Immer mehr Branchen müssen die Sauberkeit auf ein neues Level heben – dafür braucht es sowohl neue Ansätze als auch mehr Grundlagenwissen.
Hohe Anforderungen hinsichtlich filmischer oder feinstpartikulärer Sauberkeit gehören schon seit längerem zum Alltag der Halbleiterund optischen Industrie sowie der Medizintechnik. Seit einiger Zeit zeigen sich jedoch klare Tendenzen eines industriellen Strukturwandels mit direkten Auswirkungen auf die Anforderungen an die Bauteil- und Prozesssauberkeit aller Branchen.
The assemblies and components used in the production of semiconductors must be almost entirely free of contamination in the form of films or particles. In other words, all the stages and all the processes must comply with the highest standards of technical cleanliness. A current project demonstrates how this can be achieved.
Herkömmliche Entgratverfahren, wie etwa Hochdruckwasserstrahlen, Gleitschleifen, chemisches, elektrochemisches sowie manuelles Entgraten oder Bürsten, verursachen gerne hohe Kosten, der Abtrag erfolgt ungezielt und es kann zu einer hohen Umweltbelastung oder Sekundärgraten kommen. Ein Förderprojekt will das ändern.
Filmische und feinstpartikuläre Verunreinigungen sind inzwischen auch im Automotive-Sektor Thema und nicht mehr allein im Fokus der klassischen HighPurity-Branchen. Dazu kommen die regulatorischen Veränderungen bei der Herstellung von Medizingeräten. Diese erfordern neue Herangehensweisen, gerade in den qualitätsrelevanten Reinigungs- und Trocknungsprozessen.
Cyclic Nucleation Process
Wenn Teile mit komplexen Geometrien zu reinigen sind, ist der Cyclic Nucleation Process eine interessante Alternative zur Ultraschallreinigung. Ein Hersteller filigraner Geräte für die Hochfrequenzchirurgie hat damit gute Erfahrungen gemacht.
In der Automobilindustrie spielen neben den bisher dominierenden partikulären Reinheitsanforderungen des Antriebsstrangs filmische Verunreinigungen zunehmend eine wichtige Rolle. Neue Fertigungs- und Produktionsverfahren, innovative Antriebstechniken sowie das Thema "Autonomes Fahren" erfordern abgestimmte Konzepte für die Teilereinigung.
Feinstreinigungsaufgaben kamen in den vergangenen Jahrzehnten klassischerweise meist in den Bereichen Optik, Halbleiter oder Medizintechnik vor. Und bewährterweise wurde/wird hier mit hochwertigen Ultraschall-Mehrbadsytemen gereinigt. Doch mit den steigenden Anforderungen in den genannten Branchen sowie neuen Herausforderungen im Automotivesektor oder in der allgemeinen Industrie, sind inzwischen neue Verfahren im Spiel. So zeigen etwa Ein- oder Mehrkammeranlagen mit hermetisch geschlossenen Behandlungskammern ein deutliches Mehr an Möglichkeiten.
Bei der Herstellung von Präzisionsbauteilen für High-Purity-Branchen, wie die Medizintechnik, gehört eine adäquate Reinigung zu den anspruchsvollsten Aufgaben. Höchste Reinheitsanforderungen, komplexe Geometrien oder in die Oberfläche eingearbeitete Kontaminationen sind nur einige der Herausforderungen.
Elektromechanische Baugruppen in der Automobilindustrie
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Die technische Sauberkeit ist für viele Industriebereiche relevant. Daher kann ein Blick über den brancheneigenen Tellerrand in Form eines Benchmarkings helfen, Optimierungspotentiale auszuloten.
Die Zulieferkette der Automobilindustrie wurde und wird von Aufgabenstellungen dominiert, die direkt oder indirekt in Zusammenhang mit der gesamten Powertrain-Technologie stehen. Durch neue Fertigungsmethoden und Mobilitätskonzepte sowie einige andere Trends entsteht ein neues Anforderungsprofil verbunden mit einem massiven Veränderungsdruck – und daraus resultierend natürlich die Frage: wohin geht die Reise in der industriellen Reinigungstechnik?
Flexibler und funktionaler durch Modularität
Ein neues modulares Reinigungsanlagenkonzept ist variabel konfigurierbar und lässt sich in punkto technische Sauberkeit, Materialfluss, Umgebungsbedingungen und Bedienerführung schnell an unterschiedliche Reinigungsaufgaben anpassen.
