LP: Industrielle Teilereinigung

Industrielle Teilereinigung

Ihr Lieferant für die Teilereinigung im Lohn

Menz & Sauber hat sich im Bereich der Oberflächentechnik auf die industrielle Teilereinigung bzw. das Lohnwaschen spezialisiert. Wir können Ihnen alle gängigen Verfahren zur Erreichung definierter Oberflächen anbieten. Losgrößen vom Einzelteil bis zur Großserie lassen sich durch den Einsatz entsprechender Maschinenkonzepte bearbeiten. Nachgelagerte Prozesse wie 100%-Kontrollen, Kommissionieren, Verpacken und Montagen etc. führen wir ebenfalls gerne für Sie durch.

Die Feinreinigung und Feinstreinigung ermöglichen prozesssichere Waschergebnisse, wobei sich die morphologische Restschmutzverteilung wie folgt darstellt:

  • alle metallischen Partikel <50µm
  • alle nicht-metallischen Partikel <100µm
  • alle Fasern <100µm

Uns stehen moderne Anlagen für das Lohnwaschen zur Verfügung:

  • Durchlaufreinigungsanlagen
  • Korbwaschanlagen
  • Tauchanlagen
  • Selbstgebaute Sonderanlagen

Mit diesen Anlagen können folgende Verfahren der Teilereinigung durchgeführt werden:

  • Entölen, Entfetten
  • Feinreinigen, Feinstreinigen
  • Konservierung, Beölung
  • Trocknung

Wir reinigen Ihre Ware u.a. nach folgenden Normen:

  1. DBL 4952
  2. DBL 6515
  3. DBL 6516
  4. Hatz 952 344 00
  5. HDP6
  6. HR 3001
  7. HR 4005
  8. ISO 16232
  9. MAN 3360
  10. QV 11111
  11. PTL 7555
  12. PTL 7556
  13. PV 1134
  14. PV 3347
  15. PV 3370
  16. TL 82428
  17. VAM00328
  18. VDA Band 19
  19. VW 01134
  20. VW 3347
  21. VW 96223
  22. W0181
  23. WN 0135
  24. WNB 881
  25. ZF 604 701
  26. ZF 700 815
  27. ZFB 952

Alle Werksnormen anzeigen

Teilereinigung deutschlandweit

Unsere Dienstleistungen bieten wir deutschlandweit an. In Thüringen, Franken und Hessen verfügen wir über ein enges Logistiknetzwerk und können Ihnen hier eine tägliche Abholung und Lieferung zu besonders guten Konditionen anbieten:

  • Schleswig-
    Holstein
    • Hamburg
  • Niedersachsen
    • Bremen
    • Hannover
    • Braunschweig
    • Wolfsburg
    • Göttingen
  • Nordrhein-Westfalen
    • Köln
    • Düsseldorf
    • Dortmund
    • Essen
    • Duisburg
    • Bochum
    • Wuppertal
    • Bielefeld
  • Hessen
    • Frankfurt
    • Wiesbaden
    • Kassel
    • Darmstadt
    • Fulda
    • Bad Hersfeld
  • Rheinland-
    Pfalz
    • Mainz
    • Ludwigshafen
  • Baden-
    Württemberg
    • Stuttgart
    • Karlsruhe
    • Mannheim
    • Heidelberg
    • Heilbronn
    • Pforzheim
  • Bayern
    • München
    • Nürnberg
    • Augsburg
    • Regensburg
    • Ingolstadt
    • Würzburg
    • Erlangen
    • Hof
    • Bayreuth
    • Bamberg
    • Schweinfurt
    • Coburg
  • Brandenburg
    • Berlin
  • Mecklemburg-
    Vorpommern
  • Sachsen
    • Leipzig
    • Dresden
    • Chemnitz
  • Sachsen-
    Anhalt
    • Halle
    • Magdeburg
  • Thüringen
    • Erfurt
    • Jena
    • Eisenach
    • Suhl
    • Weimar
    • Arnstadt
    • Ilmenau
    • Hildburghausen
    • Meiningen
    • Hof
    • Schmalkalden
    • Gera
    • Gotha
    • Kölleda

Beschreibung der Industriellen Teilereinigung

Die industrielle Teilereinigung beschreibt die Verfahren zum Entfernen unerwünschter Partikel und Schichten. Die Oberfläche des Reinigungsguts wird dabei in einen definierten Zustand überführt, um die Qualität von Folgeprozessen bzw. die Reinheit des Endprodukts sicherzustellen.

