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Waschstraßen für die Teilefertigung

| Autor: Simone Käfer

Sauberkeit ist das A und O für perfekte Produkte. Deswegen ist die Teilereinigung ein wichtiger Aspekt in so manchem Fertigungsprozess. Lesen Sie über Spritzfluten, Düsenrahmen und Vollvakuum.

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Der Vorher-Nachher-Effekt: rechts im Bild sind Teile zusehen, wie sie aus der Reinigungsstraße der Isabellenhütte kommen.
Der Vorher-Nachher-Effekt: rechts im Bild sind Teile zusehen, wie sie aus der Reinigungsstraße der Isabellenhütte kommen.
( Bild: Mafac )
  • Um einen Anlaufschutz anzubringen hat Mafac das Spritzfluten entwickelt. Dabei rotiert der mit den Spritzdüsen versehene Spritzrahmen, während zeitgleich die Reinigungskammer geflutet wird.
  • Für einen Produktionsprozess mit kontinuierlichem Materialfluss eignet sich die Durchlaufanlage Yukon DA von BVL. Bei ihr sind die Düsen versetzt angeordnet.
  • Die R0 von Pero arbeitet mit gängigen Lösemitteln, modifizierten Alkoholen und Kohlenwasserstoffen. Geeignet ist sie für die Zwischen- und Endreinigung kleiner Teile.

Sauberkeit ist die einzige Bauteileigenschaft, die sich nach ihrer Herstellung nur durch Umgebungseinflüsse wieder verändern kann. Allerdings werden nur gründlich gereinigte Bauteile und Werkstücke weiter verarbeitet. Daher befassen wir uns in dieser Woche mit den Putzteufeln der Industrie. Unser Produkttester der Woche ist Kris-Björn Eckhardt, Leiter Beschaffung Fertigungsprozesseinrichtungen bei Isabellenhütte. Das Unternehmen stellt elektrische Widerstandswerkstoffe, thermoelektrische Werkstoffe zur Temperaturmessung und passive Bauelemente her. Die Automobilindustrie ist zur Zeit ein boomendes Geschäft, da die Elektrifizierung der Fahrzeuge in den vergangenen Jahren sprunghaft zugenommen hat.

Vor 15 Jahren erwarb Isabellenhütte zwei Reinigungsmaschinen von Mafac. Die beiden Dreibadsysteme namens Malta laufen bis heute rund um die Uhr, eine zur Vor- und eine zur Endreinigung. Seitdem wurde die Linie mit zwei Palma und einer Java erweitert. Die „Verlustspüle“ der Palma leitet direkt ins betreiberseitige Abwassernetz. Außerdem ist ihr Spülbad mit einem Ionentauscher ausgestattet, der über eine eigens entwickelte Software gesteuert wird. Dort sind die Grenzwerte für das Spülwasser eingegeben. Werden diese überschritten, schaltet sich der Ionentauscher automatisch ein.

Anlaufschutz mit Spritzfluten

Die Verschmutzungen, die in der Vorreinigung abgewaschen werden, sind Öle und Späne. Sowohl die Malta als auch die Palma sind mit drei Bädern ausgerüstet. Der eigentliche Reinigungsprozess geschieht in Bad eins mit Ultraschall, dem ein alkalischer Reiniger in dreiprozentiger Konzentration zugesetzt ist. Es folgen Spülprozesse mit vollentsalztem Wasser (VE) aus der Reinigungsanlage sowie aus einem externen VE-Wasser-Spültank. Nach dieser Vorreinigung werden die Werkstücke mit Impulsheißluft und Strömungstrocknung getrocknet. Zunächst werden die Werkstücke über ein rotierendes Blassystem impulsartig mit hochreiner Druckluft abgeblasen; anschließend mit feinstgefilterter Heißluft beaufschlagt. Die Palma ist zusätzlich mit einer Vakuumtrocknung ausgestattet.

Der diffizilste Teil des gesamten Reinigungsprozesses ist die Endreinigung. Hierbei wird der Anlaufschutz aufgetragen. Dies ist der wichtigste Schritt. Denn nur wenn das Kupfer nicht oxidiert, funktioniert der anschließende Lötprozess. Nun der wichtigste Schritt: Der Anlaufschutz wird über die von Mafac entwickelte Verfahrenstechnik des Spritzflutens aufgetragen. Dabei rotiert der mit den Spritzdüsen versehene Spritzrahmen, während zeitgleich die Reinigungskammer geflutet wird. Nur durch dieses spezielle Verfahren sei garantiert, dass der Anlaufschutz jede Ecke erreiche, erklärt Michael Dickel, Prozessentwickler bei der Isabellenhütte. Es schließt sich noch ein weiterer Spülprozess mit reinem VE-Wasser an. Die abschließende Trocknung der größeren Teile wird in der Palma beziehungsweise in der Malta ausgeführt. Die kleineren Teile werden in der Java getrocknet. Die Wartung der Reinigungssysteme liegt bei der Firma Mafac. Zwei Mal im Jahr kommen die Techniker zur Isabellenhütte.

