Messe Parts2clean Teilereinigung macht sich fit für die Zukunft

Autor: Stéphane Itasse

Die industrielle Teilereinigung zählt zu den wertschöpfenden Fertigungsschritten. Trends wie Industrie 4.0, Miniaturisierung, Elektromobilität, Leichtbau und Globalisierung stellen jedoch auch die Bauteil- und Oberflächenreinigung vor neue Herausforderungen.

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Durch die hohen partikulären und filmischen Reinheitsanforderungen werden Fein- und Feinstreinigung an Bedeutung gewinnen, erwarten die Veranstalter der Messe Parts2clean.
Durch die hohen partikulären und filmischen Reinheitsanforderungen werden Fein- und Feinstreinigung an Bedeutung gewinnen, erwarten die Veranstalter der Messe Parts2clean.
(Bild: Ecoclean/UCM)

Um Qualitätsprobleme bei Prozessen wie Beschichten, Verkleben, Schweißen, Härten und in der Montage zu vermeiden sowie eine einwandfreie Produktfunktion zu gewährleisten, werden Bauteile gereinigt. Die industrielle Teile- und Oberflächenreinigung hat sich damit als wertschöpfender Fertigungsschritt in der Produktion etabliert, wie die Deutsche Messe AG als Veranstalter zur Parts2clean vom 24. bis 26. Oktober in Stuttgart mitteilt.

Anforderungen an die Teilereinigung steigen immer weiter

Oft stand dabei in den vergangenen Jahren vor allem die Entfernung von Schmutzpartikeln nach einer mechanischen Bearbeitung und dem Umformen in nasschemischen Reinigungsprozessen im Fokus. Hingegen spielten filmische Verunreinigungen vor allem bei der Vorbehandlung vor Beschichtungen, vor dem Schweißen, Härten und Kleben eine Rolle.

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Diese Aufgabenstellungen wird es nach Ansicht der Parts2clean-Veranstalter auch künftig geben. Allerdings werden Trends die Anforderungen an die Teilereinigung verändern und teilweise erhöhen. Dazu zählt die Forderung nach kleineren und komplexeren Bauteilen und Komponenten mit höherer Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit. Kürzere Produktlebenszyklen, geringere Stückzahlen bis hin zur Losgröße eins, neue Werkstoffe und Materialkombinationen, beispielsweise für den Leichtbau, neue Fertigungsprozesse und die Globalisierung würden ebenfalls Auswirkungen auf die Reinigungstechnik haben. Hinzu kommen technische Entwicklungen wie Elektromobilität, autonomes Fahren und die Auslegung von Produktionsprozessen entsprechend Industrie 4.0.

Bei den Verfahren dürfte laut Messeorganisatoren weiterhin die nasschemische Reinigung dominieren. Um dabei auf die sich verändernden Anforderungen in der Teile- und Oberflächenreinigung vorbereitet zu sein, stellten die Flexibilität beziehungsweise Zukunftssicherheit der Anlagen einen wesentlichen Baustein dar. Diesem Aspekt trägt die Reinigungsbranche bei der Anlagenkonzeption mit verschiedenen Maßnahmen bereits Rechnung, die eine spätere Anpassung beispielsweise an veränderte Teilespektren, Sauberkeitsanforderungen oder Prozesse ermöglichen, wie es in einer Mitteilung des Parts2clean-Veranstalters heißt.

Teilereinigungsanlagen an individuellere Bauteile angepasst

Neben leistungsfähigeren Ultraschalleinrichtungen, Druckpumpen und Filtrationssystemen zählen dazu Entwicklungen, durch die individueller auf die Größe und Geometrie der zu reinigenden Teile reagiert werden kann. Die Möglichkeit, Reinigungswerkzeuge wie Spritzmodule einfach auszutauschen, zählt hier ebenfalls zu den Lösungswegen, ebenso wie die Trennung von Reinigung und Trocknung bei wässrigen Reinigungsprozessen.

Ein Beispiel für eine solche Weiterentwicklung ist der weltweit erste wasserdichte Ultraschallgenerator. Das Gerät vom Typ SG 1510 von Bandelin ermöglicht die hermetische Kapselung aller elektronischen Bauteile und verhindert damit das Verschmutzen. Die Abwärme im Gehäuse wird über neuartige, außen liegende Kühlrippen abgegeben. Somit kann der Generator mit seiner Schutzart IP67 sowohl in Feuchträumen als auch unter freiem Himmel ohne Einschränkungen betrieben werden. Zusammen mit einem ebenfalls wasserdichten Tauchschwinger ist der Ultraschallgenerator auch in Tauchbädern nachrüstbar. Die Ultraschallleistung beträgt bis zu 1500 W pro Generator.

Mikroorganismen können Lösemittel in der Teilereinigung ersetzen

Einen neuen Ansatz innerhalb der nasschemischen Reinigung stellt Denios auf der Messe vor. Die Bio-X-Reinigungsflüssigkeit enthält Öl abbauende Mikroorganismen und kann somit Lösemittel in der Teilereinigung ersetzen. Im Sinn der Gefahrstoffverordnung ist sie aber im Gegensatz zu Lösemitteln nicht kennzeichnungspflichtig. Zusammen mit einem speziell abgestimmten Reinigungstisch lassen sich laut Denios fettige und ölige Verschmutzungen leicht entfernen, ohne dass Kunststoff und Gummi der Werkstücke beim Reinigungsprozess angegriffen werden. Die Mikroorganismen bauen die Verschmutzungen ab und säubern das Reinigungsmedium kontinuierlich.

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Einerseits sind es Bauteile für Hightechbranchen wie die Halbleiterindustrie, Mikrotechnik und Elektronik, bei denen höhere Sauberkeitsanforderungen zu erfüllen sind. Dies betrifft sowohl partikuläre Verunreinigungen als auch filmische Rückstände, Flecken und Verfärbungen sowie je nach Branche biologische und ionische Kontaminationen. Auf der anderen Seite stellen neue Komponenten, beispielsweise für die Elektrifizierung des Antriebsstrangs oder von Systemen für autonomes Fahren, neue Anforderungen an die Teilereinigung. Dabei geht es um die Leitfähigkeit von Bauteilen, einen unterbrechungsfreien Stromfluss, optimal beschichtungsfähige Oberflächen oder auch die einwandfreie Funktion optischer Sensoren. Durch die dafür erforderlichen Sauberkeitsgrade werden Fein- und Feinstreinigungsprozesse weiter an Bedeutung gewinnen. Dabei spielen neben der eigentlichen Anlagenkonzeption (Anzahl der Behandlungsstationen und Trocknung) mit angepasster Verfahrenstechnik (zum Beispiel Mehrfrequenz-Ultraschall), Reinigungschemie und Prozessauslegung auch Themen wie Strömungsoptimierung, Teileaufnahmen, Verrohrung, Transportautomation und Lufthaushalt in der Anlage eine Rolle.

Trend zu intelligenten und vernetzten Fertigungsprozessen verändert auch Teilereinigung

Der Trend zu intelligenten und vernetzten Fertigungsprozessen, die mehr Produktivität, Produktqualität und Flexibilität bei weniger Kosten ermöglichen, führt zu Veränderungen in der Teilereinigung. So stehen inzwischen auch Anlagen zur Verfügung, die Schüttgut wie Schrauben vollautomatisch inline reinigen, trocknen und zum nachfolgenden Bearbeitungsprozess transportieren. Für die Ultraschallreinigung ermöglichen es intelligente Generatoren, sich selbst zu konfigurieren, zu überwachen und zu optimieren. So wird beispielsweise die Arbeitsfrequenz vor der Schallabgabe automatisch ermittelt und selbstständig eingestellt.

Die permanente Kontrolle von Anlagen- und Prozessparametern ist bei nasschemischen Reinigungsanlagen häufig schon Standard. Die Anlagen lassen sich mit Messsystemen für die kontinuierliche Inlineüberwachung und Steuerung der Reinigungsbäder ausstatten. Sie ermöglichen nicht nur die exakte Dokumentation der Zustände, sondern lassen sich auch nutzen, um etwa eine bedarfsgerechte Reinigernachdosierung automatisch auszulösen. Zur Inlinekontrolle des Reinigungsergebnisses, beispielsweise der der filmischen Sauberkeit mittels Fluoreszenzmesstechnik, stehen ebenfalls erste Systeme zur Verfügung.

Spezieller Scara-Roboter mit Schutzklasse IP69 für die Teilereinigung

Noch weiter geht Ecoclean (vormals Dürr Ecoclean) mit einem Scara-Manipulator der Schutzklasse IP69. Damit ist das Gerät Hochdruckwasserstrahl-geeignet und tauchfest. Neben seiner robusten Konstruktion, er wird komplett aus hochfestem Aluminium und Edelstahl gefertigt, ermöglicht der Roboter eine anwenderfreundliche Programmierung und Bedienung über die CNC der Reinigungsanlage.

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Darüber hinaus deckt Ecoclean nach eigenen Angaben die zahlreichen Aufgaben bei Entfettung, Zwischen- und Feinreinigung von Bauteilen mit unterschiedlichen Anlagen für die wässrige und Lösemittelreinigung ab, von denen einige auf der Parts2clean gezeigt werden. Dazu zählt die Eco-C-Wave für wässrige Tauch- und Spritzprozesse. Die Teilereinigungsanlagen sind im Gegensatz zu den tief liegenden Rechteckbehältern herkömmlicher wässriger Reinigungsanlagen rund, stehend und strömungsoptimiert ausgeführt, was die Bildung von Späne- und Schmutznestern verhindert sowie zu einer verbesserten Reinigungsqualität beiträgt. Damit kann auch die Lösemittelanlage Eco-C-Core aufwarten.

Trockene Teileeinigung mit CO2-Schneestrahl-, Laser- oder Plasmaverfahren noch in der Nische

Eher in der Nische ist hingegen noch die trockene Reinigung mit CO2-Schneestrahl-, Laser- oder Plasmaverfahren. Diese Art der Funktionsflächenreinigung wird jedoch aufgrund der teils sehr unterschiedlichen Sauberkeitsanforderungen bei einem Werkstück – abhängig von der Oberflächenqualität definierter Bereiche für nachfolgende Bearbeitungsschritte oder der Verwendung der Teile – stärker an Bedeutung gewinnen, wie der Parts2clean-Veranstalter erwartet.

Bei den veränderten Anforderungen, die sich durch den fortschreitenden Leichtbau mit Aluminium, Verbundwerkstoffen und neuen Materialkombinationen ergeben, stellen trockene Reinigungsverfahren ebenfalls eine Alternative dar. So wird beispielsweise die CO2-Schneestrahlreinigung für die Reinigung von Kunststoff-Karosserieteilen bei Herstellern von Elektroautos vor der Lackierung bereits eingesetzt.

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