Aus den 3 Parametern Teilebeschaffenheit (Größe, Material, Geometrie, Bearbeitung, Oberfläche, etc.), Bearbeitungsrückstände vor dem Reinigen (Späne, Abrieb, Öl, Fett, Kühlschmierstoff, etc.) und dem gewünschten Sauberkeitsniveau nach der Reinigung (Oberflächenspannung, Gravimetrie und Partikelgrößen) leiten sich der Reinigungsprozess und alle Randprozesse ab.

Reinigungsgut

Die zu reinigenden Bauteile werden dabei als Reinigungsgut bezeichnet. Neben der Art der Verschmutzung und der gewünschten Sauberkeit am Ende des Waschprozesses, spielt insbesondere die Geometrie des Reinigungsguts eine entscheidende Rolle. So gehören etwa lange, dünne und verwinkelte Bohrungen, in denen sich eventuell noch eingeklemmte Späne befinden, mit zu den größten Herausforderungen beim Lohnwaschen von Nichtmetall- und Metallteilen.

Für die Teilereinigung geeignete Werkstoffe

Bei den zu bearbeitenden Werkstoffen sind in der Teilereinigung fast keine Grenzen gesetzt, da das Zusammenspiel aus Anlage, Bearbeitungstechnologie, Mechanik und Chemie sehr flexibel auf Werkstück und Werkstoff angepasst werden kann.

Es lassen sich alle gängigen Metall- und Nichtmetall-Werkstoffe waschen:

  • Aluminium
  • Duroplaste, Thermoplaste, Kunststoffe (PE, PP, PET)
  • Edelstahl
  • Elastomere, Gummi
  • Kupfer
  • Magnesium
  • Messing
  • Sintermetall
  • Stahl
  • Technische Keramik
  • Titan
  • Verbundstoffe, Faserverbundstoffe (GFK, CFK)
  • Zink
  • Werkstoffe aus der Guss-Industrie
  • Werkstoffe aus der Massivumformung
  • Werkstoffe aus der spanenden Bearbeitung / Drehen, Fräsen, Bohren
  • Werkstoffe aus der Umformtechnik / Tiefziehen, Stanzen, Biegen

Art der Verschmutzungen

Das jeweilige Fertigungsverfahren des Werkstücks bestimmt die Art, Menge und Verteilung der Verschmutzung. Man unterscheidet dabei im Wesentlichen zwischen spanenden (Drehen, Fräsen, Bohren, Schleifen, Läppen / Honen, Strahlen), spanlosen Fertigungsprozessen (Stanzen, Stanz-Biegen, Ziehen, Tiefziehen, Umformen) und Verfahren der Wärmebehandlung (Härten, Schweißen, Löten).

Die Verschmutzungen des Waschguts können vielfältig sein. Abhängig des Ausgangszustands, der Werkstückgeometrie und des gewünschten Endzustands wird der jeweilige Waschprozess ausgelegt.

Hinsichtlich der sich aus dem Fertigungsprozess ergebenden Verschmutzungen unterscheidet man in feste oder partikuläre Verschmutzung, flüssige oder filmische Verschmutzung und andere Fertigungsrückstände:

  • Abrieb
  • Anbackungen
  • Anhaftungen
  • Flitter
  • Grat
  • Partikel
  • Pigmente
  • Salze
  • Späne
  • Schleifstaub
  • Verkrustung
  • Verschmutzungen aus der Umwelt (Luftstaub, Pollen)
  • Emulsionen
  • Fette
  • Kühlschmierstoffe
  • Öle
  • Pigmenthaltig Ziehmittel
  • Rückstände von Reinigungsmedien
  • Schneidöl
  • Wachse
  • Wasserflecken
  • Polierpaste, Poliermittel
  • Läpppaste
  • Schleifmittel
  • Sonstige

Dabei gilt, je näher die Schichten an der Substratoberfläche liegen, d.h. je weiter diese von der Außenfläche entfernt sind, umso mehr Energie muss aufgewendet werden, um diese zu entfernen.

