52 JOT Industrielle Teilereinigung 2012

qualitätssicherung J o u r n a l F ü r o b e r F l ä c h e n t e c h n i k

gängige Praxis, um eine hinreichen-de Teilesauberkeit zu sichern, sind

erfahrungsbasierte Lösungen zur Pro-zessführung mit dem Schwerpunkt Qualitätskontrolle. Zu den typischen Merkmalen dabei zählen die klassische Gut-Schlecht-Prüfung und das zu späte Eingreifen in den Prozessablauf, wenn Fehler in der Montage beziehungsweise bei der Beschichtung auftreten. Dies führt oft zum unwirtschaftlichen Si-cherheitsbetrieb mit Überdosierung des Reinigers und frühzeitigem Badver-wurf.

Die in der Fertigungstechnik ge-bräuchlichen Methoden zur Qualitäts-lenkung verfahrenstechnischer Prozes-se sind die Basis für neue Prozessfüh-rungsstrategien in der industriellen Tei-lereinigung. Ziel ist der Übergang von Qualität erprüfen zu Qualiät durch kon-tinuierliches Überwachen des Reini-gungsprozesses und dessen Steuerung für eine stabile Teilesauberkeit. Dies

führt zu einer qualitätssichernden und wirtschaftlichen Prozessführung. Erfor-derlich sind das Überwachen der Qua-litätsparameter und das Steuern der Prozesszustände. Grundlage ist deren zweckmäßige Definition in Bezug auf Prozessbeherrschung und effiziente Kontrolle.

Hinsichtlich Partikelverunreini-gungen sind in VDA Band 19 bezie-hungsweise der ISO-16232 das Quali-tätsmerkmal technische Sauberkeit und Methoden zu deren Prüfung aus den Erfahrungen des Einsatzes bei Automo-bilkomponenten spezifiziert. Für filmi-sche Verunreinigungen von Teilen fehlt das Aufbereiten der Erfahrungen zur Schmutzbewertung und Sauberkeits-prüfung in Bezug zum Teilebeschich-tungsprozess. Dieser Aufgabe widmet sich das ZIM-Nemo-Netzwerkprojekt „Nasschemische Reinigung für die Oberflächentechnik – NassRein“ (www.efds.org/nassrein).

Verknüpfen von qualitäts- und ProzessparameternEine effektive Qualitätslenkung basiert auf einer systematischen Ordnung des vorhandenen Wissens. Damit lassen sich vorhandene Lösungen aufbereiten sowie Forschungs- und Entwicklungs-aufgaben zu neuen Messtechniken und Prozessführungskonzepten ableiten. Ziel ist es, neben der Steuerung des Tei-

neue Prozessführungsstrategien

qualität erzeugen statt erprüfenQualitätssicherung in der industriellen Teilereinigung hat das Ziel, die Anforderungen nachfolgender Fertigungsprozesse zu erfüllen. Die Sauberkeit hinsichtlich Partikelverunreinigungen und filmischem Schmutz ist in Bezug zu diesen Prozessen oder direkt aus Sicht des Teileeinsatzes zu spezifizieren.

Die dargestellten Zusammenhänge bei der qualitätslenkung sind grundlage für eine systema-tische ordnung des vorhandenen Wissens und für das erkennen von Wissenslücken.

relevante einflussgrößen bei der teilefertigung in der oberflächentechnik

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leflusses in der Anlage den Informati-onsfluss zu Qualitäts- und Prozesspara-metern aufzubauen und für die Quali-tätslenkung zu nutzen.

Hierzu sind folgende Fragen zu be-antworten:

— Was sind die qualitätsbestimmen-den Parameter (Anlage, Verfah-ren)?

— Welche Stellgrößen sind notwen-dig und praktikabel?

— Welche Messgrößen sind geeignet?

Erforderlich ist die Vorgabe von Soll- und Grenzwerten für die Zu-standsgrößen der Bäder (Reiniger- und Schmutzkonzentration, Temperatur) sowie für weitere Prozessparameter wie beispielsweise die Ultraschallwirkung. Für die Prozessführung sind bewährte Prozeduren zum Steuern des Prozess-verlaufes aufzubereiten und neue zu entwickeln. Schwerpunkt dabei ist das Verknüpfen des Qualitätsmerkmales technische Teilesauberkeit mit den Pro-zessparametern.

angepasste MesstechnikUm diese Mess-, Kontroll- und Steue-rungsaufgaben zu realisieren, hat Sita Messtechnik ein prozessangepasstes Geräteprogramm für die Badüberwa-chung und die Sauberkeitskontrolle der Teile entwickelt. Die folgenden Beispie-le aus der Applikationsarbeit zum Ein-satz der Messgeräte zeigen Lösungswe-ge für eine praktikable Qualitätslen-kung auf.

Durch eine kontinuierliche Kont-rolle der Tensidkonzentration werden Veränderungen sofort erkannt und die Nachdosierung erfolgt rechtzeitig. Überdosierungen mit Tensidver-schleppung in Spülbädern werden ver-mieden.

Die Konzentration der die Reini-gungskraft bestimmenden freien Tensi-de wird durch Messung der dynami-schen Oberflächenspannung erfasst. Dafür haben sich die mobilen Blasen-druck-Tensiometer von Sita weltweit bewährt. Mit dem neuen Messgerät Sita DynoTester+ steht eine Lösung zur Verfügung, die zusätzlich zum Pro-zessparameter Oberflächenspannung die Tensidkonzentration berechnet und anzeigt. Damit lassen sich Bäder un-

kompliziert überwachen und erforder-liche Tensiddosierungen einfach be-stimmen.

Messung auf basis der FluoreszenzGeräte zur Sauberkeitskontrolle stehen ebenfalls zur Verfügung. Sie kommen beispielsweise bei der Reinigung von Implantaten zum Einsatz. Ziel ist das sichere Entfernen der Schmutzschich-ten auf Edelstahlteilen für eine poren-freie Tantalbeschichtung mit hoher Haftfestigkeit. Das Fluoreszenzmess-gerät (CleanoSpector) erfasst filmischen Restschmutz schnell, einfach und präzise. Die ständige Kontrolle der Teile direkt an der Reinigungsanlage sichert den Qualitätsstandard und ermöglicht, Prozessstörungen rechtzei-tig zu erkennen.

Grundlage der Qualitätskontrolle ist die Eigenschaft von organischen Stoffen wie Ölen, Fetten oder Tensiden, bei Anregung mit ultraviolettem Licht zu fluoreszieren. Die Stärke der

Schmutzschicht bestimmt die Intensität der emittierten Strahlung. Deren Mes-sung ermöglicht, die Schmutzmenge auf den Werkstücken zu bewerten und da-mit die Teilesauberkeit kontinuierlich zu überwachen.

reduzierter ressourceneinsatzDie kontinuierliche Überwachung der Teilesauberkeit und der Badzustands-größen sichert bei minimalem Ressour-ceneinsatz (Reiniger, Energie, Wasser, Zeit) und bei maximaler Standzeit der Bäder die geforderte Teilequalität. Die qualitätssichernde und wirtschaftlich optimierte Prozessführung ist durch Einsatz geeigneter Messtechnik und un-ter Einbeziehung der Erfahrung des An-lagenführers erzielbar.

Der Autor: Prof. Dr.-Ing. Lothar Schulze, Sita Messtechnik GmbH, Dresden, Telefon 0351 871-8041, info@sita-process.com, www.sita-process.com

ergebnisse der sauberkeitskontrolle bei der reinigung von implantaten aus der Medizintechnik

ergebnisse der tensidkontrolle in reinigungs- und spülbädern

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