08.11.2013

Um die Produktion weiter zu optimieren, setzte ein führender Hersteller von Highend-Messtechnik ein komplett neues Reinigungskonzept um. Es beinhaltet unter anderem zwei Ultraschallanlagen für die Feinstreinigung von Sensor- und Messelemente-Bauteilen aus über 65 unterschiedlichen Werkstoffen. Aufgrund der deutlich besseren Reinigungsqualität und der höheren Kapazität amortisiert sich die Investition bereits in weniger als drei Jahren.

Die Produkte des Messtechnik-Unternehmens kommen in verschiedenen Branchen im Hightech-Bereich zum Einsatz. Damit die Sensoren die kompromisslosen Qualitätsanforderungen des Herstellers erfüllen, bestehen extrem hohe Ansprüche an die eingesetzten Fertigungstechnologien. Dazu zählt beispielsweise die Partikelfreiheit von wichtigen Komponenten. Verschiedene Bauteile werden beschichtet oder gesputtert. Das Ergebnis hängt dabei entscheidend von der Reinigung ab. Der Hersteller sah in diesem Bereich Optimierungspotenzial, was in einem neuen Reinigungskonzept mündete. Bestandteil davon sind unter anderem zwei Ultraschallanlagen von UCM für die Feinstreinigung.

Detailliertes Pflichtenheft als Basis

Die Auswahl der Ultraschallreinigungssysteme erfolgte auf Basis eines sehr detailliert ausgearbeiteten Pflichtenhefts. Dass sich die schweizerische UCM AG, ein Unternehmen der Dürr Ecoclean Gruppe, gegen fünf Wettbewerber durchsetzte, lag am Anlagenkonzept. Es überzeugte einerseits bei den wichtigen Kriterien wie Reinigungsqualität und Ausführungsqualität der Anlagen. Andererseits spielte die Modularität der Ultraschalleinheiten eine Rolle, die grundsätzlich nach einigen Jahren ersetzt werden müssen. Dies lässt sich bei der Lösung von UCM innerhalb von nur 20 Minuten erledigen.

Unterschiedlichste Werkstoffe und Verschmutzungen

Gereinigt werden alle Teile, die in den Sensoren und Messelementen verbaut werden - unabhängig davon, ob sie aus Metallen, keramischen Werkstoffen oder technischen Kunststoffen bestehen. Aus diesen drei Werkstoffgruppen sind über 65 verschiedene Materialien im Einsatz. Die Werkstoffvielfalt ist auch der Grund, weshalb zwei identische, aber mit unterschiedlichen wässrigen Medien betriebene Anlagen für die Feinstreinigung erforderlich sind. In einer Anlage werden alle keramischen Teile gereinigt, während die zweite für Metall- und Kunststoffkomponenten zum Einsatz kommt. Die verschiedenen Teile können bis zu 50 unterschiedliche Verschmutzungen aufweisen. Diese zahlreichen Verunreinigen mit wenigen Reinigungsprozessen und nur zwei Reinigungsmedien abzudecken, stellte für den verantwortlichen Mitarbeiter beim Messtechnik-Unternehmen eine Herausforderung dar. Um sie zu meistern, wurde die gesamte Prozesskette und nicht nur die Reinigung unter die Lupe genommen.

Bedarfsgerechte Reinheit sichergestellt

Die Ultraschallreinigungsanlagen verfügen über zehn Tauchbecken mit Abmessungen von 300 x 450 x 370 mm (L x B x H). Alle Becken sind mit Ultraschalleinheiten ausgestattet. Die ersten beiden Becken sind für Reinigungsstufen ausgelegt, es folgen zwei Spülphasen, denen sich eine dritte Reinigungsstufe anschließt. Nach zwei weiteren Spülbecken sorgen drei Spülstufen mit VE (voll entsalztem)-Wasser dafür, dass die Teile keinerlei Reste von Verunreinigen sowie keine Flecken mehr aufweisen. Einen Beitrag dazu leistet auch der von UCM für Aufgaben in der Feinstreinigung entwickelte Vierseitenüberlauf, den alle Becken aufweisen. Neben einer intensiven und gleichmäßigen Behandlung der Teile, verhindert er die Rückkontamination der Teile beim Herausnehmen sowie die Bildung von Schmutznestern in den Becken zuverlässig. Denn das Reinigungs- beziehungsweise Spülmedium wird in allen Becken von unten eingebracht, nach oben transportiert und läuft dann an allen Seiten über. Abgereinigte Rückstände und Partikel werden dadurch sofort aus den Becken ausgetragen. Die Qualität der Reinigungs- und Spülbäder wird durch Sensoren permanent überwacht. Außerdem ermöglicht eine spezielle, von UCM entwickelte Schnittstelle zwischen den Reinigungssystemen und der Reinstwasseranlage über einen Profinet-Datenbus einen umfangreichen Datenaustausch. Dadurch stehen dem Anlagenbetreiber bei einer eventuellen Störung in der Reinstwasseranlage präzise Informationen zur Art der Störung zur Verfügung.

