Borer Chemie AG Hansueli Hofstetter Area Sales Manager Europe

Transkript

1 Borer Chemie AG Hansueli Hofstetter Area Sales Manager Europe

2 Bereiche

3 Profil Spezialist für funktionale und reine Oberflächen Über 50 Jahre Erfahrung Weltweites Distribution und Servicenetzwerk Innovative Forschung und Entwicklung Zertifiziert nach ISO 9001:2000, ISO 13485:2003

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5 Anwendungsbeispiele Präzisionsmechanik Medizintechnik PVD/CVD Be Beschichtungen Brillen und Präzisionsoptik Feinwerktechnik Flachglas und Photovoltaik

6 Grundlagen

7 Reinigungsgrundlagen Zeit Reiniger sauer neutral alkalisch Mechanische Effekte Temperatur Brown sche Molekularbewegung (Tauchbad) Mechanische Reinigung (Bürsten, etc.) Spritzdruck (Spülmaschine) Kavitation Ultraschallbad) von Raumtemperatur bis ca. 90 C

8 Verunreinigungen Poliermittel Öl Emulsion Kleberrückstände Fingerabdrücke Partikel Keime

9 Reinigungsstufen Poliermittel Öl Emulsion Kleberrückstände Fingerabdrücke Partikel Keime Interoperative Reinigung Vorreinigung Feinreinigung Endreinigung 100 % 50 % 10 % 0,1 %

10 Reinigungsgrundlagen Die Reinigung erfolgt immer stufenweise Alle Prozessparameter müssen optimal abgestimmt sein Die Überwachung der Prozessparamter ist von überragender Bedeutung Die Prozessparameter umfassen auch die Fertigung Die Qualität des Spülwassers in der Schlussspülung ist ausschlaggebend für das Endergebnis Jede aufgebrachte Kontamination muss wieder entfernt werden!

11 Spülen ist ebenso wichtig wie die Reinigung

12 Wasserqualitäten Stadtwasser, hart Leitwert zw µs@25 C Stadtwasser, weich Leitwert zw µs@25 C Enthärtetes Wasser Leitwert zw µs@25 C Umkehrosmosewasser Leitwert ~ 20 µs@25 C Vollentsalztes Wasser Leitwert < 0,1 µs@25 C Nicht nur der Leitwert ist ein Indikator für die Wasserqualität, auch der Chlor und Silikatgehalt und Verkeimungen müssen überwacht werden!

13 Prozessaufbau Vorreinigung Reinigung Endreinigung entfernen von groben Verschmutzungen entfernen von Restverschmutzungen Oberflächenvorbereitung

14 HSS, Hartmetall Reinigung vor PVD Beschichtung alkalisch Alkalisch/ STW VEW sauer STW VEW VEW STW VEW VEW neutral Korrosionsschutz RKA

15 Moderne Reinigungsanlagen PART 1.1. Der moderne Anlagenbau ermöglicht: effiziente Reinigung dank angepasster Prozesse Prozesssicherheit durch einen hohen Automatisierungsgrad hohe Flexibilität in der Prozessgestaltung dank moderner Steuerung automatisierte Überwachung der Parameter Einsatz optimal angepasster Reinigungskörbe Rückstandsfreie Oberflächen dank optimaler Spülprozesse Effiziente Trocknungsprozesse

16 Umfeld der Reinigung PART 1.1. Anforderungen und Umfeld müssen übereinstimmen

17 Inhaltstoffe

18 Funktion der Inhaltsstoffe Alkalische Stoffe Komplexbildner machen Verunreinigungen wasserlöslich bilden wasserlösliche Komplexe mit Kalzium und Magnesiumionen unterstützen den Reinigungsprozess verhindern das Ausfällen von Metallionen Je weicher das Wasser desto mehr aktiver Komplexbildner ist für die Reinigung verfügbar

19 Funktion der Inhaltsstoffe Sequestriermittel Lösemittel Tenside Lösungsvermittler verhindern die Bildung von Ablagerungen verhindern die Rückverschmutzung der Substrate mit abgelösten Verunreinigungen für das Lösen und ablösen von Schutzlacken, Klebstoffen, Kitten, Polymeren, LCD Rückständen, Markierungen verbessern die Benetzbarkeit der Substrate emulgieren bzw. demulgieren abgelöste Öle und Fette verhindern die Phasentrennung der Reinigungsmittel

