Sauber montieren und fügen

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

02. Oktober 2015
Das mit zwei Düsen ausgestatte Quattroclean-System ermöglicht die gleichzeitige Innen- und Außenreinigung des Produkts in der Montage. (Bild: acp)
Bild 1: Sauber montieren und fügen (Das mit zwei Düsen ausgestatte Quattroclean-System ermöglicht die gleichzeitige Innen- und Außenreinigung des Produkts in der Montage. (Bild: acp))

In zahlreichen Branchen wie der Automobil- und Zulieferindustrie, Mechatronik, Feinmechanik, Hydraulik, Luft- und Raumfahrt ist eine hohe Bauteilsauberkeit ein Muss. Entsprechend streng definiert sind die Vorgaben an die technische Sauberkeit bei der Bauteilfertigung. Deren Einhaltung erfordert einen hohen technischen und finanziellen Aufwand. Trotzdem finden sich nicht selten Verunreinigungen in Systemen, die aus spezifikationsgerecht sauberen Bauteilen hergestellt werden.

Wesentliche Entstehungsquellen dieser Verschmutzungen sind Montageprozesse. Denn beim Fügen, beispielsweise Taumeln, Verstemmen, Schrauben, Einpressen, Stanzen 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 entfernt werden – idealerweise sofort nach deren Entstehung.

In der Serienproduktion ermöglicht dies das Quattroclean-Reinigungssystem der ACP. 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 und einfach automatisieren.

Effektiver als Druckluft

Als Reinigungsmedium wird umweltneutrales, flüssiges Kohlendioxid eingesetzt, 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 Reinigungssystems 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, -78,5 Grad Celsius 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 mit Druckluft nicht entfernt werden können. Gleichzeitig erfolgt die Reinigung materialschonend.

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

Kompakt, automatisierbar und steuerbar

Das Quattroclean-System ermöglicht durch sein modulares Konzept die einfache Anpassung an kundenspezifische Aufgaben, selbst bei beengten Platzverhältnissen: Eine Strahlunit lässt sich bereits auf einer Fläche von 20 mal 20 Zentimetern 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 ein optimales Ergebnis bei geringem Aufwand zu erzielen, können für jede Schneestrahlunit teile- und baugruppenspezifsche Reinigungsprogramme in der Liniensteuerung hinterlegt werden. Auch der Werkstückträger kann gezielt gereinigt werden.