Teilereinigung

CO2-Schneestrahlreinigung macht komplexe Teile blitzsauber

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Die Ermittlung der Reinigungseffizienz erfolgte durch den Vergleich des Reinheitszustandes definiert kontaminierter Proben vor und nach der Reinigung. Dafür wurden verschiedene Baugruppen mit schwierig zu reinigenden Geometrien (Sacklochbohrung, Hinterschneidungen, Kanülenbohrung mit grossem Längen-/Duchmesserverhältnis, Sacklochbohrung mit Hinterschneidung und Sacklochbohrung mit Hinterschneidung und Gewinde) aus den Werkstoffen Edelstahl und Titan mit unterschiedlichen Oberflächenstrukturen sowie PEEK untersucht. Nach der Herstellung der Proben fand zunächst eine werkstoffkundliche Charakterisierung, eine Grundreinigung sowie eine weitere werkstoffkundliche Charakterisierung statt.

Dafür kamen die Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS), Lichtmikroskopie (LM) und Rasterelektronenmikroskopie (REM) zum Einsatz. Danach wurden die Proben definiert partikulär und filmisch kontaminiert, nasschemisch gereinigt und werkstoffkundlich charakterisiert. Anschliessend erfolgte die Reinigung mit Plasma beziehungsweise der CO2-Schneestrahltechnologie. Zusätzlich wurden die Proben nur mit Plasma und Kohlendioxid gereinigt. Die abschliessende Prüfung hinsichtlich Sauberkeit, Partikelarmut, Zytotoxizität mittels BCA-Test und Funktionalität (Oberflächenstrukturen) ergab, dass durch die Kombination nasschemische und anschliessende CO2-Schneestrahlreinigung mit dem ACP-System bei allen metallischen Proben die besten Sauberkeitswerte erzielt werden.

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Das Verfahren ist daher geeignet, schwierige Konturen oder bestimmte Funktionsbereiche in einem der nasschemischen Reinigung nachgeschalteten Prozess im One-Piece-Flow gezielt zu reinigen. Dies ermöglicht, die Ausbringung der Reinigungsanlage zu erhöhen und damit auch deren Wirtschaftlichkeit.

Trockene, rückstandsfreie und schonende Reinigung

Medium der Schneestrahltechnologie ist flüssiges Kohlendioxid. Es entsteht als Nebenprodukt bei beispielsweise chemischen Prozessen sowie der Biogasherstellung und wird für die Reinigung aufbereitet aus Flaschen oder Tanks zugeführt. Die gute Reinigungsleistung des Verfahrens resultiert aus der speziellen Wirkungsweise des patentierten ACP-Reinigungssystems. Eines seiner Kernelemente ist eine Überschall-Zweistoffringdüse.

Das flüssige Kohlendioxid wird durch die Düse geleitet und entspannt beim Austritt zu einem Schnee/Gas-Gemisch. Diesem Kernstrahl wird Druckluft als Mantelstrahl zugeführt, der die ungiftigen und nicht brennbaren CO2-Schneekristalle auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt. Die geringe Härte des feinen Kohlendioxid-Schnees sorgt ausserdem dafür, dass empfindlichste Bauteile und filigrane Strukturen substratschonend gereinigt werden. Beim Auftreffen des gut fokussierbaren Schneestrahls auf die zu reinigende Oberfläche kommt es zu einem thermischen, mechanischen und Sublimations-Effekt.

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