Nicht ein einziger Fingerabdruck bleibt

Wenn nachfolgende Prozesse oder Produktfunktionen es erfordern, wird die Bauteilreinigung in den Reinraum verlagert. Um dafür eine geeignete Anlage zu entwickeln, bedarf es allerhand konstruktiver Tricks und Finesse. Ein Maschinenbauunternehmen hat für diese Anwendungen die trockene Schneestrahltechnologie gewählt.

In Branchen wie der Medizintechnik, der pharmazeutischen und optischen Industrie, der Sensor-, Laser- und Messtechnik, oder der Halbleiter-Zulieferindustrie sowie der Elektronik und Mikrotechnik müssen Bauteile und Komponenten zunehmend strengere Spezifikationen an die Bauteilsauberkeit erfüllen. Dadurch wächst der Bedarf, Reinigungsprozesse in saubere und reine Umgebungen zu verlagern. Denn schon partikuläre Verunreinigung im Submikrometer-Bereich können ebenso wie sehr geringe filmisch-chemische Rückstände, Flecken und Fingerabdrücke die Prozess- und Produktqualität stark beeinträchtigen. Um diese Reinigungsaufgaben sicher, skalierbar, stabil und wirtschaftlich zu lösen, ist entsprechend angepasstes Equipment unverzichtbar. Eine solche Reinigunglösung bietet die acp systems AG, ein Technologieanbieter für advanced clean production inklusive Prozessautomation und Systemintegration mit Sitz in Ditzingen.

Die neue JetCell-HP ist eine reinraumgerecht ausgeführte Reinigungszelle mit trockener quattroClean-Schneestrahltechnologie. Die kompakte und digital steuerbare Lösung ermöglicht, unterschiedlichste Reinigungsaufgaben automatisiert im Standalone-Modus oder inline durchzuführen. Die Reinigung erfolgt dabei trocken mit klimaneutralem Kohlendioxid.

Die kompakte Zelle für die flexible automatisierte Produktion besteht komplett aus Edelstahl mit glatten, homogenen Oberflächen ohne außenliegende Verschraubungen. Die Zelle kann einfach in eine verkettete Fertigungslinie eingebunden oder aber auch als Standalone-Anlage betrieben werden. Sämtliche Ausstattungskomponenten und -materialien sind auf Reinraumanwendungen abgestimmt. So werden beispielsweise entfernte Verunreinigungen und sublimiertes Kohlendioxid durch die integrierte Absaugung kontinuierlich ausgetragen. Das strömungsoptimierte Design der Prozesskammer gewährleistet, dass dies gezielt und schnell geschieht. Eine Rückkontamination gereinigter Teile kann damit ebenso effektiv wie die Bildung von Schmutznestern verhindert werden.

Um ein gleichbleibend gutes Reinigungsergebnis sicherzustellen, verfügt die JetCell-HP serienmäßig über ein Sensorsystem, das die Schneestrahldichte kontinuierlich misst. Über standardisierte Schnittstellen lässt sich das digital steuerbare Reinigungssystem einfach in übergeordnete Leitrechner einbinden und über diese ansteuern. Für eine lückenlose Dokumentation und Nachverfolgbarkeit werden sämtliche Prozessparameter, beispielsweise CO2- und Druckluftzufuhr sowie Strahldauer, automatisch erfasst und an den Leitrechner übergeben.

Entscheidend für die gute Reinigungswirkung des quattroClean-Systems von acp systems ist das Design der verschleißfreien Zweistoff-Ringdüse, durch die das flüssige Kohlendioxid geleitet wird. Beim Austritt aus der Düse entspannt es zu feinen Partikeln. Sie werden durch einen separaten Druckluft-Mantelstrahl gebündelt und auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt. Beim Auftreffen des gut fokussierbaren Reinigungsstrahls auf die zu reinigende Oberfläche sorgen die vier Wirkmechanismen (thermischer, mechanischer, Lösemittel- und Sublimationseffekt) dafür, dass partikuläre und filmisch-chemische Verunreinigungen zuverlässig entfernt werden.

Das kristalline Kohlendioxid sublimiert während der Reinigung vollständig. Die Oberflächen/Teile sind daher trocken und können direkt dem nächsten Produktionsschritt zugeführt werden. Die Reinigung erfolgt materialschonend, so dass auch empfindliche und fein strukturierte Oberflächen behandelt werden können.

Der skalierbare quattroClean-Prozess lässt sich einfach an unterschiedliche Bauteilgeometrien anpassen und ermöglicht sowohl eine partielle als auch eine ganzflächige Reinigung. Die Prozessvalidierung und -auslegung erfolgen kunden- und anwendungsspezifisch durch Versuche im Technikum der acp systems AG in Ditzingen. Die dabei ermittelten Prozessparameter lassen sich in der Steuerung der JetCell-HP als teilespezifische Reinigungsprogramme hinterlegen.

Neben der Steuerung sind die komplette Technik für den Schneestrahlprozess und die Medienaufbereitung in das Anlagengehäuse integriert. Für die Inbetriebnahme sind daher lediglich Strom, Druckluft und Kohlendioxid aus Flaschen oder einem Tank anzuschließen.

acp systems AG
www.acp-systems.com