Vor allem komplexe und kapillare Strukturen stellen
eine Herausforderung für die Trocknungstechnik dar
Im Reinigungsprozess spielt die Trocknung eine wichtige Rolle und hat
Einfluss auf die Gesamtprozesszeit, den Energieverbrauch sowie natürlich
auf die Qualität des Endergebnisses. Deshalb kann sie in der industriellen
Reinigungstechnik schnell zum Sorgenkind geraten.
Bei komplexen und schwierigen Geometrien ist die Kammertechnologie für Feinstreinigungs-Aufgaben von Vorteil, da alle nasschemischen Reinigungs- und Trocknungsverfahren eingesetzt werden können. Außerdem lassen sich auch neue Technologien wie die Zyklische Nukleation oder Hybridverfahren nutzen.
Die additive Fertigung eröffnet neue Möglichkeiten in der Bauteilproduktion hinsichtlich Komplexität, Flexibilität und Individualität. Dabei stellen die komplexen und teilweise schwer zugänglichen Geometrien spezielle Anforderungen an die Industrielle Teilereinigung. Bekannte waschmechanische Verfahren stoßen hier an ihre Grenzen.
Bei der Schüttgut-Reinigung von Bauteilen mit kapillaren und komplexen Strukturen stoßen klassische wässrige Verfahren an Grenzen. Die zyklische Nukleation, kurz CNp, eröffnet hier neue Möglichkeiten.
Neues Verfahren ermöglicht fleckenfreies Konservieren in wässrigen Einkammeranlage.
Damit gereinigte metallische Bauteile auch längere Lager- oder Transportzeiten unbeschadet überstehen, muss auf einen angepassten Korrosionsschutz geachtet werden. Mittels eines neuen Verfahrens kann ein Langzeit-Korrosionsschutz nun auch in wässrigen Einkammer- Anlagen realisiert werden.
Reinigung von empfindlichen Kleinbauteilen mit komplexen Geometrien
Die Fein- und Feinstreinigung von kleinen und kleinsten Bauteilen mit komplexen Geometrien oder hoher Packungsdichte stellt eine Herausforderung für die industrielle Reinigungstechnik dar. Hier ist die Zyklische Nukleation ein interessantes Verfahren, da es gerade in den bisher kritischen Bereichen sehr effektiv wirksam sein kann.
Die aktuellen „Großtrends“ in der Automobilindustrie - dazu gehören Industrie 4.0, Elektromobilität und autonomes Fahren - haben auch Auswirkungen auf die Teilereinigung. Bisher mussten vor allem Anforderungen an die partikuläre Reinheit berücksichtigt werden. Nun rücken verstärkt filmische Verunreinigungen in den Blick.
Die Begriffe Feinreinigung und Feinstreinigung werden in der Branche unterschiedlichst genutzt und definiert. Daher ist es sinnvoll, einen Blick auf die jeweiligen Sauberkeitsanforderungen, Aufgaben sowie die jeweils geeignete Anlagentechnik zu werfen.
Das Spektrum der industriellen Reinigungsverfahren reicht von reinen nasschemischen Varianten über die Waschmechanik mit Spritz-, Flut- und Druckumflutprozessen bis zu neuen Möglichkeiten mit zyklischer Nukleation. Nach welchen Kriterien soll der Anwender auswählen, und welches ist das perfekte Reinigungsverfahren für die jeweilige Anforderung?
Ultrafine Cleaning procedure | Before sterilisation, the final product must be free of all residue from industrial manufacturing and toxic substances. A new patent-pending cleaning procedure from the seminconductor industry offers more options and could also be fo interest for medical technology.
Wenn es um die Auslegung industrieller Reinigungsanlagen geht, wird das Thema Entgratqualität zwischen Kunde und Hersteller kontrovers diskutiert. Denn Bauteile mit Graten lassen sich nicht nach den definierten Parametern prozesssicher reinigen, selbst wenn sie nur leicht anhaften. Ist eine Vermeidungsstrategie nicht möglich, so stellt sich die Frage nach dem geeigneten Entgratverfahren.
Die zyklische Nukleation könnte die Antwort auf bisher ungelöste Reinigungsaufgaben sein. Die zyklische Nukleation bietet die Option, die Reinigungseffektivität dort zu erhöhen, wo klassische Ultraschallwellen nicht hinkommen - zum Beispiel in Kapillaren, Hinterschneidungen und verdeckten Bohrungen.
