CO2-Schneestrahlen für eine hochwertige Oberfläche

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1 Surface Technology Forum - Hannover Messe / 24 Reinigen und Vorbehandeln mit CO2-Schneestrahlen für eine hochwertige Oberfläche Felix Elbing CryoSnow GmbH

2 Technologie 2 / 24 Verfahrensbeschreibung CO2-Schneepartikel aus festem Trockeneis (-78 C, µm) werden mit Druckluft ( m/s) auf die zu reinigende Oberfläche geströmt Trockene und rückstandsfreie Reinigung durch Sublimation des CO2-Schnees Lösemittelfreie und umweltfreundliche Oberflächenbearbeitung Verunreinigungs- und werkstoffflexibel Manuell und automatisiert einsetzbar Geringe Investitions- und Betriebskosten Einfache Betriebsstofflogistik und minimaler Wartungsaufwand

3 Technologie 3 / 24 Reinigungsmechanismen I. Thermischer Effekt Lokale, schlagartige Abkühlung der Verunreinigung durch auftreffende -78 C kalte CO2-Schneepartikel II. Mechanischer Effekt Ablösen und Abtransport der Verunreinigung durch Gleit-, Schräg- und Prallstrahlvorgänge III. Sublimationseffekt Druckstöße im Mikrobereich durch die plötzliche Sublimation der CO2- Schneepartikel I. II. III.

4 Technologie 4 / 24 Vorteile Vollständige Entfernung von Partikeln, Öl, Trennmittel und Produktrückständen Rückstandsfreie und trockene Bearbeitung ohne Nachbehandlung Keine thermische und mechanische Beeinflussung des Substratwerkstoffs Einfache Versorgungslogistik mit Druckluft und Flüssig-CO2 Anwendbar für Kunststoffbauteile, aber auch aufgeheizte Werkzeugstähle Nachteile Lärmentstehung durch die Strömung des Freistrahls! Kapselung! Persönliche Schutzausrüstung Freisetzung von gasförmigem Kohlendioxid! Absaugung! CO2-Warngerät zur Überwachung des MAK-Werts 0,5 Vol.%

5 Anlagentechnik 5 / 24 CO2-Logistik CO2 (Kohlendioxid) wird als Nebenprodukt von chemischen Prozessen aufgefangen. CO2 wird gereinigt, verdichtet, kondensiert und als Flüssig-CO2 industriell einer erneuten Verwendung zugeführt. Aus Umweltgesichtspunkten ist CO2 bei erneuter Verwendung als neutral eingestuft. Flüssig-CO2 kann in Einzelflaschen (10-37,5 kg), Flaschenbündeln (450 kg) oder Tanks (1-30 t) gelagert werden. In einer Vielzahl an Anwendungen dient es als Ersatz für umweltschädliche Stoffe.

6 Anlagentechnik 6 / 24 Manuelle Anwendung mit CO2-Flaschen-Versorgung CO2-Druck ca. 60 bar CO2-Temperatur ca. 20 C

7 Anlagentechnik 7 / 24 Automatisierte Anwendung mit CO2-Tank-Versorgung CO2-Druck ca. 18 bar CO2-Temperatur ca. -20 C

8 Reinigen von Spritzgusswerkzeugen 8 / 24 Verunreinigungen Kondensationskeime (Öl, verunreinigte Luft, ) im Werkzeug Kondensierte Kunststoffgase an kalten Werkzeugoberflächen Rückstände von thermisch verkohlten oder abgesetzten Kunststoffen Weitere Verunreinigungen: Trennmittel, Fett, Rost, Kalk, Qualitätsprobleme Schlierenbildung Beeinflussung der optischen Eigenschaften Einlagerung der Verunreinigung in die Produktoberfläche Negative Beeinflussung der Maßhaltigkeit Allgemeine Qualitätsminderung und höherer Ausschuss

9 Reinigen von Spritzgusswerkzeugen 9 / 24 Manuelle Werkzeug- und Formenreinigung Spritzguss, PUR, Silikon, Gummi Stahl-, Aluminium-, Epoxid- und Silikon-Werkzeuge Druckluftversorgung über Schnellkupplung Flüssig-CO2-Versorgung über CO2-Flasche mit Steigrohr Leichte und ergonomische Handhabung der Düsentechnik SJ-10-CT SJ-10-Rack

10 Reinigen von Spritzgusswerkzeugen 10 / 24 Automatisierte Werkzeug- und Formenreinigung Getrennte 24V-Ansteuerung für Druckluft und CO2 Sehr kurze Ansprechzeit durch zusätzliches CO2-Ventil an der Düse Integration in Spritzgussmaschinen, insbesondere beim Folienhinterspritzen Leichte Montage an Roboter, Linearachsen und Halterungen Flüssig-CO2-Versorgung über CO2-Flaschenbündel mit Steigrohr oder CO2-Tanksysteme SJ-10 Rack auto

11 Reinigen von Spritzgusswerkzeugen 11 / 24 Hochglanzkavität Reinigung ohne Abkühlen und Demontieren direkt auf der Maschine Auch empfindliche polierte und erodierte Oberflächen Entfernung von Produktrückständen, Trennmittel und Verunreinigungen Keine thermische und mechanische Beeinflussung der Werkzeuge

