Nieuwe pilot-reinigingsinstallatie voor praktijkgerichte opleiding in industriële onderdelenreiniging

6-Kamer-Reinigungsanlage für wässrige Ultraschallreinigung am Fraunhofer FEP. © Fraunhofer FEP / 6-Kammer-Wassersystem für Ultraschallreinigung am Fraunhofer FEP. © Fraunhofer FEP

Reinigungsverfahren in der praktischen Anwendung während der Fortbildung zur industriellen Teilereinigung. © Fraunhofer-Geschäftsbereich Reinigung / Cleaning processes in practical application during the training course on industrial parts cleaning. © Fraunhofer-Business Area Cleaning

Een nieuwe meervoudige kamerinstallatie voor waterige ultrasoonreiniging bij Fraunhofer FEP biedt in de toekomst flexibele reinigingsmogelijkheden voor de industriële onderdelenreiniging. Deze installatie vormt een aanvulling op het LinTR leerlab, dat onder leiding van Fraunhofer FEP samen met Fraunhofer IPA, IWS en IVV Dresden is ontwikkeld. Het leerlab biedt een uitgebreid, modulair bijscholingsconcept voor industriële onderdelenreiniging, afgestemd op diverse eisen, en voor het eerst de mogelijkheid om complexe reinigingsprocessen in een uitgebreide laboratoriumomgeving praktisch te trainen. De nieuwe mogelijkheden worden gepresenteerd tijdens de tentoonstelling van de 32e Fachconferentie Industriële Onderdelenreiniging, op 11–12 september 2024 in Dresden.

De spreekwoordelijke zand in de machine kan hele installaties stilleggen. Vaak volstaan al kleine deeltjesverontreinigingen of filmische restresten in procesketens om de functionaliteit te beperken of hele systemen te beschadigen op componenten.

Steeds meer gebruikers en procesontwikkelaars zijn zich ervan bewust dat aan de hele procesketen schoonmaak-eisen moeten worden voldaan. De netheid van de productieomgeving en eventuele noodzakelijke reinigingsprocessen zijn daarom cruciaal voor het behalen van de kwaliteitsvereisten van een te produceren onderdeel. Reinigingsprocessen zijn dus van bepalende invloed op de kwaliteit. Daarbij komen nog veel afhankelijkheden tussen de processtappen, voor- en nabehandelingsprocessen, die eveneens complexe invloeden op de netheid van de gehele procesketen kunnen hebben.

Op dit moment kan er veel theoretische kennis worden opgedaan over reinigingsprocessen, kwaliteitsborging en de praktische omgang met reinigingstechniek, meet- en testapparatuur. Een mogelijkheid om het beheersen van complexe procesketens met betrekking tot de onderdelen- en reinheid te trainen, bestaat echter nog niet. Een nieuw leerlab voor industriële onderdelenreiniging – LinTR – vult deze leemte nu op.

Gefinancierd door de Fraunhofer Academy werken het Fraunhofer IPA, het Fraunhofer IVV Dresden en het Fraunhofer IWS onder leiding van Fraunhofer FEP aan de conceptie en implementatie van uitgebreide trainingsmogelijkheden. Deze moeten niet alleen de upgrading van technische faciliteiten omvatten, maar ook een modulair, flexibel concept en samenwerkende leerlocaties bieden.

Modulair trainingsconcept met veel praktijk en samenwerkende leerlocaties

De leereenheden van het leerlab LinTR moeten niet theoretisch achter elkaar worden aangeboden, bijvoorbeeld afhankelijk van de spreker, locatie of onderwerp. Het nieuwe methodisch-didactische concept ordent alle leereenheden onder de procesketenbenadering en biedt daarbij passende praktijkgerichte trainingsmodules. Technische en logistieke verbanden kunnen de deelnemers zo dicht bij de interfaces van de procesketen worden gebracht. Daarnaast wordt de fundamentele betekenis van interdisciplinaire communicatie voor het waarborgen van de netheid van onderdelen op alle punten in de procesketen overgebracht, wat vaak onzichtbare zwakke plekken aan het licht brengt en tot eenvoudige oplossingen leidt.

Om te kunnen inspelen op de verschillende eisen aan de tijdsbesteding van toekomstige deelnemers, is een modulair concept ontwikkeld dat flexibel kan worden ingericht, zodat zowel een driedaags compactseminar als een deeltijdse opleiding mogelijk zijn.

