Das richtige Reinigungsmedium entscheidet
Bauteilsauberkeit - prozesssicher und nachhaltig
Bauteilsauberkeit hat sich in zahlreichen Branchen als Qualitätskriterium etabliert. Der finanzielle, technische und personelle Aufwand, der erforderlich ist, um definierte Sauberkeitsvorgaben zu erreichen, hängt entscheidend von der Auswahl des Reinigungsmediums ab.
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Die Herstellung und Bearbeitung metallischer Bauteile ist unvermeidbar mit einer Verunreinigung der Werkstücke verbunden. Diese Kontaminationen, beispielsweise Reste von Bearbeitungsölen, beeinflussen üblicherweise die Qualität nachfolgender Prozesse wie Beschichten, Schweißen, Verkleben und Montage sowie die Funktion der fertigen Produkte. Die Teilereinigung hat daher die Aufgabe, die aus den Nachfolgeprozessen resultierenden Anforderungen an die Bauteilsauberkeit zu erfüllen. Dies erfolgt meist in nasschemischen Reinigungsverfahren.
Mit Lösemittel oder wässrigen Medien reinigen? Verschmutzung, Werkstoff und Bauteilgeometrie entscheiden!
Qualität, Kosten und Dauer des Reinigungsprozesses werden entscheidend durch die Lösekraft des eingesetzten Mediums bestimmt. Überwiegend eingesetzt werden wässrige Medien und Lösemittel. Bei der Auswahl des richtigen Reinigungsmediums gilt der Grundsatz „Gleiches löst Gleiches“. Dies bedeutet: Polare also wasserbasierte Reiniger kommen meist zum Einsatz, wenn polare Verunreinigen, beispielsweise Kühl- und Schmieremulsionen, sowie Feststoffe wie etwa Polierpasten, Späne, Salze und Abrieb zu entfernen sind. Sie stehen als pH-neutrale, alkalische und saure Medien zur Verfügung. Es empfiehlt sich, die Materialverträglichkeit und das erzielbare Ergebnis durch Reinigungsversuche abzuklären. Um bei wässrigen Prozessen eine gleichbleibende Reinigungsqualität zu gewährleisten, ist eine regelmäßige Prozessüberwachung mit Kontrolle wichtiger Verfahrensparameter wie Reinigerkonzentration, Temperatur, Spülwasserqualität und Filterzustand erforderlich.
Bei einer mineralölbasierten (unpolaren) Verschmutzung, beispielsweise Bearbeitungsöle, Fette und Wachse, ist meist ein Lösemittel die richtige Wahl. Auf den Teilen befindliche Späne und Partikel verlieren durch die Entfernung des Öls die Haftung zur Oberfläche und werden mit mechanischen Verfahren wie beispielsweise Ultraschall und Injektionsflutwaschen abgereinigt.
Einige klassische Einsatzgebiete der Lösemittelreinigung sind:
- die Reinigung verölter Teile, die bei wässrigen Reinigungssystemen einen hohen Aufbereitungssaufwand sowie kurze Standzeiten des Mediums und damit einen hohen Reiniger-, Wasser- und Energieverbrauch sowie hohe Entsorgungskosten erforderlich machen. Gleichzeitig kommt es durch häufige Badwechsel zu einer verringerten Verfügbarkeit der Reinigungsanlage.
- die Reinigung von Werkstücken, die schwierig zu trocknen sind, beispielsweise dünnwandige und kapillare Teile sowie Stanz- und Biegeteile. Hier ist bei wässrigen Reinigungssystemen mit Heißlufttrocknung ein hoher Energiebedarf für die Trocknung notwendig.
- Reinigungsaufgaben in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, in denen Prozessfreigaben auf dem Einsatz von Lösemitteln basieren, um eine perfekte Entfettung zu erzielen.
- die Reinigung kleiner Bauteile, beispielsweise in der Elektronikindustrie, bei denen eine gute Materialverträglichkeit erforderlich ist und das Reinigungsmedium nicht korrosiv sein darf.
- Zwischenreinigungsschritte, um einerseits eine Vermischung unterschiedlicher Bearbeitungsmedien zu vermeiden, die später nur noch mit einem sehr hohen Aufwand oder überhaupt nicht mehr entfernt werden können. Andererseits um den Schmutzeintrag bei einer wässrigen Endreinigung, beispielsweise in der Medizintechnik, zu verringern und damit die Standzeit des wässrigen Mediums zu verlängern.
Zu den am häufigsten eingesetzten Lösemitteln in der metallverarbeitenden Industrie zählen Chlorkohlenwasserstoffe (CKW) wie Perchlorethylen und modifizierte Alkohole. Sie zeichnen sich durch eine gute Materialverträglichkeit aus, so dass sie für Teile aus praktisch allen Metallen eingesetzt werden können. Gleichzeitig erfolgt die Reinigung ohne Korrosion, Oxidation, Verfärbung, Verätzung, Mattierung oder sonstiger Beeinträchtigung der Oberfläche.