20 Funktion der Inhaltsstoffe Säuren neutralisieren die alkalischen Reiniger und verbessern so die Spülbarkeit wodurch eine rückstandsfreie Oberfläche erzielt wird entfernen Oxide von Metalloberflächen lösen Verunreinigungen die alkalisch nicht löslich sind passivieren Edelstähle

21 Grundstruktur von Tensiden Nicht wasserlöslicher slicher Teil (hydrophob) Wasserlöslicher slicher Teil (hydrophil) Eine starke Interaktion von Öl und Fett mit dem nichtwassserlöslichen Teil Eine starke Interaktion mit Wasser mit dem wasserlöslichen Teil

22 Tenside Wassertropfen + Tensid 1 + Tensid 2 x Reduktion der Oberflächenspannung von Wasser x Bessere Benetzbarkeit der Substratoberfläche

23 Tenside 70 Oberflächenspannung [mn/m] cmc (critical micelle concentration) Damit wird die tiefst mögliche Oberflächenspannung erreicht Erforderliche Tensidkonzentration für die minimale Oberflächenspannung: ~0.1 g/l Wasser Tensid Konzentration [g/l] 3 freie Tenside 5 freie Tenside 5 freie Tenside 8 Tenside als Mizellen

24 Verlängerung der Badstandzeit Freie Tenside Oil Tenside werden aufgebraucht für die Emulsifierung von Öl Die Konzentration von freien Tensiden wird dadurch verringert Oil Auflösung der Mizellen Tensid Mizellen Oil

25 De/ Emlusifierung von Ölen Abstossung von Wasser und Öl Öl Demulsifiiert Öl Demulsifiierung Anziehung zwischen Öl und Tensid Öl schwache Anziehungskraft Anziehung zwischen Wasser und Tensiden Öl Starke Anziehungskraft Öl emulsiefiert Öl Öl

26 Anlagenbeschaffung

27 Feststellen eines Bedarfs Bestimmen der erforderlichen Sauberkeit bzw. Oberflächeneigenschaften Bestimmen des Teilespektrums Festlegen des geforderten Durchsatzes Erarbeiten des Reinigungsprozesses Evaluieren der Reinigungsanlage Beschaffung der Reinigungsanlage Installation und Inbetriebnahme der Reinigungsanlage Einfahren des Reinigungsprozesses Produktionsbeginn

28 Erforderliche Sauberkeit So sauber wie nötig jede Anforderung die über dem Soll liegt verursacht Kosten welche Kontrollmöglichkeiten stehen zur Verfügung bzw. sind erforderlich Ausgehend von der folgenden Fertigungsoperation Oberflächensauberkeit mit z. B. Messung der Oberflächenspannung Festlegen der zulässigen Zahl von partikulären Rückständen Bestimmen der vorliegenden Verschmutzung Öle, Emulsionen, Fette, Poliermittel, Oxide, Kleber, Fingerabdrücke.

29 Bestimmen des Teilespektrums Materialien Alle vorkommenden Materialien angeben Verschmutzung für jeden Teil oder Teilegruppe und jedes Material bestimmen Verwendungszweck der Teile angeben Motorenteile, Medizintechnische Substrate Oberflächengüte der Teile angeben gefräst, gedreht, geschliffen, gleitgeschliffen, poliert, galvanisiert Geometrie der Teile beschreiben schöpfend, Sacklochbohrungen, Gewindebohrungen, Kühlkanäle

30 Festlegen des Durchsatzes Teilegrösse und Anzahl Bestimmen der Schmutzmenge pro Teil Bestimmen der Teilemenge Bestimmen der Grösse der Teile Positionierung der Substrate im Warenkorb bestimmen Berechnen der Anzahl Warenkörbe

