Componentenreiniging – Vereisten en oplossingen blijven zich ontwikkelen

De optimale afstemming van chemie, installatie- en processtechniek evenals procesontwerp op de specifieke taak is in elk geval de basisvoorwaarde voor stabiele en economische natchemische reinigingsprocessen. (Beeldbron: SurTEc)

De uitvoering van de arbeidskamer en de leidingwerkzaamheden moeten bij reinigingswerkzaamheden met hoge eisen aan de netheid voorkomen dat er vuilnesten ontstaan. (Beeldbron: LPW Reinigingssystemen)

Zeer strenge eisen aan de partikel- en filmisch/organische reinheid kunnen worden voldaan met systemen die een natchemische en laagdrukplasma-reiniging combineren. (Beeldbron: Ecoclean)

Het als sluis naar de cleanroom uitgevoerde CO2-sneeuwstraalsysteem wordt gebruikt voor het reinigen van Nitinol stents. (Beeldbron: acp systems)

Al vóór de coronacrisis was er in verschillende industrieën en markten een verandering zichtbaar. Deze zou zich door de pandemie nu kunnen versnellen en versterken. Nieuwe taken en eisen ontstaan daardoor ook voor de productie stap onderdeelreiniging.

De coronapandemie heeft duidelijk gemaakt dat wereldwijde toeleveringsketens weliswaar economische voordelen bieden, maar ook snel tot grote problemen kunnen leiden. Of dit ertoe zal leiden dat waardeketens weer sterker lokaal worden verankerd, weet nog niemand, maar wordt als zeer waarschijnlijk beschouwd. Aangezien producten in Europese landen met hoge lonen doorgaans niet goedkoper kunnen worden geproduceerd dan in opkomende landen, gaat het voor bedrijven uit de machinebouw en de componentenproductie om ze beter te maken.

Voor de verandering die zich in veel sectoren en markten al vóór de crisis aftekende, kan de pandemie een versneller worden voor het gebruik van nieuwe technologieën, procedures en processen. Veel bedrijven hebben de lockdownperiode benut om ontwikkelingen te stimuleren. Daartoe behoren onder andere het gebruik van alternatieve aandrijvingen, gewijzigde coating-, lassen en fabricagetechnologieën, bijvoorbeeld voor additief vervaardigde onderdelen, Industrie 4.0, digitale transformatie en AI, evenals energie-efficiëntie en klimaatbescherming. Daarnaast moeten in sommige sectoren strengere regelgeving worden nageleefd, bijvoorbeeld door de nieuwe EU-Medizinprodukte-Verordnung (MDR).

Impact op reinigingstechnologie

Uit deze trends volgen niet alleen nieuwe en gewijzigde uitdagingen voor de productie, maar ook voor de productiestap onderdeelreiniging. Daarbij verschuift de focus, naast de klassieke verwijdering van deeltjesverontreinigingen na beitel- en vormgevingsprocessen, steeds meer naar het verwijderen van filmische/organische, anorganische en deels biologische restanten, evenals fijndeeltjescontaminaties.

Reinheid – langs de productieketen

De hoge eisen aan de reinheid van onderdelen, bijvoorbeeld uit de medische technologie, optiek, micro-, sensor- en laser technologie, farmaceutische industrie, elektronica en halfgeleiderleveranciers, kunnen alleen worden gehaald als de onderdelen en componenten een adequate uitgangstoestand hebben. Belangrijke aspecten zijn onder andere de correcte uitvoering en kwaliteit van voorafgaande bewerkingsstappen, het voorkomen van kruiscontaminatie, de kwaliteit van de oppervlakteafwerking en het ontbramen. Onderdeelreiniging wordt hierdoor een criterium langs de gehele productieketen. Een ander onderwerp daarbij zijn aangepaste handling- en omgevingscondities.

Fijnreiniging in nat-chemische processen

Cruciaal voor het procesveilig behalen van de vereiste reinheidspecificaties is bij nat-chemische procedures de optimale afstemming van chemie, installaties en procestechniek, evenals procesuitvoering op de specifieke taak. Dit leidt onder andere tot het gebruik van meerdere ultrasone golven en cyclische nucleatie bij geometrisch complexe onderdelen. Om zeer hoge eisen aan de deeltjes- en filmische/organische reinheid te voldoen, zijn ook installaties beschikbaar die een nat-chemisch proces combineren met een lage-druk plasma-reiniging.