Zielstellungen der Teilereinigung

Die Ziele von industriellen Waschprozessen können sehr unterschiedlich sein. Das gewünschte Endergebnis der Entfernung von partikulären und öligen Schichten kann jedoch zu einer Kategorisierung herangezogen werden.

Eine Zwischenreinigung findet zwischen den verschiedenen Fertigungsschritten eines Produktes statt. Ziele der Reinigung sind, Verschleppungen zu vermeiden und den nachfolgenden Prozess nicht zu beeinträchtigen. Die Endreinigung hingegen findet am Ende der Fertigungskette statt. Die Sauberkeitsanforderungen sind hier meist höher und leiten sich aus den Anforderungen des Bauteileinsatzes beim Endkunden ab, sodass die erforderliche Funktionalität gegeben ist.

Feinreinigungs- und Feinstreinigungsprozesse verfolgen die Zielstellung, eine hohe technische Sauberkeit zu erreichen. Die Anzahl von Schmutzpartikeln und deren Größe am fertiggereinigten Bauteil sind stark beschränkt. Zudem spielen weitere Einflussfaktoren wie die räumlichen Gegebenheiten eines Sauber- bzw. Reinraums im Gesamtreinigungsprozess eine entscheidende Rolle.

Die Definition der technischen Sauberkeit lässt sich demnach wie folgt untergliedern:

  • nach den Restschmutz-Partikeln: Größenverteilung in µm und Anzahl pro Bauteil oder pro Oberflächeneinheit
  • nach der Restschmutz-Gravimetrie: Restschmutzmenge in mg pro Bauteil oder pro Oberflächeneinheit
  • nach der Ölfreiheit der Oberfläche: Oberflächenspannung in mN/m

Neben den Reinigungsparametern der Waschanlage werden hierdurch weitere Einflussfaktoren bestimmt:

  • Räumliche Bedingungen
  • Verpackungen
  • Logistikkette
  • Mitarbeiterqualifikation
  • Qualitätssicherung

Wir erreichen mit der Fein- und Feinstreinigung sehr hohe gravimetrische Reinheitsanforderungen von unter 0,1 mg (0,0001 g) Restschmutzmenge pro 1.000 cm2 Bauteiloberfläche und maximale Partikelgrößen von 10 µm (0,010 mm), wie sie beispielsweise in der Automobilindustrie gefordert werden (VDA 19).

Reinigungsprozesse

Auf Grundlage des Sinnerschen Kreises ergeben sich eine Vielzahl möglicher Reinigungsprozesse. Im Bereich der industriellen Teilereinigung bzw. Lohnreinigung sind folgende Reinigungstechnologien besonders verbreitet:

  • Mechanische Reinigung: Rühren, Mischen, Ultraschall, Spritzen
  • Thermische Reinigung: Temperaturen unter 100 °C, Dampfentfettung
  • Chemische Reinigung: organische Lösemittel, wässrige Lösungen
  • Kombinationen aus mechanischen, thermischen und chemischen Waschprozess-Parametern

Eine weitere wichtige Einflussgröße auf den Waschprozess ist die Zeit. Die Kombination mit den 3 oben genannten Variablen Chemie (Reinigungsmittel, -produkt und dessen Konzentration), Mechanik (Lösung von Schmutz, Kontaktherstellung zum Reinigungsmittel) und Temperatur bestimmt den Erfolg jeder Reinigung. Die 4 Faktoren können unter Berücksichtigung der gegenseitigen Abhängigkeit bei jedem Reinigungsprozess separat eingestellt werden, um das optimale Ergebnis zu erzielen.

Die möglichen Prozessabläufe beim Waschen sind vielfältig, jedoch wird sich meist an folgenden Rahmenbedingungen orientiert:

Auf einen Vorreinigungsprozess folgt die eigentliche Hauptreinigung. Dieser schließen sich mehrere Spülgänge mit frischem Prozessmedium, VE-Wasser und einem Konservierungsmittel an. Den Abschluss der Prozesskette bildet die Trocknung.