Die Durchlaufanlage Yukon DA von BVL kann in Produktionsprozesse integriert werden.
Die Durchlaufanlage Yukon DA von BVL kann in Produktionsprozesse integriert werden.
( Bild: BVL )

Umlaufender Düsenrahmen

Auch die Anlagen von BVL reinigen auf wässriger Basis. Das soll kleinste Partikel und filmische Verunreinigungen besser entfernen und umweltfreundlicher sein. Außerdem schont es die Oberfläche der Bauteile.

Für einen Produktionsprozess mit kontinuierlichem Materialfluss empfielt BVL die Durchlaufanlage Yukon DA an. Das Reinigungsgut durchfährt im Inline-Verfahren die hintereinander folgenden Behandlungszonen. Das kann bei Bedarf getaktet werden. Die zu reinigenden Teile werden an den umlaufenden Düsenrahmen mit versetzter Düsenanordnung vorbeigeführt. Sowohl dieses Düsensystem als auch die Nutzlasten und Nutzmaße passt der Hersteller an die jeweiligen Bauteile an. Wie auch bei Mafac können bei BVL mehrere Maschinen hintereinander geschaltet werden. Dadurch entsteht eine Waschstraße zum Waschen, Entfetten, Phosphatieren, Spülen und Passivieren sowie zum Trocknen.

Pero legt das Reinigungsverfahren auf Material, Bearbeitungsverfahren und -medien aus.
Pero legt das Reinigungsverfahren auf Material, Bearbeitungsverfahren und -medien aus.
( Bild: Pero/Marc-Alain Zimmerli )

Ergänzendes zum Thema
Anwenderblick
Drei Fragen an den Anwender

Als Leiter Beschaffung Fertigungsprozesseinrichtungen von Isabellenhütte, weiß Kris-Björn Eckhardt genau, welche Anforderungen ein Lieferant erfüllen muss.

„Uns war wichtig, die Prozessentwicklung in enger Zusammenarbeit mit dem Lieferanten durchzuführen”, erklärt Kris-Björn Eckhardt.
„Uns war wichtig, die Prozessentwicklung in enger Zusammenarbeit mit dem Lieferanten durchzuführen”, erklärt Kris-Björn Eckhardt.
( Bild: Isabellenhütte )

Warum haben Sie sich für die Reinigungssysteme von Mafac entschieden?

Bei Einkammeranlagen kommt es stark auf eine saubere Trennung der seriellen Prozesse innerhalb der Anlage an. Wechselwirkungen beeinflussen das Prozessergebnis signifikant. Daher ist es wichtig, neben der Beschaffung auch die Prozessentwicklung in enger Zusammenarbeit mit dem Lieferanten durchzuführen. Mafac hat sich hier als kompetenter Partner erwiesen. Zum Beispiel war die automatische Auswahl von Rezepten und die Übermittlung aktueller Prozessparameter in MES plötzliche eine lösbare Herausforderung.

Welche Punkte waren Ihnen bei der Auswahl wichtig?

Die gemeinsame Erarbeitung individueller Lösungen zur Sicherstellung stabiler Prozesse! Da die hard- und softwaretechnische Ausstattung der Reinigungsanlagen auf unsere Bedürfnisse abgestimmt ist, können unsere Ansprüche und die unserer Kunden erfüllt werden. Die Benetzbarkeit der Lötkontakte unserer Shunts steht als Teil der Sicherstellung der elektrischen Eigenschaften bei der Reinigung im Fokus.

Wie lange dauerte die Installation?

Um den Ablauf der Fertigung so wenig wie möglich zu stören, wurde die aktuelle Palma-Endreinigungsanlage an einem Samstag geliefert. So stand sie Sonntag physisch in die Fertigung. Montags wurden die vorbereiteten Ver- und Entsorgungsleitungen angeschlossen, und in den folgenden zwei Tagen wurde sie von den Technikern von Mafac in Betrieb genommen. Am Donnerstag fingen wir dann mit der Endabnahme und Fertigung der Absicherungsaufträge zwecks Freigabe der Serienproduktion an.

Reinigen im Vollvakuum

Der Konkurrent Pero setzt mit seiner kompakten Vollvakuumanlage ebenfalls auf eine feuchte Reinigung. Die R0 arbeitet mit gängigen Lösemitteln, modifizierten Alkoholen und Kohlenwasserstoffen. Geeignet ist sie für die Zwischen- und Endreinigung, kleine Teile sollen mit ihr technische Sauberkeit erlangen. Wird sie mit zwei Medientanks ausgeführt, erlaubt sie eine Auswahl der Prozesskombinationen Reinigen und Spülen beziehungsweise Reinigen und Konservieren.

Sie haben kürzlich auch ein neues Produkt in Ihr Unternehmen eingeführt oder einen Service getestet und möchten Ihre Erfahrungen teilen? Dann werden Sie unser Produkttester der Woche. Schreiben Sie an: simone.kaefer@vogel.de

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