31 Erarbeiten des Reinigungsprozesses Bereitstellen von Originalteilen mit Originalverschmutzung Chemische Verträglichkeit der Materialien Mechanische Empfindlichkeit der Teile Thermische Empfindlichkeit der Teile Positionierung der Teile Wahl der Warenträger Bestimmen des Reinigungsprinzips Ultraschall: Tauchanlage InLine oder Einkammeranlage Spritzreinigungsprozess: Einkammer oder Durchlaufanlage andere Reinigungsprinzipe

32 Erarbeiten des Reinigungsprozesses TKA: Datum: Kunde: Land/Ort: Teile/Substrat(e): Verunreinigung: Talg, Polyamid REINIGUNGSSCHR ITT Trockne n PRODUKT (deconex ) HT HT 1410 HT HT 1410 HT HT 1170 HT 1233 WASSERQUALITÄ T DI DI SW DI SW DI DI DI DI DOSIERUNG (% V/V) 2% / 2% 2% / 2% 2% / 2% 2% TEMPERATUR 70 C 70 C 50 C 70 C 50 C 50 C 50 C 50 C 50 C 100 C BEHANDLUNGS ZEIT 2 5 min. 2 5 min. 2 min. 2 5 min. 2 min. 2 5 min. 2 min. 2 min. 2 min. 15 min. FREQUENZ 25 khz 25 khz 40 khz 40 khz 40 khz LEISTUNG 15 W/L 15 W/L 15 W/L 15 W/L 10 W/L SPEZIAL lift out Enthaftungserklärung Dieser Verfahrensvorschlag ist als Empfehlung auf Grund des derzeitigen Standes an Wissen und der Technik zu verstehen. Das Verfahren ist durch eigene Versuche zu ergänzen. Jegliche Haftung für das gewählte Verfahren liegt beim Anwender. Gegen die Borer Chemie AG können weder Gewährleistungs, Garantie noch Haftungsansprüche gestellt werden!

33 Erarbeiten des Reinigungsprozesses TKA: (Endreinigung) provisorisch Datum: Kunde: Land/Ort: Teile/Substrat(e): Edelstahl; Titan Verunreinigung: Nur noch Spuren von Öl; Fett; Polierpaste; Fingerabdrücke; Staub REINIGUNGSSCHRITT Thermische Desinfektion 6 Trocknen PRODUKT (deconex ) 22 LIQx 26 MINERALACID WASSERQUALITÄT DI DI DI DI DI DOSIERUNG (% V/V) 0.5 % 0.2 % TEMPERATUR 60 C RT RT 50 C 93 C 110 C BEHANDLUNGSZEIT 5 min. 3 min. 3 min. 3 min. 10 min. 20 min. SPEZIAL Enthaftungserklärung Dieser Verfahrensvorschlag ist als Empfehlung auf Grund des derzeitigen Standes an Wissen und der Technik zu verstehen. Das Verfahren ist durch eigene Versuche zu ergänzen. Jegliche Haftung für das gewählte Verfahren liegt beim Anwender. Gegen die Borer Chemie AG können weder Gewährleistungs, Garantie noch Haftungsansprüche gestellt werden!

34 Evaluieren der Reinigungsanlage Kostenrahmen Reinigungsprinzip Durchsatz Warenträger Platzbedarf Lokalität

35 Reinigungsanlage Beschaffung Installation Inbetriebnahme

36 Einfahren des Prozesses Bereitstellen des Teilespektrums in genügender Anzahl der Laborprozess muss angepasst werden Bereitstellen von Badkontrolleinrichtungen Titriereinrichtung Leitwertmessung Bereitstellen mit Messmitteln für die Sauberkeit Testtinte Mikroskope

37 Reinigungsparameter PART 1.1. Fertigung Behandlungszeit Badtemperatur Badzusammensetzung Ultraschallfunktion Warenbewegung Pumpenfunktion Filterfunktion Spülraten Waren Substratträger Positionierung der Substrate

38 Ergebnisse

39 Ergebnisse

40 Hartmetall Beispiele

41 Vergessen Sie nicht: Reinigung ist Wertschöpfung!

42 Fragen Sie uns Max F. Keller GmbH Einsteinstrasse 14a Mannheim Phone Hansueli Hofstetter Area Sales Manager Industry Division Borer Chemie AG Gewerbestrasse Zuchwil / Switzerland Phone Cell Fax