Viele Vorteile bei Bauteilreinigung mit CO2-Schnee

Oberflächentechnik
20.04.2019

Von: Redaktion Metall
Aktualisiert am 22.06.2021

Das Spektrum an Bauteilen in der Metallverarbeitung wird zunehmend breiter. Damit verändern sich auch die Technologien zur Bauteilreinigung. Die advanced clean production GmbH (acp) bietet mit ihrer CO2-Schneestrahltechnologie einen prozesssicheren und wirtschaftlichen neuen Ansatz an.

Die Anforderungen an die Teilereinigung verändern sich durch zunehmend kleinere und komplexere Bauteile und Komponente – von kürzeren Produktlebenszyklen, geringeren Stückzahlen bis zur Losgröße eins, über den Einsatz neuer Werkstoffe und Materialkombinationen beispielsweise für den Leichtbau, bis hin zu neuen beziehungsweise veränderten Fertigungsprozessen. Sei es, dass sich Werkstoffkombinationen oder Oberflächenstrukturen nicht für eine nasschemische Reinigung eignen, nur bestimmte Bauteilbereiche wie beispielsweise Klebe-, Schweiß- oder Dichtflächen einen definierten Sauberkeitsgrad erfordern oder die Reinigung bei montierten Komponenten erfolgt.

Bauteilreinigung mit CO2-Schnee

Für diese Anwendungsfälle bietet die advanced clean production GmbH (acp) mit der quattroClean Schneestrahltechnologie eine prozesssichere und wirtschaftliche Lösung. Das skalierbare Reinigungssystem lässt sich einfach an unterschiedliche Bauteilgeometrien für eine selektive oder ganzflächige Behandlung anpassen.

Reinigungsmedium bei diesem umweltneutralen Verfahren ist - im Gegensatz zu Trockeneis - flüssiges Kohlendioxid, das als Nebenprodukt bei chemischen Prozessen und der Energiegewinnung aus Biomasse entsteht. Es ist praktisch unbegrenzt haltbar und wird in Flaschen oder Tanks bereitgestellt.

QuattroClean Schneestrahltechnologie: So funktioniert’s!

Das flüssige CO2 wird durch die verschleißfreie Zweistoffring-Düse des acp-Systems geleitet und entspannt beim Austritt zu feinen CO2-Kristallen, die dann in einem ringförmigen Druckluft-Mantelstrahl gebündelt und auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt werden. Diese patentierte Technologie sorgt für eine homogene Reinigungsleistung - auch bei großflächigeren Anwendungen mit mehreren Düsen.

Trifft der gut fokussierbare, minus 78,5 °C kalte Schnee-Druckluftstrahl auf die zu reinigende Oberfläche auf, kommt es zu einer Kombination aus thermischem, mechanischem, Sublimations- und Lösemitteleffekt. Durch diese vier Wirkmechanismen entfernt das quattroClean-System filmische Kontaminationen, beispielsweise Reste von Kühlschmiermitteln, Bearbeitungsölen, Polierpasten, Trennmitteln und Silikonen, sowie partikuläre Verunreinigungen wie Späne, Staub und Abrieb zuverlässig. Da die Reinigung durch den nicht brennbaren, nicht korrosiven und ungiftigen CO2-Schnee materialschonend erfolgt, können auch empfindliche und fein strukturierte Oberflächen behandelt werden.

Durch die aerodynamische Kraft des Strahls werden abgelöste Verunreinigungen weggeströmt und gemeinsam mit dem in den gasförmigen Zustand sublimierten CO2 aus der Reinigungszelle abgesaugt. Die Werkstücke sind nach der Reinigung trocken und können sofort weiterverarbeitet beziehungsweise verpackt werden.

Eingesetzt wird das quattroClean-System unter anderem in der fertigungsintegrierten Reinigung von Motorkolben vor der optischen Vermessung der Mantelflächen. Das Teilehandling erfolgt durch einen Roboter. Das System arbeitet im One-Piece-Flow des Produktionssystems mit einer Reinigungsleistung von 11 cm2/sek. Im Stanzbereich ermöglicht ein quasi manuelles System die Abreinigung der Fertigungsrückstände von den Stanzbändern direkt nach dem Stanzen. Diese Einzelteilreinigung ersetzt die sonst übliche nasschemische Reinigung.

Welche Vorteile bietet die CO2-Schnee-Reinigung?

Durch sein modulares Konzept ermöglicht das quattroClean-System der acp die einfache und platzsparende Anpassung an kundenspezifische Aufgaben. Alle Prozessparameter wie Volumenströme für Druckluft und Kohlendioxid sowie Strahlzeit werden durch Reinigungsversuche im Technikum von acp exakt auf die jeweilige Applikation, die Materialeigenschaften sowie die abzureinigenden Kontaminationen abgestimmt. Sie können als Reinigungsprogramme in der Anlagensteuerung hinterlegt werden. Für weitere Informationen klicken Sie hier.

[Quelle: METALL 4/2019]

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