Ongeacht of de fijnreiniging plaatsvindt in een serie- of kamerinrichting, moeten de baden of kamers en leidingen zo zijn ontworpen dat zich geen vuilnesten vormen en verontreinigingen betrouwbaar worden verwijderd. Bij het aanleveren en verwerken van de media moet worden gezorgd dat ze in de juiste kwaliteit worden geleverd, bijvoorbeeld via een zuiverwatervoorziening.

Voor installaties voor nat-chemische reiniging is een uitrusting voor continue controle en registratie van installatie- en procesparameters vaak al standaard. Meetinstrumenten voor permanente inline bewaking en regeling van de reinigingsbaden maken niet alleen een exacte documentatie van de omstandigheden tijdens het reinigen mogelijk, maar ook de automatische, behoeftegerichte dosering van reinigingsmiddelen. Via interfaces kunnen alle verzamelde gegevens ook worden doorgegeven aan een hoger gelegen MES-systeem.

Een nieuw ontwikkelde oplossing maakt het bovendien mogelijk om de vervuiling bij de ingang te meten, zodat het reinigingsproces hierop kan worden afgestemd of, bij overschrijding van een maximumwaarde, de installatie automatisch wordt gestopt en een melding wordt afgegeven.

Volledig of gedeeltelijk droog reinigen

Door de toenemende trend naar individuele onderdelenreiniging winnen droge reinigingsmethoden zoals atmosfeerdrukplasma- en CO2-sneeuwstraalreiniging steeds meer toepassingsgebieden – zowel voor de volledige als voor de gedeeltelijke verwijdering van verontreinigingen. Het voordeel van beide methoden is dat ze eenvoudig kunnen worden geautomatiseerd en geïntegreerd in gekoppelde productielijnen of Industrie 4.0-productieomgevingen.

De reiniging met atmosfeerdrukplasma wordt gebruikt om dunne organische restverontreinigingen te verwijderen. Daarbij maakt het gebruik van een zogenaamde "koude" plasma-bron het ook mogelijk om temperatuurgevoelige substraten te behandelen. Tijdens het plasmaproces worden de oppervlakken tegelijk gereinigd en geactiveerd. Laatstgenoemde is gebaseerd op de fysische en chemische reactie van de methode, waardoor de oppervlaktetensie wordt verhoogd.

Met de CO2-sneeuwstraalreiniging kunnen zowel deeltjes- als filmische/organische verontreinigingen procesveilig worden verwijderd. Een ander toepassingsgebied is het gelijktijdig ontbramen en reinigen van harde en broze kunststoffen zoals PEEK en PPS. Een nieuwe ontwikkeling op het gebied van spuittechnologie maakt hier nu ook de productie van een pulserende straal mogelijk. De getimede sneeuw-luchtstraal beschikt in vergelijking met de continu stralende over een hogere kinetische energie, wat resulteert in een geoptimaliseerde reinigings- en ontbramingswerking. De onderdelen-specifieke bewaking van de straalkwaliteit kan direct op het werkstuk worden uitgevoerd met een sensorsysteem. De gemeten waarden kunnen als digitale informatie worden doorgegeven aan hogere systemen.

parts2clean – internationale toonaangevende vakbeurs voor industriële onderdelen- en oppervlakte-reiniging

Met welke methoden kunnen de hoge reinheidseisen van verschillende componenten procesveilig en kosteneffectief worden gehaald? Welke technologieën zijn beschikbaar voor droge en gedeeltelijke onderdelenreiniging? Hoe kunnen reinigingsprocessen efficiënt worden geïntegreerd in volledig geautomatiseerde productieomgevingen? Hoe kan de behaalde reinheid worden aangetoond en gedocumenteerd? Antwoorden op deze en vele andere vragen over industriële onderdelenreiniging biedt parts2clean. De internationale vakbeurs voor industriële onderdelen- en oppervlakte-reiniging vindt plaats van 5 tot 7 oktober 2021 op de beurzen in Stuttgart (Duitsland). Ze biedt uitgebreide informatie over reinigingssysteem, -methoden en -media, kwaliteitsborgings- en testmethoden, reinigings- en transportcontainers, verwijdering en hergebruik van procesmedia, handling en automatisering, diensten, advies, onderzoek en vakliteratuur. Veel vakkennis over reiniging wordt ook overgebracht tijdens het driedaagse vakforum van parts2clean.