Reinigungsmedien im Bereich der Lohnreinigung

Die beim Lohnwaschen eingesetzten Reiniger basieren meist auf flüssigen Medien. Man unterscheidet dabei in wässrige Reiniger, Kohlenwasserstoffe und halogenierte Kohlenwasserstoffe, sowie deren Emulsionen. Die bekanntesten Vertreter der chlorierten Kohlenwasserstoffe (CWK) sind Tri und Per, welche ausschließlich in geschlossenen Anlagen unter Vakuum (z.B. Korbwaschanlagen) eingesetzt werden. Ein weiterer bekannter Vertreter der Kohlenwasserstoffe im Bereich der industriellen Lohnreinigung sind die modifizierten Alkohole.

Wichtige Kriterien bei der Auswahl des optimalen Reinigungsmediums sind die Oberflächenspannung, die Entfettungsleistung, die Polarität des Mediums, das Lösevermögen von Verschmutzungen, die Verdampfungsenergie, die Verdunstungszahl, das Vermögen zur Filtrierung, sowie die Rückstandsfreiheit nach der Reinigung und dem möglichen Trockenvorgang.

Bauteilspezifische Eigenschaften wie das Material (verschiedene oder immer die gleichen Materialien; Empfindlichkeit gegenüber Wasser oder dem Lösemittel; Oberflächenhomogenität), die Geometrie (Gewicht; Wandstärken; Schöpfvermögen; Empfindlichkeit; Eignung zur Trocknung), die Fertigungsfolge bzw. der Fertigungsfluss (verkettete-; Inselfertigung; Lohnbereich) und die Art und Menge der Verschmutzung (Polarität; organisch; anorganisch) sind neben dem gewünschten Endergebnis der Teilereinigung von großer Bedeutung für die Auswahl des richtigen Reinigungsmediums.

Zusammenfassend spielen die Reiniger auf Lösemittelbasis ihre Stärken bei fettigen und öligen Verschmutzungen aus. Nachteilig sind das Gesundheits- und Umweltrisiko. Zudem sind einige brennbar.

Wir als Firma Menz & Sauber setzen auf die Stärken der wässrigen Reiniger, welche mit Leitungs- oder vollentsalzenem Wasser angesetzt werden können. Die Builder, Tenside und Komplexbildner innerhalb des Reinigungsmediums führen zu einer hervorragenden Reinigung bei partikulären und polaren Verschmutzungen. Die chemische Reinigungswirkung wird durch den jeweiligen pH-Wert des Mediums im sauren, neutralen oder alkalischen Bereich unterstützt. Negativ ist der im Vergleich zu Kohlenwasserstoffen wesentlich höhere Energieeinsatz.

Anlagentechnik

Bauformen von Teilereinigungsanlagen

Bei der Bauteilreinigung unterscheidet man grundsätzlich zwischen manuellen, maschinellen, automatischen und roboterunterstützten Reinigungsprozessen. Im Bereich der Lohnreinigung von Nichtmetall- und Metallteilen spielen insbesondere folgende Bauformen eine entscheidende Rolle:

  • Bandwaschanlagen
  • Hängebahnwaschanlagen
  • Korbwaschanlagen
  • Sonderreinigungsanlagen
  • Taktanlagen
  • Tauchanlagen
  • Kombinationen aus den genannten Typen

Der übergeordnete Prozessablauf lässt sich im Wesentlichen in eine sogenannte kontinuierliche Bearbeitung in Durchlaufanlagen oder die chargenweise Bearbeitung wie z.B. in Einkammer-Korbwaschanlagen unterscheiden.

Die einzelnen Prozessschritte der Teilereinigung finden dabei entweder in einem eigenen Bad, Behälter bzw. Bereich statt, oder sie laufen nacheinander in einer einzigen Kammer ab.

Reinigungsprinzipien

Wie bereits beschrieben, bestimmt die Art der Aufbringung des Reinigungsmediums die Effizienz und Effektivität eines Waschprozesses mit.

Das Reinigungsmedium wird im Bereich der industriellen Lohnreinigung meist durch Fluten, Druckfluten, Injektionsfluten, Spritzen oder Sprühen aufgebracht. Die Kombination dieser mechanischen Effekte kann durch die Bewegung des Reinigungsguts wie Schwenken, Oszillieren oder Drehen, eine kontinuierliche Badumwälzung bzw. Prozessschritte wie das Dampfentfetten, den Einsatz von Ultraschall und Vakuum unterstützt werden.