Hochwertige industrielle Reinigungstechnik kann nur dann die gewünschten Leistungen sicherstellen, wenn die eingesetzten Medien - ob flüssig oder gasförmig - ihre Eigenschaften in Bezug auf Sauberkeit und Prozessunterstützung voll zur Entfaltung bringen. Deshalb kommt den Medienaufbereitungssystemen große Bedeutung zu. Entscheidend ist die richtige Auswahl.
Industrielle Reinigungsanlagen als Sonderlösungen - Das Angebot hochwertiger industrieller Reinigungsanlagen ist groß. Dabei drängen sich auf den ersten Blick für Anwender zwei wesentliche Unterschiede auf: Standard- oder Sondervariante bei wässrigen oder lösemittelbasierenden Systemen. Doch gibt es eine Standardlösung überhaupt?
Spritzen vs. Fluten: ein Vergleich bezüglich der Reinigungsleistung im wässrigen Bereich - Spritzen oder Fluten? Das ist bei der Integration wässriger Reinigungstechnik in die Wertschöpfungskette eine häufig gestellte Frage. Nicht zuletzt, weil Flutreinigungsverfahren oftmals teurer sind.
Welche Anordnung der Vorlagetanks für Prozessmedien bei Kammersystemen ist die beste? Wie so oft, lohnt sich auch bei dieser Frage eine differenzierte Sichtweise.
Asien ist ein Wachstumsmarkt und die Nachfrage nach deutscher Reinigungstechnik nimmt stetig zu. Daher hat die Surface Alliance bereits im Jahr 2010 den indischen Anlagenbauer NGCT in Pune als neues Mitglied in den Unternehmensverbund aufgenommen. Seither erfolgte ein stetiger Ausbau von Produktion und Standort. Deutsches Know-how made in India - der nachfolgende Beitrag zeigt Vorteile und Notwendigkeiten auf.
Automatisierte Transport- und Beladesysteme gehören auch in der industriellen Reinigungstechnik zu den Klassikern. Die wesentliche Aufgabe besteht darin, einen kontinuierlichen, störungsfreien sowie gezielten Materialfluss mit möglichst geringer Personalbindung aufrecht zu erhalten. Doch damit allein ist es längst nicht mehr getan. Die Automation ist heute auch als integrale Link-Funktion zu verstehen.
Um Teile von Hochdruckpumpen zuverlässig reinigen und konservieren zu können, hat ein Hersteller von Reinigungssystemen ein neues Bearbeitungsverfahren entwickelt. Dies erlaubt dem Anwender ertmals, zur Schaumbildung neigende Reiniger auch in einer wässrigen Einkammeranlage einzusetzen.
Wenn die Anforderungen an das Produkt und dessen Oberflächengüte steigen, die Produktionskosten aber niedrig bleiben müssen, sind stetige Optimierungen der industriellen Reinigungstechnik erforderlich. Dabei empfiehlt sich eine Gesamtbetrachtung der Prozesskette: Gefragt ist ein "Industrial Cleaning Management".
Reinheitsgerechte Bauteil- und Prozessgestaltung ist der Schlüssel zu effizienten und sicheren Produktionsabläufen. Immer mehr ist ein "Industrial Clean Management" - oder, wie es korrekt heißen sollte, ein "prozessorientiertes Sauberkeitsmanagement" - gefragt. Im zweiten Teil dieses Fachbeitrages geht es unter anderem um aktuelle Ansätze, um entsprechende Tools sowie um Anforderungen an das Personal in Produktion, Logistik und Qualitätssicherung.
Feste Unternehmenskooperationen können für KMU der Schlüssel für einen besseren Zugang zu internationalen Märkten sein. Auf diesem Gebiet gibt es jedoch einige Spielregeln zu beachten.
Moderne modulare Baukastensysteme auf Basis von Kammerreinigungsanlagen verbinden die Vorteile von dezentralen mit denen von zentralen Reinigungsanlagen. Dadurch sind sie besonders flexibel und leistungsfähig.
LPW zeigte auf der parts2clean, was mit dem Modularkonzept PowerJet möglich ist. Das Unternehmen baut mit der 13 Meter breiten und 9 Meter tiefen Hexa die erste XXL-6-Kammer-Maschine dieser Art.