Das nicht brennbare, werksfrische Perchlorethylen DOWPER MC von SAFECHEM Europe GmbH, einer Tochtergesellschaft von The Dow Chemical Company, kann zur Reinigung und Entfettung metallischer Bauteile mit sehr komplexen Geometrien eingesetzt werden. Es enthält einen speziellen Stabilisator, durch den sich das Lösemittel auch für Aufgaben unter schwierigen Bedingungen eignet. Der relativ hohe Siedepunkt von 121 °C und die daraus resultierende hohe Dampftemperatur ermöglicht, selbst hochschmelzende, oxidierte oder verkrustete Fette sowie ähnliche Verunreinigen zu entfernen.
Das Lösemittel zeichnet sich darüber hinaus durch eine geringe Oberflächenspannung und hohe chemische Stabilität aus. Ein weiterer Vorteil ist die niedrige Verdampfungswärme. Sie sorgt für eine schnelle und vollständige Trocknung der Teile, wodurch sich kurze Taktzeiten realisieren lassen. Und das auch bei geometrisch sehr komplexen Werkstücken sowie porösen Metallteilen, die sonst nur sehr schwer von eingeschlossener Feuchtigkeit befreit werden können. Durch die Möglichkeit das Perchlorethylen nachzustabilisieren, können Standzeiten von mehreren Jahren erreicht werden.
Mit DOWCLENE 1601 bietet SAFECHEM ein Lösemittel auf Basis modifizierter Alkohole als Alternative zu Chlorkohlenwasserstoffen, Kohlenwasserstoffen und wässrigen Reinigern. Es verfügt über lipophile und hydrophile Eigenschaften. Mit DOWCLENE 1601 werden dadurch sowohl bei der Abreinigung von Ölen und Fetten als auch der Entfernung polarer Substanzen wie Emulsionen und Fingerabdrücken gute Ergebnisse erzielt – und das auch bei ausgesprochen anspruchsvollen Anwendungen wie der Reinigung von Wärmetauschern und hochwertigen Präzisions-Kleinteilen. Das destillierbare und nicht korrosive DOWCLENE 1601 trocknet schnell und rückstandsfrei von den Oberflächen ab. Zu den typischen Einsatzbereichen zählen die Reinigung vor Wärmebehandlungen, dem Beschichten, Schweißen, Vakuumlöten und Kleben.
Sowohl für DOWPER MC als auch DOWCLENE 1601 bietet das Unternehmen Testkoffer an, mit denen sich die Qualität des Lösemittels einfach kontrollieren lässt. Geht es um die Frage, welches Lösemittel für eine spezifische Reinigungsaufgabe optimal geeignet ist, stellen die Ölverträglichkeitstests und Lösemittelanalysen der CHEMAWARE Lab-Services eine optimale Entscheidungsbasis dar.
Temporärer Korrosionsschutz - effektiv gelöst
Bevor sie am Ort ihres Einsatzes sind, legen Bauteile heute nicht selten tausende von Kilometern zu Wasser, in der Luft und auf der Straße zurück. Um dabei für einen effektiven Korrosionsschutz zu sorgen, haben sich Lösemittel als zuverlässige und kostengünstige Alternative etabliert. DOWPER MC und DOWCLENE 1601 können dafür mit einem handelsüblichen, lösemittelfreien Konservierungskonzentrat gemischt und nach der Reinigung aufgebracht werden. Dies kann direkt im Reinigungsprozess oder als separater Schritt erfolgen.
Lösemittelreinigung unter dem Aspekt Ressourcen- und Energieeffizienz
Aus der Zeit offener Lösemittelreinigungsanlagen sind Lösemittel in der industriellen Teilereinigung unter Umweltschutzaspekten noch teilweise stigmatisiert. Und das obwohl sie seit vielen Jahren im geschlossen Kreislauf eingesetzt werden können, was deren umweltgerechte und nachhaltige Handhabung unterstützt. Dazu zählen einerseits vollständig geschlossene Reinigungssysteme, die unter Vollvakuum arbeiten und die Anforderungen der VOC-Richtlinie (Volatile Organic Compounds = flüchtige organische Verbindungen) sowie der 2. und 31. BIMSchV erfüllen.
Durch eine üblicherweise in die Anlagen integrierte Destillationseinrichtung wird das Lösemittel kontinuierlich aufbereitet. Dies sorgt für eine lange Standzeit und einen geringen Verbrauch. Zur Serienausstattung der Reinigungsanlagen gehören meist auch Einrichtungen zur Wärmerückgewinnung der bei der Destillation entstehenden Wärme. Der Energieverbrauch wird dadurch deutlich reduziert.
Andererseits trägt das von SAFECHEM entwickelte SAFE-TAINER System zum umweltverträglichen Betrieb bei. Es besteht aus zwei unterschiedlich ausgestatteten Sicherheitsbehältern für die Lieferung von Frischware und die Rücknahme des verbrauchten Lösemittels. In Kombination mit der geschlossenen Anlage ermöglicht es einen praktisch emissionsfreien Betrieb und die vollständige Kreislaufführung.
Das Reinigungsmedium unter dem Gesichtspunkt „Gleiches löst Gleiches“ auszuwählen, bietet daher nicht nur technische und wirtschaftliche, sondern auch ökologische Vorteile.
Mehr Informationen zur SAFECHEM Europe GmbH:
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SAFECHEM Europe GmbH |
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Georg-Glock-Straße 3 |
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40474 Düsseldorf |
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Tel.: +49 211 4389 300 |
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Fax: +49 211 4389 389 |
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E-Mail: service@safechem-europe.com |
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www.safechem-europe.com |
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