Trockeneisstrahlen sorgt für Messsicherheit in der Motorenentwicklung

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ASCO Kohlensäure AG

Daimler AG Powertrain, Stuttgart

Die Trockeneispellets werden in das Trockeneis-Strahlgerät gefüllt, zur Strahlpistole gefördert und mithilfe von Druckluft auf eine Geschwindigkeit bis zu 300 m/s gebracht. Beim Aufprall wird die zu reinigende Oberfläche punktuell einem Thermoschock ausgesetzt. Die Impulsenergie der nachfolgenden Pellets bringt die Verunreinigung zum Abplatzen.

Beim Aufprall geht der Trockeneisschnee sofort in den gasförmigen Zustand über und hinterlässt eine saubere und trockene Oberfläche. Zurück bleibt nur die abgelöste Verunreinigung. Weil die Pellets nur eine Härte von etwa 2 Mohs haben, wird die Beschaffenheit der Bauteiloberflächen nicht negativ beeinflusst.

Trockeneisstrahlen arbeitet als Verfahren sehr effizient

Das Trockeneisstrahlen wirkt sich positiv auf Stillstandszeiten, Werkzeugkosten und Bauteilqualität aus. Es arbeitet effizient, wie folgende Verfahrensmerkmale zeigen:

• Beim Trockeneisstrahlen ist die mechanische Oberflächenbelastung auf ein Minimum reduziert. Bauteiloberflächen werden nicht beschädigt oder verändert. Aufgrund der Verschleißminimierung bleibt die hohe Qualität der Oberflächen erhalten.

• Die Verfahrensinstallation kann direkt auf der Produktionsanlage erfolgen. Formen und Werkzeuge müssen weder heruntergekühlt noch ausgebaut werden. Es ist keine Formen- oder Werkzeugmontage erforderlich. Beides vermeidet teuren Produktionsstillstand. Somit lässt sich die Reinigung mit Trockeneis leicht als fixer Bestandteil in den Produktionsprozess integrieren.

• Das als Strahlmittel verwendete Trockeneis (zu 100 % CO₂) geht in den gasförmigen Zustand über, sobald dieses auf die zu reinigende Oberfläche aufprallt. Somit entsteht keine Sekundärverschmutzung. Es müssen weder Strahlmittel noch Chemikalien, zum Beispiel organische Lösungsmittel, entsorgt werden.

• Im Gegensatz zum Sand- und Granulatstrahlen lassen sich auch die Arbeitsbedingungen verbessern, weil das Trockeneisstrahlen die Mitarbeiter in der Fertigung keiner zusätzlichen Staubbelastung aussetzt.

• Weil bei der Reinigung mit Trockeneis die Oberflächen trocken bleiben, ist die Gefahr eliminiert, dass es zu Korrosion auf den Bauteilen kommt oder elektrische Komponenten beschädigt werden.

Nach einem Reinigungsdurchgang sind die Bauteile sicher sauber

In der Pkw-Motorenentwicklung des Daimler-Werks Untertürkheim hat sich das Trockeneisstrahlen bewährt. Als Alternative käme auch die Reinigung von Hand oder mit organischen Lösungsmitteln in Betracht. Beide Verfahren sind zeitaufwendiger. Noch wichtiger in der Motorenentwicklung als die Zeitersparnis ist die Gewissheit, dass die Bauteile nach einmaligem Reinigen für die Messung sicher sauber sind. Jede Doppelmessung und Nachreinigung, die aufgrund von Restverschmutzung stattfinden muss, bedeutet Verlust. Das Trockeneisstrahlen ist daher nicht nur ein einfaches, schnelles und schonendes Reinigungsverfahren, sondern auch ein Verfahren, das die Prozessplanung unterstützt.

Ein besonderer Anwendungsfall ist die Reinigung von Kolben, deren schmale Ringnut nicht einmal Trockeneis für Messungen ausreichend sauber kriegt. Abhilfe schuf ein an der Pistole montierter Lichtkranz (Bild 2). Damit kann mit Trockeneis die Ringnut so weit vorgereinigt werden, dass sich die Restverschmutzung in einem Ultraschallbad entfernen lässt (Bild 3).

* Roberto Sammali ist Verkaufsleiter Trockeneisstrahlen bei der Asco Kohlensäure AG in Romanshorn (Schweiz). Nicole Urweider ist zuständig für Marketing und Kommunikation im selben Unternehmen.

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