Zwischen- und Endreinigung in einer Anlage
Für die Zwischen- und Endreinigung sowie die Konservierung von Automobil-Einspritzkomponenten wurde eine Mehrkammeranlage entwickelt, die einen flexiblen Betrieb und kurze Taktzeiten ermöglicht.
Technische Sauberkeit als Aufgabenstellung an die gesamte Prozesskette Die Technische Sauberkeit hält als Anforderung an die Bauteileigenschaft zunehmend Einzug in die Wertschöpfungsprozesse der gesamten Lieferkette. Da die Reinigungstechnik jedoch einen deutlichen Kosten- faktor darstellt, ist die Auseinandersetzung mit dem Thema "Clean- Management" aus Kosten- und Effizienzgründen wirtschaftlich sinnvoll.
Bei der Beschaffung neuer Anlagensysteme werden die entsprechenden Notwendigkeiten häufig nicht ausreichend berücksichtigt oder zu spät erkannt. Hier schafft eine rechtzeitige und inhaltlich vollständige Projektierung Abhilfe. Entscheidend dabei ist die aufgabengerechte Bestimmung des Reinigungs- und Trocknungsprozesses - und erst im Anschluss die eigentliche Ausführung der Reinigungsanlage an sich.
Die Diskussion über zentrale beziehungsweise dezentrale Lösungen ist so alt wie die Industrielle Reinigungstechnik selbst. Oft unterliegt die Auswahl einem gewissen Zeitgeist und wird durch das technisch Machbare zum jeweiligen Zeitpunkt geprägt. Der folgende Beitrag beschäftigt sich mit der sachlichen Gegenüberstellung, den Erfahrungswerten, Entscheidungshilfen und nicht zuletzt mit dem Thema Bottleneck vs. Invest.
Thermisch entgratete Bauteile stellen besondere Ansprüche an die Reinigung. Der folgende Beitrag informiert darüber, wie thermisch entgratete Bauteile effizient und prozesssicher gereinigt werden können.
Bei der Oberflächenqualität von Bauteilen stellt die geeignete Reinigungstechnik zwar ein wichtiges Element dar, aber diese allein kann nicht den gewünschten Sauberkeitsgrad garantieren. Wesentlichen Einfluss auf das geforderte Endergebnis nehmen sowohl die grundsätzliche Bauteilbeschaffenheit als auch die vorgeschalteten Fertigungsprozesse. Daher gehört die Gesamtbetrachtung aller Produktionsabläufe auch unter dem Gesichtspunkt der Investitions- sowie Betriebskosten - für Hersteller und Betreiber von Reinigungsanlagen zu den wichtigsten Aufgaben.
Ist eine neue Reinigungsanlage erst installiert, ist es zu spät für große Änderungen. Durch qualifizierte Vorversuche als Grundlage für die Auswahl geeigneter Reinigungstechnik kann sich der Anwender manche Enttäuschung ersparen. Die Versuche zeigen nicht nur die Machbarkeit von Reinigungslösungen, sondern geben Auskunft darüber, wie wirtschaftlich die Anlage im Alltagsbetrieb arbeiten wird.
Die Anpassungfähigkeit von Produktionsmitteln steht seit jeher im Fokus fertigender Unternehmen. Daher existiert auch bei der Beschaffung von Reinigungstechnik mehr denn je der Wunsch, in ein flexibles Gesamtsystem zu investieren. Zukünftige Aufgabenstellungen werden kostengünstig und indivifuell durch modulare Reinigungssysteme gelöst, wie das Beispiel eines Automobilzulieferers zeigt.
In nahezu allen Industriebereichen steigen die Ansprüche an die Oberflächengüte von Bauteilen stetig. Dabei stellt die möglichst rückstandslose Beseitigung filmischer und organischer Verunreinigungen eine große Herausforderung dar, insbesondere bei Prozessen zur Feinreinigung.
2005 wurde erstmals ein kombiniertes Entgrat- und Reinigungssystem in den Produktionsablauf bei einem Hersteller von Aluminium-Druckgusskomponenten integriert. Siether ist es im Dauereinsatz und liefert zuverlässig niedrige Restschmutzgehalte bei hohen Taktzeiten.
Entgrat- und Reinignungsprozesse sind für Betriebe oft mit aufwändigen finanziellen Maßnahmen verbunden. Die aus der Kooperation zweier Unternehmen entstandenen, neuen Technologien ermöglichen Anwendern nun, diese Prozesse effizienter und kostengünstiger zu gestalten.