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Industrielle Teilereinigung muss steigende technische und regulatorische Anforderungen erfüllen

Industrielle Teilereinigung muss steigende technische und regulatorische Anforderungen erfüllen
Sauberkeit im Submikrometer- und Atomprozentbereich

Neue und weiterentwickelte Produkte führen in vielen Industriebereichen zu sehr hohen Sauberkeitsspezifikationen. Ebenso resultieren aus veränderten Fertigungs-, Füge- und Beschichtungstechnologien sowie stringenteren regulatorischen Vorgaben strengere Anforderungen an die partikuläre und filmische Bauteilsauberkeit. Um diese Werte in der Serienfertigung prozesssicher und effizient zu erfüllen, braucht es nicht nur bedarfsgerecht ausgelegte Reinigungs- und Trocknungsprozesse sowie geeignete Anlagentechnik, auch die softwaretechnische Umsetzung und die Reinigungsumgebung müssen entsprechend angepasst werden.

Ob Produktionsequipment für die Halbleiterindustrie, Biotechnologie, Laser- und Sensortechnik, Geräte für die Mess- und Analysetechnik, Komponenten für Akkumulatoren und Brennstoffzellen, optische Systeme oder Maschinenwerkzeuge – die Ansprüche an die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Produkte sind enorm hoch. Daraus resultieren nicht nur hohe Anforderungen an die Fertigungspräzision der Bauteile, sondern auch an deren Sauberkeit. Bei medizintechnischen Produkten wie beispielsweise Implantaten, Instrumenten, Kanülen und Endoskopen sind partikuläre und filmische Verunreinigung aus Herstellungsprozessen durch strengere regulatorische Vorgaben ein wesentliches Kriterium.

Hinzu kommt der Trend zur Miniaturisierung und Funktionsintegration mit immer kleineren und komplexeren Bauteilen. Diese Entwicklungen führen dazu, dass partikuläre Sauberkeitsspezifikationen im Mikro- und Nanometerbereich sowie sehr strenge Vorgaben hinsichtlich filmischer Restkontaminationen in immer mehr Industriebereichen gefordert werden. Bauteil- beziehungsweise anwendungsspezifisch sind auch Ausgasungsraten für organische Substanzen und Restfeuchte sowie bei Oberflächenanalysen auf Rückstände verbotener Stoffe Grenzwerte bis in den Atomprozentbereich einzuhalten.

Die Unternehmen der SBS Ecoclean Group decken das gesamte Spektrum der Präzisions- und Feinstreinigung ab. Dadurch können Reinigungsprozesse und deren softwaretechnische Steuerung sowie Anlagen und die Umgebungsbedingungen an die jeweiligen Anforderungen und Anwendungen angepasst werden.

Betrachtet wird bei der aufgabenspezifischen Auswahl des passenden Reinigungssystems zunächst, ob eine Vor-, Zwischen- oder Endreinigung durchgeführt werden soll. Je nach Einsatz und zu erzielenden Sauberkeitsanforderungen kann die Lösung eine Kammer- oder Reihentauch-Reinigungsanlage, eine auf standardisieren Modulen basierende, flexible Ultraschall-Reihentauchanlage oder ein individuell konzipiertes Ultraschall-Feinstreinigungssystem sein. Reinigungschemie sowie die optimal geeigneten Verfahrenstechnologien, beispielsweise Spritz-, Hochdruck-, Tauch-, Ultraschall- beziehungsweise Megaschall und Plasmareinigung, Injektionsflutwaschen, Pulsated Pressure Cleaning (PPC) sowie bei Bedarf für eine Passivierung/Konservierung, werden ebenfalls auf die Anwendung und die zu entfernenden Verunreinigungen abgestimmt.

Das richtige Anlagenkonzept

Die Konzeption individuell konfigurierter Ultraschall-Mehrkammeranlagen und Prozesse für die Feinstreinigung sind die Kernkompetenz der schweizerischen UCM AG. Wesentliche Faktoren dabei sind Material und Geometrie der zu reinigenden Werkstücke, Art und Menge der Verunreinigungen, die zu erzielenden partikulären und filmischen Sauberkeitsspezifikationen sowie, falls zutreffend, zulässige Ausgasungsraten und maximal zulässige Rückstände verbotener Substanzen im Atomprozentbereich. Ein Augenmerk liegt darüber hinaus auf der Auswahl geeigneter Reinigungschemie und der Medienversorgung, beispielsweise dem Einsatz von Osmose- oder vollentsalztem Wasser.

Die für den Bau der Reinigungsanlage und Transportautomaten eingesetzten Materialien und Fertigungsverfahren werden unter dem Aspekt Vermeidung von Schmutzbildung sowie Re- und Cross-Kontaminationen ausgewählt. Eine reinraumgerechte Ausstattung sowie die Anbindung an einen Reinraum sind ebenfalls realisierbar.

Standard bei Anlagen für die Präzisions- und Feinstreinigung sind Mehrfrequenz-Ultraschallsysteme, die eine flexible Anpassung der Frequenz und Intensität des Ultraschalls an die Erfordernisse unterschiedlicher Werkstücke ermöglichen. Bei komplexen Bauteilen, Kapillarstrukturen oder porösen Oberflächen, etwa von in Sintermetall- und additiven Fertigungstechnologien hergestellten Komponenten, kommt darüber hinaus das PPC-Verfahren zum Einsatz. Ausstattungsmerkmale wie ein Mehrseiten-Überlauf in allen Reinigungs- und Spülbädern sowie speziell für die Feinstreinigung entwickelte Tauch-Spritzspülen tragen dazu bei, sehr hohe Sauberkeitsspezifikationen prozesssicher zu erfüllen.

Eine entscheidende Rolle spielt auch die softwaretechnische Umsetzung des Reinigungsablaufs. Sie gewährleistet unter anderem, dass die vorgegebenen Verweilzeiten in den Reinigungs- und Spülbecken exakt eingehalten und priorisierte Abläufe, beispielsweise für sehr empfindliche Bauteile, durchgeführt werden können.

SBS Ecoclean Group
www.ecoclean-group.net

UCM AG
www.ucm-ag.com

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