Eine weitere Besonderheit sind die um zirka fünf Grad und zum Ablauf hin geneigten Wannenböden, durch die sich die Becken einfach vollständig entleeren und reinigen lassen. Unterstützt wird dieser Prozess durch eine Wannenabsaugung nach dem Push-Pull-Prinzip: Das Wasser wird dabei in Richtung Ablauf geblasen und von dieser Seite zusätzlich angesaugt.

Die vollständig gekapselten Anlagen verfügen im Bereich der letzten drei Spülbecken sowie der Trocknung über Reinraumfilter mit Laminarflow. Dies verhindert eine Rückkontamination der Teile durch in der Luft schwebende Partikel.  

Vollautomatisch zu maximalem Durchsatz

Die Reinigung erfolgt je nach Art der Teile als Schüttgut oder gesetzte Ware. Jede Charge wird von einem Mitarbeiter mit einem Barcode bestückt und auf dem Beladeband abgestellt. Von da an läuft der Prozess vollautomatisch ab. Das entsprechende teilespezifische Reinigungsprogramm wird anhand des Barcodes gewählt. In einer Anlage sind acht und in der anderen zehn Programme in der Steuerung hinterlegt. Dabei hat UCM auch Sonderfunktionalitäten wie beispielsweise die flexible Reihenfolge realisiert.

Um den Anforderungen an die Durchsatzleistung von sechs Chargen pro Stunde gerecht zu werden, verfügen die Anlagen über jeweils zwei Transportautomaten. Der erste befördert die Chargen bis zur Mitte der Anlage und fährt zurück, um die nächste Teileladung zu holen, während der zweite für den Teiletransport bis nach der Trocknung zuständig ist.

Die Trocknung der Teile erfolgt zunächst durch einen Warmlufttrockner mit regelbarer Lüfterdrehzahl. Der anpassbare Luftstrom verhindert, dass sehr leichte Teile weggeblasen werden. Durch die anschließende Vakuumtrocknung ist gewährleistet, dass auch Teile mit sehr komplexer Geometrie oder feinsten Bohrungen innerhalb der kurzen Taktzeit vollständig trocken aus der Anlage kommen.

Mit den neuen Feinstreinigungsanlagen erzielt das Messtechnik-Unternehmen nicht nur eine deutlich bessere Reinigungsqualität. Die intensive Beratung durch UCM und interne Tests eröffneten darüber hinaus weiteres Optimierungspotenzial, durch das sich die Amortisierungszeit der Anlagen um 25 Prozent reduziert.

Als führender Anbieter beliefert Dürr Ecoclean Automobilhersteller und -zulieferer sowie den breit gefächerten industriellen Markt mit modernster Reinigungstechnik. Auch die dazugehörigen Lösungen für Filtration und Automation sowie Montage- und Prüfsysteme werden von der Ecoclean-Gruppe angeboten und integriert. Mit individuell angepasster Technik von Dürr Ecoclean erschließen Kunden Einsparpotenziale, zum Beispiel bei Stückkosten, Energieverbrauch und Prozessdauer. Dürr Ecoclean ist Mitglied des Dürr-Konzerns und verfügt weltweit über zehn Standorte in acht Ländern mit rund 1.000 Mitarbeitern.

Dürr ist ein Maschinen- und Anlagenbaukonzern, der in seinen Tätigkeitsfeldern führende Positionen im Weltmarkt einnimmt. Gut 80% des Umsatzes werden im Geschäft mit der Automobilindustrie erzielt. Darüber hinaus beliefert Dürr die Flugzeugindustrie, den Maschinenbau sowie die Chemie- und Pharmaindustrie mit innovativer Produktions- und Umwelttechnik. Die Dürr-Gruppe agiert mit vier Unternehmensbereichen am Markt: Paint and Assembly Systems plant und baut Lackierereien und Endmontagewerke für die Automobil- und Flugzeugindustrie. Application Technology sorgt mit ihren Robotertechnologien für den automatischen Lack-, Dichtstoff- und Klebstoffauftrag. Maschinen und Systeme von Measuring and Process Systems kommen unter anderem beim Auswuchten und Reinigen, im Motoren- und Getriebebau und in der Fahrzeugendmontage zum Einsatz. Der vierte Unternehmensbereich Clean Technology Systems beschäftigt sich mit Verfahren zur Verbesserung der Energieeffizienz und der Abluftreinigung. Weltweit verfügt Dürr über 52 Standorte in 23 Ländern und beschäftigt rund 7.900 Mitarbeiter. Dürr erzielte im Geschäftsjahr 2012 einen Umsatz in Höhe von 2,4 Mrd. €.

Kontakt:

UCM AG - The Dürr Ecoclean Group,

Robert Mauch, Sales

Tel +41 71 886 6760

Fax +41 71 886 6761

r.mauch@ucm-ag.com

www.ucm-ag.com

www.durr-ecoclean.com

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