Aufbereitung der Reinigungsmedien beim Lohnwaschen von Nichtmetall- und Metallteilen

Aus Kosten- und Umweltgründen werden die Prozessreiniger meist in einem Kreislauf gefahren und ständig wiederbenutzt. Der Zeitpunkt zum Wechsel und Neuansatz wird durch die noch verbliebene Reinigungsleistung bestimmt.

Eine Verlängerung der Badstandzeiten auf mehrere Monate bis zu einem Jahr kann durch folgende Maßnahmen erreicht werden:

  • Aufbereitung des Reinigers durch Entfernen von Verunreinigungen: Filtertechnik, Ölabscheider, etc.
  • Entfernung von erschöpftem Reiniger und entsprechende Nachdosierung
  • Kontinuierliche komplette Erneuerung des Waschbads durch Destillation

Trocknung der gereinigten Bauteile

Die Trocknung bei auf Kohlenwasserstoffen basierenden Anlagen geschieht meist in einem Vakuum. Die Restwärme im Bauteil (kann durch zusätzliche Infrarotstrahler unterstützt werden) führt in Verbindung mit dem in der Bearbeitungskammer herrschenden Vakuum zu einer energiesparenden und rückstandsfreien Trocknung. Die Vakuumtrocknung hat besonders bei komplizierten Bauteilgeometrien wie Sacklöchern etc. entscheidende Vorteile. Nachteilig sind die sehr teuren und aufwändigen Maschinenkomponenten wie die Vakuumpumpe und die Notwendigkeit zur Abdichtung der gesamten Prozesskammer.

Bei wässrigen Anlagen kommt zum Teil ebenfalls die Vakuumtrocknung zum Einsatz. Der Energieaufwand ist aufgrund der höheren Verdunstungstemperatur von Wasser jedoch höher. Als alternative Technologien werden die Bauteile mit heißer Luft und/oder Luft mit hoher Bewegungsgeschwindigkeit (zum Beispiel Druckluft) getrocknet. Zusätzliche Wärmestrahler können den Trocknungsprozess unterstützen. Der Energieeinsatz und die Prozesszeiten sind meist höher als bei der Vakuumtrocknung, jedoch ist die Anlagentechnik einfacher und robuster. Diese Trocknungstechnologie lässt sich in offenen Anlagen, wie zum Beispiel auf hohen Durchsatz ausgelegte Durchlaufanlagen, einsetzen.

Mit dem Trockenprozess einher geht bei rostempfindlichen Werkstoffen meist das Konservieren und damit der Rostschutz der fertiggereinigten Bauteile.

Zudem bestimmen die Prozessparameter der Trocknung nachgelagerte Abkühlprozesse, bevor die Bauteile in die notwendige Transportverpackung kommissioniert und verpackt werden.

Anwendungsfälle der industriellen Teilereinigung

Die Anwendungsfelder der industriellen Teilereinigung sind vielfältig. Aufgrund der immer anspruchsvoller werdenden Herstellungsprozesse und der zunehmend komplexen Endprodukte, nimmt die Notwendigkeit für definierte Bauteilzustände weiter zu. Dies ist der Haupttreiber für die immer wichtiger werdende industrielle Teilereinigung, insbesondere die Feinreinigung.

Die Bauteile lassen sich dabei wie folgt unterscheiden:

  • Komplexität: einfache flache bis hochkomplexe Geometrie
  • Anzahl: Einzelteil bis Massenware
  • Handhabung: Setzware bis Schüttware
  • Größe: klein bis groß nach Volumen, Fläche und Gewicht
  • Bearbeitung: liegend, hängend, im Korb

Typische Industrien, bei denen die Teilereinigung mittlerweile unentbehrlich ist:

  • Automobilindustrie (Antrieb, Fahrwerk, Getriebe, Karosserie, Lenkung, Motorenkomponenten, Strukturteile)
  • Elektronik
  • Flugzeugbau
  • Geräte- und Apparatebau
  • Kunststoffindustrie
  • Maschinenbau
  • Medizintechnik
  • Metallindustrie allgemein (Dreh- und Frästeile, Laserteile, Stanz- und Umformteile)
  • Optik
  • Rennsport