Verunreinigungen in Montage- und Fügeprozessen effizient inline entfernen

In Montage- und Fügeprozessen wie Schrauben, Einpressen oder Schweißen entstehen unvermeidlich Verunreinigungen. Diese Partikel oder Schmauchspuren beeinträchtigen häufig die Produktqualität beziehungsweise den nächsten Fertigungsschritt. Abhilfe schafft hier eine integrierte Feinreinigung, die wie das quattroClean-System der acp bei minimalem Platzbedarf und kurzen Taktzeiten eine trockene sowie selektive Behandlung ermöglicht und einfach automatisierbar ist.

In zahlreichen Branchen wie beispielsweise der Automobil- und Zulieferindustrie, Mechatronik, Feinmechanik, Hydraulik, Raum- und Luftfahrt ist eine hohe Bauteilsauberkeit ein Muss. Entsprechend streng definiert sind die Vorgaben an die technische Sauberkeit bei der Bauteilfertigung. Deren Einhaltung erfordert häufig einen hohen technischen und finanziellen Aufwand. Trotzdem finden sich nicht selten in Systemen, die aus spezifikationsgerecht sauberen Bauteilen hergestellt werden, funktionskritische Verunreinigungen. Wesentliche Entstehungsquellen dieser Verschmutzungen sind Montageprozesse. Denn beim Fügen, beispielsweise Taumeln, Verstemmen, Schrauben, Einpressen, Stanzen und Biegen oder Schweißen, entstehen unweigerlich feine Grate, Späne, Flitter, Abrieb sowie filmische Verschmutzungen. Um Funktion, Qualität und Langzeitzuverlässigkeit der Baugruppe oder des Produkts zu gewährleisten, müssen diese Verunreinigen gezielt entfernt werden – idealerweise sofort nach deren Entstehung.

In der Serienproduktion ermöglicht dies das effiziente quattroClean-Schneestrahlreinigungssystem der acp – advanced clean production GmbH. Es entfernt filmische und partikuläre Verunreinigungen im One-Piece-Flow der Linie mit reproduzierbarem Ergebnis – auch von empfindlichen und fein strukturierten Oberflächen. Die Reinigung erfolgt trocken und je nach Bedarf ganzflächig oder selektiv. Das System lässt sich platzsparend in einen Montage- oder Fügeprozess integrieren sowie einfach automatisieren.

Effektiver als Druckluft und vielseitig einsetzbar

Als Reinigungsmedium kommt umweltneutrales, flüssiges Kohlendioxid zum Einsatz, das unbegrenzt haltbar ist. Es entsteht als Nebenprodukt in der chemischen Industrie und der Energieherstellung aus Biomasse.

Das flüssige Kohlendioxid wird durch die patentierte Zweistoffring-Düse des quattroClean-Systems geleitet und entspannt beim Austritt zu feinen CO2-Kristallen. Dieser Kernstrahl wird durch einen ringförmigen Druckluft-Mantelstrahl gebündelt und auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt. Beim Auftreffen des gut fokussierbaren, minus 78,5 °C kalten Schnee-Druckluftstrahls auf die zu reinigende Oberfläche kommt es zu einer Kombination aus thermischem, mechanischem, Sublimations- und Lösemitteleffekt. Diese vier Wirkmechanismen sorgen dafür, dass partikuläre Verunreinigungen wie Späne, Abrieb und flitterartige Feinstgrate ebenso wie filmische Kontaminationen, beispielsweise Reste von Schmiermitteln und Pasten sowie Schmauchspuren aus Laserschweißprozessen und Flussmittelreste aus Lötarbeitsgängen prozesssicher abgereinigt werden. Es lassen sich damit also auch Verunreinigungen entfernen, die beispielsweise mit Druckluft nicht entfernt werden können. Gleichzeitig erfolgt die Reinigung materialschonend. Das quattroClean-System kann daher auch für Bauteile mit empfindlichen und fein strukturierten Oberflächen eingesetzt werden.

Die aerodynamische Kraft des Schnee-Druckluftstrahls sorgt außerdem dafür, dass die abgelösten Schmutzpartikel weggeströmt und in der Arbeitskammer des Systems abgesaugt werden. Das kristalline Kohlendioxid geht während der Reinigung vollständig in den gasförmigen Zustand über, das Reinigungsgut ist daher sofort trocken.

Kompakt, einfach automatisierbar und zielgerichtet steuerbar

Das quattroClean-System der acp ermöglicht durch sein modulares Konzept die einfache Anpassung an kundenspezifische Aufgaben, selbst bei beengten Platzverhältnissen: Eine Strahlunit sich bereits auf einer Fläche von zirka 20 x 20 cm unterbringen, inklusive einer Absaugung für den entfernten Schmutz. So kann die Reinigung auch geometrisch komplexer Bauteile in den One-Piece-Flow einer Linie oder eines Rundtaktisches integriert werden. Um dabei ein optimales Ergebnis bei geringstem Aufwand zu erzielen, können für jede Schneestrahlunit teile- beziehungsweise baugruppenspezifsche Reinigungsprogramme in der Steuerung der Liniensteuerung hinterlegt werden. Auch der Werkstückträger kann gezielt gereinigt werden.

Durch ihre effektive Reinigungswirkung, kompakte Bauweise und einfache Automatisierbarkeit ermöglicht das quattroClean-System, kritische Verunreinigungen einfach aus Montage- und Fügeprozessen zu eliminieren. Es trägt damit zu einer höheren Funktionssicherheit und Produktqualität bei, und das bei geringen Kosten.