Verunreinigungen und Sauberkeit

Die Verunreinigungs- oder Kontaminationsschicht besteht aus filmischen und partikulären Fremdstoffen, die durch Adhäsionskräfte am Werkstück haften. Bei einer Reinigung des Werkstückes müssen die Verunreinigungsschicht entfernt und dafür die Adhäsionskräfte überwunden werden. Im Fertigungsprozess sind Verunreinigungen Folge von Bearbeitung, Lagerung, Handling und Transport nur bedingt bzw. gar nicht zu verhindern.

In der Metallverarbeitung kommen als Verunreinigungen Schmierstoffe, Korrosionsschutzöle, Flussmittel, Polierpasten, Zunder sowie Korrosionsprodukte und vieles mehr vor. Hierdurch haften wiederum verschiedenste weitere Arten von Verunreinigungen filmischer und partikulärer Art wie z.B. Graphit, Metallseifen, Sulfonate, Mineralöle, anorganische Seifen, Metallsalze und Metalloxide, aber auch Staub, Fasern und Späne an den Werkstücken. Bei Kunststoffen sind es meist Trennmittel auf Wachs- und Silikonbasis oder aus dem Kunststoff an die Oberfläche diffundierende Bestandteile (z.B. Weichmacher), die am Werkstück haften und für die weitere Verarbeitung entfernt werden müssen. In den Bildern sind die wichtigsten produktionsrelevanten partikulären und filmischen Verunreinigungen wiedergegeben.

Aufgrund der Vielfalt möglicher Verunreinigungen und deren Kombination untereinander sowie in Verbindung mit den verschiedensten Bauteilgeometrien und -materialien existiert kein allgemein anwendbares Reinigungsverfahren. Grundsätzlich müssen für die Auswahl des richtigen Reinigungsverfahrens vier Faktoren bzw. Fragestellungen betrachtet werden (siehe Bild unten).

Neben den Einflussfaktoren Material, Geometrie und Verunreinigung ist für die Wahl des passenden Reinigungsverfahrens auch die Beantwortung der Frage, wie sauber die Oberfläche eigentlich werden muss, von zentraler Bedeutung. So sauber wie nötig, nicht so sauber wie möglich ist hierbei der zwingende Ansatz. Dabei darf nicht vergessen werden, dass ein niedriger Grad an Restverschmutzung nur dann machbar ist, wenn sich der erreichte Reinheitsgrad auch bis zum nächsten Prozessschritt erhalten lässt. Reinigung endet nicht am „Ausgang“ der Reinigungsanlage, sondern am „Eingang“ zum nächsten Prozess. Deshalb haben geeignete Bedingungen für Lagerung, Transport und Teilehandling einen erheblichen Einfluss auf einen erfolgreichen Reinigungsprozess.