Bauteilreinigung

Plasma statt Chemie

Oberflächenbehandlung
15.02.2021

Von: Redaktion Metall
Aktualisiert am 15.02.2021

Reinigung von Metalloberflächen mit heiß-aktivem Plasma.

Sauberkeit ist in der Produktion ein maßgebliches Kriterium. Damit unterschiedliche Prozess-Schritte korrekt durchgeführt werden können, müssen Verunreinigungen am Bauteil vorab entfernt werden. Wichtig wird das etwa vor dem Kleben und Dichten, Lackieren und Bedrucken, sowie Löten und Schweißen.

Plasma als effiziente Alternative

Das Acerios-System von Fronius ermögliche mittels Plasmatechnologie eine umweltschonende und wirtschaftliche Oberflächenreinigung, versichert der internationale Schweißtechnikspezialist aus Oberösterreich. Um zum Beispiel im Karosseriebau einzelne Aluminiumbauteile mittels Punktschweißen zu einer Seitenwand verbinden zu können, müsse die Oberfläche der Bleche von Fremdpartikeln oder Schmutzfilmen befreit werden. Schwerwiegende Bindefehler wären ansonsten möglich.

Bei den bislang üblichen chemischen Reinigungsverfahren sei die Nutzung, Lagerung und Entsorgung der notwendigen Chemikalien nicht nur kostenintensiv, sondern auch problematisch in Bezug auf ihre Umweltverträglichkeit. Plasma stelle hier eine nachhaltige und effiziente Alternative dar, versichert Fronius. Der Anwendungsbereich erstrecke sich von Aluminium und Stahl, über Kunststoff, bis hin zu Glas und Keramik. Das eigenentwickelte Acerios-System erzeugt hierfür eine Plasma-Flamme mit bis zu 1.000 Grad Celsius. Ein Roboter führt den Brenner mit Geschwindigkeiten von etwa 6 Metern pro Minute über die Oberfläche.

Je nach Anforderung können gesamte Flächen oder aber gezielt einzelne Bereiche behandelt werden.

Atmosphärendruckplasma

Durch den Einsatz von Plasma in der Schweißtechnik verfügt Fronius laut eigenen Angaben über umfangreiches Knowhow in diesem Bereich. Seit fast zehn Jahren forscht das Unternehmen zudem parallel an Anwendungsmöglichkeiten von Plasma in der Oberflächenbehandlung. Den Schlüssel hierzu fand man schließlich in der Erzeugung von Atmosphärendruckplasma, einem gasförmig heißen sowie energiereichen Gemisch aus Atomen, Molekülen, Ionen und freien Elektronen.

Trifft das heiß-aktive Plasma auf Oberflächen, reinigt der Gasstrom einerseits mechanisch. Andererseits lösen das Plasma und Hitze einen chemischen Prozess aus. Diese Kombination aus chemischem und mechanischem Prozess beseitige organische und filmische Verschmutzungen zuverlässig, so Fronius.

Integration und Systemaufbau

Heiß-aktives Plasma beseitigt organische Verschmutzungen von Metall, Kunststoff, Glas und Keramik Oberflächen.

Das Acerios-System besteht aus den folgenden Komponenten:

  • einem Plasma-Brenner mit aktiver Kühlung
  • einer Stromquelle mit einem Leistungsbereich von 35 bis 200 Ampere
  • einem Industrie-Roboter, der den Brenner führt
  • einer aktiven Prozessgas-Regelung
  • einem Kühlsystem, das je nach Betriebs-Art (von Spot- bis Dauerbetrieb) unterschiedlich leistungsstark ausfällt

Das System sei platzsparend und lasse sich durch verschiedene Interface-Varianten einfach in automatisierte Systeme und Produktionslinien integrieren, versichert Fronius. Vordefinierte Jobeinstellungen würden zudem die Einarbeitungsphase reduzieren und das Gerät intuitiv bedienbar machen. So sei Acerios eine einfache, kostengünstige und umweltschonende Technologie zur Bauteil-Reinigung.

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