Wann ist sauber ausreichend sauber? Sauberkeit – eine relative Größe

Wann ist sauber ausreichend sauber?

Sauberkeit – eine relative Größe

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Die Güte der Bauteil- und Oberflächensauberkeit ist ein wichtiger Qualitäts- und Wettbewerbsfaktor. Doch wie findet man die bedarfsgerechte und zugleich wirtschaftliche Reinigungslösung? Tobias Lutz, Diplomingenieur und Anwendungstechniker bei Mafac

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Der Begriff „technische Sauberkeit“ bezeichnet das Fehlen störender Fremdkörper auf Oberflächen, welche die Lebensdauer, Verwendung oder Weiterbearbeitung von Bauteilen beeinträchtigen können [1]. Je nach Bestimmung der Komponenten variiert die erforderliche Reinheitsgüte, die in manchen Branchen einfach, in anderen aber sehr hochwertig ausfallen kann. Die Frage: „Wie rein ist rein?“ unterliegt herstellungsbedingten Maßstäben und lässt sich daher nicht global beantworten.

Die Suche nach dem optimalen Reinigungsprozess wirft zwei Themenfelder auf: 1. Die bedarfsgerechte Definition der Sauberkeit und 2. der wirtschaftliche Weg dorthin. Ein erster Schritt für die sachbezogene Einschätzung der Sauberkeitsanforderungen und damit zur bedarfsgerechten Prozessgestaltung ist der simple Grundsatz „so sauber wie nötig“. Er bietet die Chance, jene Spielräume zu schaffen, die eine wirtschaftliche Reinigungsleistung gewährleisten.

Unerlässliche Grundlage hierfür sind präzise formulierte, auf die Reinigung fokussierte Lastenhefte. Je genauer Bauteilzeichnungen, Normen, Regelwerke und das entscheidende Restschmutzanalyseverfahren angegeben werden, desto schneller und vor allem zuverlässiger kann das passende Extraktionsverfahren gefunden werden. Anhand der validierten Abklingkurve des Analyseverfahrens zum Beispiel, können Anwendungstechniker das Reinigungsgut beproben und feststellen, ob die abgelöste Partikelfracht ausreichend abnimmt und die gewählten Reinigungsparameter zum richtigen Ergebnis führen. Hinweise hierzu finden sich in der VDA-Richtlinie 19.1.

Technische Sauberkeit ist keine Zahl mit einer physikalischen Maßeinheit wie Temperatur oder Länge, sondern setzt sich aus vielen variablen Einzelwerten zusammen. Da von der Entwicklung über die Konstruktion bis hin zum Endprodukt viele Parameter auf die Oberflächengüte einwirken, sollten sie schon zu Beginn der Produktplanung für die Sauberkeitsdefinition mitberücksichtigt werden [2]. Für die Sauberkeitswerte maßgeblich ist der Arbeitsgang, der direkt auf die Reinigung folgt, etwa Metallbearbeitung, Umformung oder Beschichtung [3]. Er bestimmt Sauberkeitsgrad und Oberflächenbeschaffenheit wie Offenporigkeit, Gleit- und Schweißfähigkeit, Reaktivität für chemische Oberflächenbehandlungen, Haftbarkeit und Lackierfähigkeit.

Für die Sauberkeitswerte ist entscheidend, welche Materialien gereinigt werden, wie Größe und Geometrie der Teile ausfallen, an welcher Stelle der Fertigung die Verschmutzung eintritt, ob Funktionsflächen mit besonderem Sauberkeitsanspruch notwendig sind und um welche Art von Verschmutzung es sich handelt. Ebenso, welche Auswirkungen die Verunreinigungen auf den Folgeprozess haben können. Die letzte Frage kann auch dazu führen, dass der Reinigungsprozess mit dem Fertigungsschritt, für den die Oberflächengüte hergestellt wird, untrennbar zusammengeführt wird. Auch dann, wenn der Folgeprozess außer Haus liegt, wie in einer Lohnhärterei.

Damit aus sauberen Einzelkomponenten auch saubere Produkte entstehen, sollte die Reinheitsgüte über den gesamten Produktionszyklus hinweg kontrolliert werden. Die sachbezogen definierten Sauberkeitswerte allein sind noch keine Garantie, dass die Werkstücke den nachfolgenden Schritt in der geforderten Oberflächenqualität erreichen. Fortlaufende Restschmutzanalysen stellen sicher, dass sie bis zur weiteren Be- oder Verarbeitung konstant stabil bleibt. Dies bedingt eine durchgehende Qualitätssicherung über verschiedene Abteilungen hinweg [4].

Definition von Sauberkeit – ein Gemeinschaftsprojekt

Technische Sauberkeit ist eine interdisziplinäre Aufgabe. Für eine realistische, sachbezogene Sauberkeitserwartung braucht es die übergreifende Zusammenarbeit von Auftraggeber und Auftragnehmer mit den Abteilungen Konstruktion, Produktion, Qualitätssicherung, Arbeitssicherheit und Logistik. Erst der unmittelbare Wissenstranstransfer zwischen den Disziplinen wird es künftig ermöglichen, die ohnehin immer kleiner werdenden Toleranzen für alle Beteiligten effektiv nutzbar zu machen und die Fertigung qualitativ hochwertiger Produkte wettbewerbsfähig sicherzustellen.

Mafac – E. Schwarz GmbH & Co. KG
www.mafac.de


Literatur

[1] Jelinek, T. W. (1999): Reinigen und Entfetten in der Metallindustrie.
Saulgau/Württemberg, Eugen G. Leuze Verlag, S. 26.

[2] Fachverband für industrielle Teilereinigung e. V. (Hg.), (2017): Leitlinien für eine qualitätssichernde Prozessführung in der Bauteilreinigung.

[3] Kowallik, M., Losch, A., Mang, T. (Ed.), (2014): Industriereiniger.
Berlin/Heidelberg, Springer, S. 8.

[4] Eine Grundlage zur Bewertung der Reinigungsqualität liefert beispielsweise die VDA-Richtlinie 19.1 sowie die ISO 16232, Band 1. Der VDA-Band 19.2 mit dem Titel „Sauberkeit in der Montage – Umgebung, Logistik, Personal und Montageeinrichtungen ist ein weiterer hilfreicher Leitfaden zur Erzeugung technischer Sauberkeit von Bauteilen.

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