12 Entgraten von Kunststoffbauteilen 12 / 24 Flake-Entfernung nach Folienhinterspritzen Keine Beeinflussung von Hochglanzoberflächen Kurze Bearbeitungszeiten durch Düsenvorschub bis 800 mm/s vor dem Entgraten nach dem Entgraten

13 Entgraten von Kunststoffbauteilen 13 / 24 Entgraten nach Umspritzen Keine Beschädigung von metallischen Komponenten Einsetzbar für komplexe Bauteilgeometrien bei sehr kurzen Bearbeitungszeiten vor dem Entgraten nach dem Entgraten

14 Entgraten von Kunststoffbauteilen 14 / 24 Entgraten von empfindlichen Substraten Keine Beschädigung von gesinterten Oberflächen Auch bei kleinen Strukturen und Geometrien bis 0,1 mm anwendbar vor dem Entgraten nach dem Entgraten

15 Entgraten von Kunststoffbauteilen 15 / 24 Entgraten nach spanender Bearbeitung Prozessparameter müssen bezogen auf den Werkstoff qualifiziert werden. Selbst kleinste Kavitäten und Bohrungen bis 0,1 mm sind möglich. Kühlschmiermittel und Polierpasten werden gleichzeitig mit entfernt.

16 Vorbehandeln vor dem Lackieren 16 / 24 Verunreinigungen Partikel und Fasern Öle und Trennmittel Schleifstaub zum Teil auch Fingerprints (Schweiß, Handcreme, ) Qualitätsprobleme Geringe Oberflächenenergie, schlechte Lackbenetzung und Haftungsprobleme Beeinflussung der optischen Eigenschaften Einlagerung der Verunreinigung in die Produktoberfläche Allgemeine Qualitätsminderung und höherer Ausschuss

17 Vorbehandeln vor dem Lackieren 17 / 24 CO2-Schneestrahlmodul JM-16 Hohe Flächenleistung von 1-6 m2/min durch Strahlbreite bis 125 mm und Vorschub bis mm/s JM-16 Kompakte Bauweise und geringes Gewicht (ca. 2 kg) Sehr effiziente CO2-Schneepartikelerzeugung und -dosierung mit geringem CO2-Verbauch (20-50 kg/h) Druckluft-Verbrauch ( m3/h) Speziell für den automatisierten Einsatz Keine Feuchtigkeits- oder Eisbildung, da thermisch isoliert Entsprechend den Normen der Automobilindustrie 2 x JM-16

18 Vorbehandeln vor dem Lackieren 18 / 24 Mediensteuerschrank ControlCabinet CC Vollautomatisiert im Dauerbetrieb Geringer Platzbedarf Für Neu- und Erweiterungsanlagen Prozessüberwachung (Druck, Strömung, Temperatur, Verbrauch) CC-P02 Erfüllt die Standards der Automobilindustrie CC-P01

19 Vorbehandeln vor dem Lackieren 19 / 24 Interior-Kunststoffbauteile Strahlpistole JP-25 Flachdüse FN x2.5 CO2-Verbrauch 30 kg/h Druckluft-Verbrauch 120 m3/h Automatisierte Flachbett-Lackierlinie Reinigungsleistung : 24 Bauteile pro Minute (ca. 2 m 2 )

20 Vorbehandeln vor dem Lackieren 20 / 24 Stoßfänger Strahlmodul JM-16 Flachdüse FN x2.5 CO2-Verbrauch 40 kg/h Druckluft-Verbrauch 180 m3/h Automatisierte Lackierlinie Reinigungsleistung : 1 Bauteile pro Minute (ca. 1,5 m 2 )

21 Vorbehandeln vor dem Lackieren 21 / 24 Kühlergrill 2 Strahlmodule JM-16 2 Flachdüsen FN x2.5 CO2-Verbrauch 80 kg/h Druckluft-Verbrauch 240 m3/h Automatisierte Lackieranlage Reinigungsleistung : 4 Bauteile pro Minute (ca. 3 m 2 )

22 Referenzen 22 / 24

23 Termine 23 / Juni 2015, Stuttgart Halle 4 - Stand C56 Messestand CryoSnow Halle 6 - Stand B46 Vortrag im Fachforum parts2clean

24 Ausblick 24 / 24 Automatisierte Anwendungen zur Integration in Lackierlinien nehmen stark zu. Neuartige Anwendungen für das CO2-Schneestrahlen werden verstärkt angefragt. Völlig neue Branchen interessieren sich für das Reinigen und Vorbehandeln mit CO2. Der Markt zur CO2-Reinigung wird weiter deutlich wachsen. Automatisierte CO2-Reinigungen in Anlagen, Lackierlinien und Spritzgussmaschinen nehmen stark zu. Manuelle Werkzeug- und Formenreinigung kann Qualität steigern und Ausschuss reduzieren. Zum Entgraten mit CO2-Schneestrahlen sollte die Anwendbarkeit an Musterbauteilen erprobt werden. Kontakt Felix Elbing CryoSnow GmbH Zitadellenweg 20 e Berlin phone: +49 (0) fax: +49 (0) mail: info@cryosnow.com net: