Bauteilreinigung. Minimierung von Abluft, Abwasser, Abfall. Brigitte Haase. Hochschule Bremerhaven (D) bhaase@hs-bremerhaven.de



Ähnliche Dokumente
Dipl.- Ing. (FH) Max Meier Maschinenbau Silberhorn GmbH Eichenbühl 2, Lupburg

Produkte der POLYGON CHEMIE AG. Inkrustationsinhibitoren + Dispergatoren

Langzeit-Frostschutzkonzentrat mit Korrosionsinhibitoren für Kühl- und Heizanlagen (z.b. Wärmepumpen, Klimaanlagen, etc.)

SCHLÜSSEL: Protokoll für die vorbereitende Desinfizierung/manuelle Reinigung und Sterilisation der Schlüssel von SATELEC

Die Löslichkeit ist die Lösung. BELLAND alkalisch lösliche Polymere Applikationen und Handhabung

Emulgatoren. Definition Aufbau Einsatz Vertiefung I-5 I-5

Aerosol-Treibmittel für die Spraydosen produzierende Industrie. Qualität auf Knopfdruck. PROGAS. Aerosol in Bestform.

Solarliquid HT gebrauchsfertig

Produktname Ionogenität Schaumverhalten Anwendungsgebiet Vorzüge/Besonderheiten POLYGON PC 1199

Reinigung von RLT-Anlagen

ph-wert (20 C): 7,5 8,5 (ASTM-D 1287)

Waschmittelinhaltsstoffe und ihre Funktion beim Waschprozess

Novochem Water Treatment NovoTraqua

Umweltfreundliches, Langzeit-Frostschutzmittelkonzentrat mit Korrosionsinhibitoren für thermische Solaranlagen

Chem. Grundlagen. ure-base Begriff. Das Protonen-Donator-Akzeptor-Konzept. Wasserstoff, Proton und Säure-Basen. Basen-Definition nach Brønsted

Anbindung von Industrieöfen an bauseitige Abluftsysteme

Umweltfreundliches, Langzeit-Frostschutzmittelkonzentrat mit Korrosionsinhibitoren für thermische Solaranlagen

Wassermischbare Metallbearbeitungsmedien und ihre Pflege

VIOSIL SQ FUSED SILICA (SYNTHETISCHES QUARZGLAS)

8.2 Thermodynamische Gleichgewichte, insbesondere Gleichgewichte in Mehrkomponentensystemen Mechanisches und thermisches Gleichgewicht

vetrocomfort Das saubere DuschenGlas.

Was ist das Budget für Arbeit?

Brüdenkondensation zur Energierückgewinnung

Selektive Abscheidung von Gold via CVD

Technisches Handbuch. 3. Werkstoffe. 3. Werkstoffe Schraubenwerkstoffe allgemein Festigkeitskennwerte von Schraubenwerkstoffen

Wird vom Korrektor ausgefüllt: Aufgabe Punkte

Mikroporöse Hochleistungsdämmstoffe

Belagbildung und Korrosion in Dampferzeugern mit schwierigen Brennstoffen

1. Stoff / Zubereitungs- und Firmenbezeichnung. Fräsrohlinge zur Herstellung von Zahnersatz

Organische Chemie I Chemie am Inhaltsverzeichnis Lewisformeln von Kohlenstoffverbindungen korrekt zeichnen!... 2

Versandtaschen - dm Folien

Einführung in die optische Nachrichtentechnik. Herstellung von Lichtwellenleitern (TECH)

Hygieneschulung 2014 erster Teil

Merkmale von Aluminium-Strangpreßprofilen Oberflächen Verarbeitungs- / veredelungsbedingte Oberflächenmerkmale

Beschichtungen mit Polyparylen durch (plasmaunterstützte) Dampfabscheidung

ph-wert Berechnung für starke Säuren / Basen starke Säure, vollständige Dissoziation [H 3 O + ] = 10 1 mol/l; ph = 1

Individuelle Membran-Lösungen für die Weinfiltration

Konfitüre selbst machen ist im Grunde ein Kinderspiel: Man vermischt Zucker und Früchte, kocht sie eine Weile und füllt die erhaltene Masse ab.

Chemische Reinigung von Textilien: Komprimiertes Kohlendioxid und Wasser als Alternative zu Lösemitteln

Bernadette Büsgen HR-Consulting

Aufbereitungsanleitung

Crashkurs Säure-Base

Sicherheitsdatenblatt

Siphon und Hammermühle Bj Anlage wird heute noch betrieben

Vorgaben der DIN ISO Statistische Verfahren für Eignungsprüfungen durch Ringversuche

Reflow -Technologie Produktübersicht

Ein Puffer ist eine Mischung aus einer schwachen Säure/Base und ihrer Korrespondierenden Base/Säure.

Therme. Therme. Behältertausch. Version 03 - Mai 2013

Flüssigkeiten. einige wichtige Eigenschaften

Schulungsunterlagen Grenzwertverordnung & ATEX

Handhabung u. Lagerung von Leiterplatten

Webseiten mit fragwürdigen Aufrufen von "spy & track" - Unternehmen

Ätzen von Platinen. Stephan Matz Betreuer: Ulrich Pötter

BRÖTJE-Fachinformation. (November 1995) Modernisierung von Heizungsanlagen mit offenem Ausdehnungsgefäß

Kleben von Metallabdeckungen mit ENKOLIT

DER SPEZIALIST FÜR OBERFLÄCHENTECHNIK & VEREDELUNG

16.4 Luft-Wasser-Boiler-Wärmepumpen

Kapiteltest 1.1. Kapiteltest 1.2

Inga Beer, LL.M. Fachgebiet IV 1.1 Internationales Chemikalienmanagement. Fachworkshop REACH & Abfallrecycling 1. Gliederung

Arbeitsgemeinschaft für Elektrizitätsanwendung in der Landwirtschaft e.v. Wärmepumpen zur Heizenergieversorgung von Schweineställen

2 Physikalische Eigenschaften von Fettsäuren: Löslichkeit, Dissoziationsverhalten, Phasenzustände

Säure-Base Titrationen. (Seminar zu den Übungen zur quantitativen Bestimmung von Arznei-, Hilfs- und Schadstoffen)

RKI-Empfehlung/Risikobewertung 11.1

STADLER Technik von ihrer besten Seite

WAS FÜR EIN URBAN DOG SIND SIE? KOSMETIKPRODUKTE FÜR HUNDE

Artenkataster. Hinweise zur Datenbereitstellung. Freie und Hansestadt Hamburg. IT Solutions GmbH. V e r s i o n

Einsatz des phd-s sc im industriellen Abwasser

Das KEPLA-COAT Verfahren. Die funktionelle Veredelung von Aluminium- und Titan-Werkstoffen

Wartungs- und Pflegeanleitung

Thermodynamik. Interpretation gegenseitiger Abhängigkeit von stofflichen und energetischen Phänomenen in der Natur

Produkt : DERMISAN PLUS Datum : 01/03/07 Code : 0 71E 0 Version 1.4 DERMISAN PLUS EUTERHYGIENE VOR DEM MELKEN. UBA Nr :

S I C H E R H E I T S D A T E N B L A T T. eco allclean A1

Fachseminar redstone

EG-Sicherheitsdatenblatt

Arbeitskraftabsicherung. Zwei Fliegen mit einer Klappe. Arbeitskraftabsicherung über den Betrieb.

Musterprüfung Chemie Klassen: MPL 09 Datum: April 2010

Individuelle Lösungen für die Luftfiltrierung Elektrostatische und mechanische Einzel- und Modulfilter. Die Luft ist rein

Int CI.3: B 01 D 53/02 F 04 C 29/02, F 01 C 21/04

Teil 2: Beispiele aus der Verfahrenstechnik

Ultra Cleaner Kompaktabsaugung Typ UC compact

AGROPLUS Buchhaltung. Daten-Server und Sicherheitskopie. Version vom b

Die innere Energie eines geschlossenen Systems ist konstant

Funktionsweise/Eigenschaften Anwendungen/Beispiele. Tenside. Helge Rütz. 16. November 2007

Abluftreinigung für die Geflügelhaltung: Ergebnisse mehrjähriger Versuche zur Staub- und Ammoniakabscheidung

Hydrostatisches Antriebssystem für Dekanterzentrifugen

2.1.1 Wer ist zur Bilanzierung verpflichtet?

Logistik macht Schule

Finanzierung der beruflichen Grundbildung für Erwachsene

Der Kälteanlagenbauer

Teil für Teil perfekt gereinigt mit Kärcher Parts Cleanern.

Basiswissen Chemie. Vorkurs des MINTroduce-Projekts

Mathematischer Vorbereitungskurs für Ökonomen

7. März 2007 Betreff: Europäische Patentanmeldung Nr. xxx

Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt Halle GmbH

Aus dem Reich der Mythen und Sagen. Marcus Gast Leipziger Umwelttage Juni 2014

Stand: Adressnummern ändern Modulbeschreibung

Reden wir über Blech! Dahinter steckt viel mehr: Fertigung, Abwicklung und weitere Vorteile.

Ideale und Reale Gase. Was ist ein ideales Gas? einatomige Moleküle mit keinerlei gegenseitiger WW keinem Eigenvolumen (punktförmig)

Schutzmaßnahmen an Betonoberflächen Merkblatt Oberflächenvergütung von Beton Veröffentlichung Kurzfassung des Merkblattes

Neuer Schmelzefilter für große Durchsatzmengen und höchste Qualitätsansprüche

Transkript:

Bauteilreinigung Minimierung von Abluft, Abwasser, Abfall Brigitte Haase Hochschule Bremerhaven (D) bhaase@hs-bremerhaven.de

Inhalt Definition: Was ist Reinigung? Woher kommen Verunreinigungen? Reinigungsverfahren Reinigen mit flüssigen Reinigungsmitteln Reinigungsanlage Abluft, Abwasser, Abfall

Bauteilreinigung Entfernen unerwünschter Bestandteile von Bauteiloberflächen "Verunreinigung","Schmutz", "Kontamination" mit unbekannter Zusammensetzung, in Form von Motivation: - Schichten oder Filmen, - Partikeln. Die Verunreinigung behindert die Fertigung oder Bearbeitung z.b.: Kühlschmiermittel-Rückstände beim Gasnitrieren Die Verunreinigungen beeinträchtigen die Funktion eines Bauteils oder Systems z.b.: Partikel in Diesel-Einspritzsystemen Aussehen "schlechtes Aussehen = schlechtes Teil" Bauteilreinigung ist ein wertschöpfender Teilschritt in der Fertigungslinie!

Herkunft von Verunreinigungen Fertigung, Lagerung und Transport Schneidöle, Abschreckmedien, Hydraulik- und Bettbahnöle,... Emulsionen Späne Korrosionsschutzmittel Werkzeugabrieb Reinigungsmittel Strahlmittelrückstände... Staub unspezifizierter "Schmutz" Schmutz Abfall

Chemische Zusammensetzung von Verunreinigungen "Periodensystem der Elemente" Mineralöle synthetische Öle Polymere andere organische Verbindungen... Metallpartikeln Metalloxide Silicate, Carbonate, Chloride,... Ruß, Graphit - große Mengen - dünne Filme -Partikeln - Mischungen (Synergieeffekte) - wasserlöslich - nicht-wasserlöslich - löslich in Lösemitteln - schlecht löslich - nichtlöslich andere anorganische Verbindungen...

Aufbau einer Metalloberfläche Bindungskräfte Kontaminationsschicht contamination layer, > 1 µm Sorptionsschicht sorption layer, 1-10 nm Reaktionsschicht reaction layer, 1-10 nm verformte Grenzschicht deformed boundary layer, > 1 µm Grundwerkstoff base material

Reinigungsverfahren Energieeintrag Abluft schmutzige Teile Wärme Mechanik Reinigungsmittel saubere, trockene Teile Reinigungsanlage Behandlungsdauer Verweilzeit Abwasser Abfall

Reinigungsanlage... 1. Trennung: Schmutz/Oberfläche Schmutz im Reinigungsmittel (Lösung/Dispersion)... und Peripherie 2. Trennung: Reinigungsmittel/ Schmutz Abfall: Altöl, Schlamm

Reinigungsverfahren und Abfallerzeugung Unabhängig vom Reinigungsmittel oder -verfahren: Moderne Reinigungsanlagen sind abluft- und abwasserfrei. Damit entsteht Abfall. Abfallminimierung: Im besten Fall fällt nur der abgereinigte Schmutz als Abfall an. Voraussetzung: Peripherie zur Trennung von Reinigungsmittel und Schmutz Rückführung des Reinigungsmittels hohe Standzeit des Reinigungsmittels Anlagenauslegung

Reinigungsverfahren: Energieeinsatz mechanisch thermisch chemisch hoch abrasiv v Strahlen v Schleifen reaktiv Wärmebehandlung T >> 100 C T < 1000 C T > 1000 C abrasiv/reaktiv vin flüssiger Phase - Beizen - ECM, Elektropolieren - (elektro-)chemisch Entgraten vin der Gasphase - in reaktiven Gasen - Plasma-unterstützt - sputter cleaning niedrig nicht-abrasiv v Rühren, Mischen - Ultraschall - Spritzen nicht-reaktiv T < 100 C v erhöhte Badtemperatur vdampfentfettung nicht-reaktiv v organische LM - CKW - KW - modifizierte Alkohole vwässrige Lösungen - Tenside, Builder,... vüberkritisches CO 2

Flüssige Reinigungsmittel "Gleiches löst Gleiches" "Like Dissolves Like" Die meisten Verunreinigungen sind unlöslich in Wasser - hydrophobe Filme - Feststoffpartikel Lösemittel Löslichkeitsgleichgewicht Wässrige Reiniger Tensid- Mechanismus Synergie-Effekt: Builder & Tenside

Bestandteile wässriger Reiniger Wasser H2O > 80 % Tenside - anionisch - nichtionisch SO 3 - Fettalkoholethoxylat Dodecylbenzolsulfonat, DBS ( CH 2 O) H CH 2 n anorganische Builder [ K+ O O O O O P P P O O O O O K+ K+ ]5- Kaliumtripolyphosphat COO - Na + Komplexbildner H HO C C OH H Korrosionsinhibitoren H H C OH C OH CH 2 OH HO HO CH 2 CH 2 CH 2 N CH 2 CH 2 OH CH 2 Natriumgluconat Triethanolamin, TEA

Tensidstruktur und -eigenschaften Tensidmoleküle bestehen aus einem hydrophilen und einem hydrophoben Teil, sind schlecht wasserlöslich, reichern sich an allen Grenzflächen an: Oberfläche Wasser/Luft Behälterwände Bauteiloberfläche

Tensidmechanismus: Ablösen eines Ölfilms Für das Entfernen von Partikeln sind Buildermoleküle/-ionen verantwortlich. Der Mechanismus ist ähnlich. Verunreinigungen werden von den Reinigerkomponenten verdrängt.

Verunreinigungen und flüssige Reinigungsmittel Verunreinigung Mineralöle synthetische Öle Polymere andere organische Verbindungen Metallpartikeln Metalloxide Silicate, Carbonate, Chloride,... Ruß, Graphit andere anorganische Verbindungen Verhalten mit wässrigen Reinigern unlöslich; Tensid- bzw. Buildermechanismus löslich, oder Tensid- bzw. Buildermechanismus unlöslich; Tensid- bzw. Buildermechanismus löslich Verhalten mit Lösemitteln u.u. schlecht löslich i.a. schlecht löslich u.u. schlecht löslich unlöslich unlöslich unlöslich unlöslich i.a. unlöslich

Abfall- Minimierung! Typen von Tensidreinigern emulgierend/demulgierend Hoher Aufwand bei Trennung stabiler Emulsionen

Reinigerauswahl und -vergleich wässrige Reiniger, Tensidreiniger Lösemittelreiniger Phys.-chem. Eigenschaften sauer, "neutral", alkalisch (ph-wert) Wasser: > 80 % Zusätze: Tenside, Builder, Korrosionsschutz etc. Trocknung: Wasser verdampft, nicht aber die Zusätze! brennbare Lösemittel: KW, modifizierte Alkohole (Siedepunkte: > 200 C) nicht-brennbare LM: CKW (Siedepunkte <> 60 C i.a. rückstandsfrei verdampfbar Wassermischbarkeit gering Wirkungsweise Tensid- bzw. Buildermechanismus: Schmutz wird verdrängt Tensid-bzw. Builderfilm verbleibt (vielfach nicht verdampfbar) Typen: emulgierend oder demulgierend Oberfläche ist hydrophil (= "wasserliebend") Ölartiger Schmutz wird gelöst, mit eingebetteten Partikeln Reinigerfilm verdampft Oberfläche ist hydrophob ("= wasserfeindlich") CKW können Salzsäure abspalten (===> Korrosion) Aufbereitung, Standzeit-- Verlängerung Abfall- Minimierung! Sonstiges Ölabscheidung Partikelabscheidung Wasseraufbereitung (Entsalzung) Badpflege (Nachschärfen) Spülbad-Pflege (Kaskade, Korrosionsschutz Spülbäder gegen Reinigungsmittelrückstände Verdampfung (Destillation) CKW: Stabilisator-Zusatz Anlagen vollständig gekapselt "Zero Emission", Gas-Pendeltechnik

Abwasserfreie Reinigungsanlage Flüssige Medien verschmutzte Teile Reinigung Vorreinigung Reinigung Spülen 1 Spülen 2 Spülen 3 Trocknen saubere Teile Abfall Peripherie Phasentrennung Filtration Verdampfung Mikro-/Ultrafiltration Verdampfung Nanofiltration/ Umkehrosmose

Abwasserfreie Reinigungsanlage für flüssige Medien 1. Badzustand: konstant 3. Trocknung 2. Badkontrolle: Reinigerkomponenten Schmutzgehalt Frischwasserqualität Wasserhärte, Salzgehalt Spülbäder - Kaskadenspülung, entsalztes Wasser - Korrosionsschutz nach Bedarf 4. Peripherie Abtrennung der Verunreinigungen Öl, Partikeln keine Konzentrationsschwankungen Badanalytik für Badkontrolle Abfall- Minimierung! Wasseraufbereitung (Enthärtung, Entsalzung)

Badqualität Ölgehalt in den Bädern begrenzt die erreichbare Oberflächenreinheit. Oberflächenverunreinigung, mg/m² 4000 3000 Mineralöl Alle Komponenten des letzten Spülbades bleiben auf den Teilen. 2000 Esteröl Ausnahmen: reines Wasser (VE-Qualität), reine Lösungsmittel (ohne Additive) 1000 0 0 10 20 30 40 Ölgehalt im Reiniger, Vol.-%

Mechanischer Energieeintrag Bad-Mechanik bestimmt die Reinigungswirkung bei Reinigungswirkung, % 100 80 komplizierten Oberflächen, z.b. komplexe Einzelteile, enge Bohrungen, etc., Schüttgut. 60 40 20 0 freie Fläche Spalt 0.2 mm Verfahren A freie Fläche Spalt 0.2 mm Verfahren B unterschiedliche Badmechanik gleich: Reiniger, Temperatur, Badvolumen

Badmechanik Entfernung von Schmutz aus Bohrungen und Spalten nach Trocknung 1 2 Reinigerbad 3a gute Durchströmung: sauber chemische Wirkung: Lösen, Desorption 3b ungenügende Durchströmung erneute Ablagerung

Zusammenfassung Sowohl mit wässrigen Reinigern als auch mit Lösemitteln lassen sich die Sauberkeitsanforderungen in der Metallbearbeitung erfüllen. Schmutzeintrag, Reinigertyp und Anlagentechnologie müssen zusammenpassen! Anlagenauslegung Abfallminimierung nur bei optimaler Auslegung der Reinigungsanlage und der Peripherie, mit - Ölentfernung - Partikelentfernung - Badkontrolle (Reinigungs- und Spülbäder) - Hohe Standzeiten Abfallminimierung w Reinigungsergebnis

Bauteilreinigung im Internet Auswahlsystem für geeignete Reinigungsverfahren, Anlagen oder Reinigungsmittel Wissensbasis Online-Lexikon zur industriellen Bauteilreinigung Datenbanksuche Anbieter, Reinigungsanlagen und mittel; Beispiele Forum cleantool bauteilreinigung.de http://www.awt-online.org/fa14 http://www.zvo.org/fit Kooperationsstelle Hamburg Besenbinderhof 60 20097 Hamburg Phone: ++49-40-2858 640 Fax: ++49-40-2858-641 Email: koophh@uni-hamburg.de Internet: www.kooperationsstelle-hh.de Referatsleitung: Lothar Lißner Universität Dortmund Fachgebiet Maschinenelemente Leonhard-Euler-Str. 5 D - 44227 Dortmund Prof. Dr.-Ing. Bernd Künne Tel.: +49 (0)231 / 755-2602 Fax: +49 (0)231 / 755-2740 Email: b.kuenne@me.mb.uni-dortmund.de