Voor het trainen van praktische vaardigheden staan laboratoria bij alle vier de projectpartners ter beschikking, waaronder een laserlaboratorium bij het Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden. Specifieke laboratoria over cleanroom en partikelschoonheid worden aangeboden door het Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart. De simulatie en praktische uitvoering van spuitreinigingen worden onder andere in de laboratoria van Fraunhofer IVV Dresden verzorgd. Afhankelijk van de omvang worden live-videosessies of directe gebruiksmogelijkheden ter plaatse aangeboden.

Meervoudige kamerreinigingsinstallatie voor waterige ultrasoonreiniging

Bij Fraunhofer FEP is in het kader van het LinTR-project de bestaande reinigingstechniek uitgebreid met een meervoudige kamerreinigingsinstallatie voor waterige ultrasoonreiniging. De installatie op pilotniveau heeft per bak een inhoud van 100 liter en beschikt, in tegenstelling tot veel gangbare ultrasoonreinigingssystemen, over zeer flexibel aan te sturen parameters.

Projectleider Daniel Weile licht toe: "De installatie heeft geen starre ultrasoonsystemen ingebouwd, maar maakt het mogelijk om individuele ultrasone generatoren aan te sturen. Hierdoor kunnen richting, frequentie en vermogen van de ultrasoon worden variëerbaar in grote mate. Zo kunnen de reinigingsprocessen nauwkeurig worden afgestemd op verschillende verontreinigingen en onderdelen. Via een automatische regeling is ook de volgorde van de reinigingsprocessen in de zes bakken vrij in te stellen."

Deze variatie in mogelijkheden zal in de toekomst worden ingezet in het LinTR-leerlab. Om de theoretische inhoud van de trainingen didactisch effectief te benutten, worden verschillende reinigingsmethoden en testmethoden in de praktijk toegepast. Hiervoor is een speciaal tweedelig testonderdeel ontwikkeld dat typische geometrieën en materialen van industriële onderdelen bevat, zoals diverse boorgaten, randen en schroefverbindingen, evenals materiaalkombinaties van metaal, kunststof en additief vervaardigde componenten.

Een van de praktische taken binnen LinTR bestaat eruit om voor de deelnemers de parameters voor het reinigen van dit normonderdeel te optimaliseren. Hiervoor is onze meervoudige kamerinstallatie ideaal. Door de flexibiliteit van de individuele instellingen kunnen deelnemers praktisch oefenen en de reinigingsprocessen optimaliseren totdat de verontreinigingen op het testonderdeel met de beste instellingen worden verwijderd," aldus Weile.

De reinigingsopdracht bestaat uit een gedefinieerde modelverontreiniging op het normonderdeel. Hiervoor worden productierelevante, typische verontreinigingen (smeermiddel, koelmiddel en schuurpasta) gestandaardiseerd aangebracht op het onderdeel en vervolgens met verschillende methoden bewerkt. De deelnemers krijgen tijdens de opleiding de gelegenheid om door variatie van de procesparameters een bevredigende oplossing voor de reinigingsopdracht te vinden. De gestandaardiseerde uitgangscondities maken een vergelijkende analyse van de verschillende methoden mogelijk en tonen de grenzen en mogelijkheden van de technieken aan de hand van een praktische voorbeeld. Een afsluitende analyse van de onderdelen maakt ook deel uit van de praktische werkzaamheden.

Momenteel wordt de meervoudige kamerreinigingsinstallatie tot aan het einde van het project LinTR in september 2024 operationeel gemaakt en moet eind dit jaar beschikbaar zijn voor eerste praktische reinigingsprocessen. Daarnaast zullen de vier projectpartners van het leerlab vanaf herfst 2024 beschikken over een volledige modulaire set voor bijscholing in industriële onderdelenreiniging, die precies is afgestemd op de eisen van productiebedrijven en voor het eerst praktische trainingssessies biedt op bestaande laboratoria.

Over alle mogelijkheden van het LinTR-leerlab, de bijscholing tot 'Gecertificeerd beroepsspecialist (m/v/d) voor industriële onderdelenreiniging' en andere onderwerpen rond onderzoek in de industriële onderdelenreiniging informeert Fraunhofer FEP tijdens de 32e Fachconferentie voor industriële onderdelenreiniging van 11–12 september 2024, in Dresden, in de begeleidende tentoonstelling bij de conferentie.