch vermieden, und die Wirksamkeit des Prozesswassers bleibt erhalten.
 
Verschiedene Prozesse wie Spritzen, Fluten und deren Kombination eröffnen in der wässrigen Teilereinigung eine hohe Modifikationsvielfalt.
 
Als Variablen stehen dem Anwender verschiedene Filterarten, Badgrössen, die Kaskadierung der Medientanks sowie Badpflegesysteme zur Ölabscheidung zur Verfügung, über die sich höhere Badstandzeiten und eine höhere Prozesssicherheit erzielen lassen.
 
Der gezielte Einsatz unterstützender Techniken wie Ultraschall erhöht die Reinigungsleistung und bietet dem Anwender dank innovativer Lösungen vor allem bei filmischen Verunreinigungen und komplexen Teilegeometrien einen deutlichen Mehrwert innerhalb der wässrigen Teilereinigung.
 
 
Flexibel, wirtschaftlich und risikofrei
Wie kein anderes Verfahren disponiert die wässrige Teilereinigung eine Fülle von Parametern, mit denen der Reinigungsprozess individuell und prozesssicher auf die Anforderung einstellbar ist. Der Anwender gewinnt eine erhebliche Flexibilität, vor allem dann, wenn er mit unterschiedlichen Bauteilwerkstoffen oder einem schnellen Wechsel in der Bauteilart und -geometrie sowie mit schwankenden Stückzahlen zu tun hat.
Das Anwendungsspektrum wässriger Systeme differenziert sich immer weiter aus und liefert Anknüpfungspunkte für steigende Anforderungen. Die Voraussetzung für den Erfolg ist die Wahl des richtigen Reinigers und die passgenaue Kombination der einzelnen Verfahrensschritte unter Ausschöpfung ihres jeweiligen Modifikationsrepertoires.
 
Fein abgestimmte Badpflegesysteme wie Filtration, Differenzdrucküberwachung oder Ölabscheidungssysteme erhöhen die Prozesssicherheit sowie die Badstandzeiten. Ebenso liefern sie einen wichtigen Beitrag zur Wirtschaftlichkeit des Reinigungsvorgangs.
 
Auch im Hinblick auf Kosten- und Ressourcenschonung erweisen sich die mediengeführten Systeme von Vorteil, da sie mit ihrem individuellen Zuschnitt nur so viel Material und Ressourcen wie nötig einsetzen und einen hohen Beitrag zur Nachhaltigkeit und Energieeffizienz leisten. Die Maschinen sind so konzipiert, dass sie schnell und vor allem ohne umwelt-, arbeits- und brandschutzbedingte Sicherheitsvorkehrungen gewartet werden können. Die notwendigen Prüf- und Instandhaltungsarbeiten wie Badüberwachung und -wechsel lassen sich in den meisten Fällen vom Anwender selbst erledigen. Ebenso kann er die Entnahme von Badproben oder einen Filterwechsel risikofrei und ohne grössere Stillstandzeiten bewerkstelligen.
Einen zusätzlichen Beitrag zu Umweltschutz und Arbeitssicherheit ergibt sich aus den Waschsubstanzen, die in der Herstellung und Beschaffung, im Einsatz und in der Entsorgung umweltverträglich und für die Gesundheit unbedenklich sind. Daher besteht auch im Störfall der Anlagen kein Risiko für Mensch und Umwelt.
 
In Kürze
MAFAC ist einer der führenden Hersteller in der wässrigen Teilereinigung. Das Unternehmen bietet ein breites Spektrum an Kompaktmaschinen, die je nach Kundenbedarf vielfältige Reinigungsanforderungen erfüllen können, zum Beispiel in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, im Maschinenbau, in der spanabhebenden Fertigung, der Hydrauliktechnik sowie der Elektroindustrie. Die Maschinen werden am Standort Alpirsbach im Schwarzwald von über 80 Mitarbeitern entwickelt und produziert.
Das Unternehmen wurde 1968 gegründet, beschäftigt sich seit 1974 mit der industriellen Bauteilreinigung und hat sich 1990 darauf spezialisiert. Dabei setzt das patentierte Reinigungsverfahren der gegen- beziehungsweise gleichläufigen Rotation von Spritzdüse- und Korbaufnahmesystem Massstäbe hinsichtlich Sauberkeit und Effizienz. Aktuell ist das Unternehmen mit einem weltweiten Netzwerk technischer Handelsvertretungen und einer eigenen Niederlassung in Frankreich in über 20 Ländern aktiv, darunter auch in Asien, Südamerika und den USA.
 
Thomas Gutmann
Leiter der Customer Support-Abteilung
MAFAC – E. Schwarz GmbH & Co. KG
D-72275 Alpirsbach
 
CH-Vertretung:
Elma Schmidbauer Suisse AG
Feldstrasse 4
5506 Mägenwil
Tel. 062 887 25 00
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