Wissensdatenbank –
Wissen macht den Unterschied

Ecoclean deckt das gesamte Spektrum der nasschemischen Reinigungstechnologie ab. Ob mit wässrigen Reinigern, umweltverträglichen Kohlenwasserstoffen und modifizierten Alkoholen, Chlorkohlenwasserstoffen oder innovativen polaren Lösemitteln – das Ergebnis ist die zuverlässige Abreinigung von Verschmutzungen verschiedenster Art!

Wachsende Anforderungen an die Qualität von Bauteilen erfordern von der industriellen Teilereinigung immer komplexere Lösungen. Ecoclean erfüllt mit innovativen Standardanlagen und individuell angepassten Reinigungssystemen weltweit die Reinheitsanforderungen unterschiedlichster Branchen wie mechanische Teilefertigung, Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik, Lebensmittelindustrie, Elektro- und Elektronikindustrie oder Labortechnik.

Ecoclean bietet passende Systeme und Lösungen für jede Anwendung:

• Automotive Systeme (z.B. Einspritz-, Brems- und Lenksysteme, Turbolader usw.)
• Massenkomponenten (z.B. Dreh-, Stanz- und Biegeteile, Verbindungsteile, Hydraulikteile usw.)
• Nicht metallische Komponenten (z.B. Gummi, Kunststoff, Keramik usw.)
• Luftfahrt und militärische Komponenten (z.B. Triebwerks- und Turbinenkomponenten)
• Präzisionsteile (z.B. Medizin, Optik, Werkzeuge, Beschichtung, Feinwerk usw.)

Feinstreinigungsanlagen mit mehrstufigen Ultraschall Reinigungsbädern. Alle Anlagen erfüllen höchste Substratsauberkeitsstandards. Dank des anspruchsvollen, modularen Designs lassen sich diese Reinigungsanlagen individuell, kostengünstig und flexibel an jede Anforderung anpassen.

UCM (ein Unternehmen der Ecoclean Gruppe) bietet passende Reinigungstechnik und Lösungen für jede Anwendung:

• Feinwerktechnik (z. B. mechanische Teile, Flugzeug-, Auto-, Uhren-, Schmuckindustrie)
• Medizintechnik (z. B. Implantate, chirurgische Instrumente, Kanülen etc.)
• Präzisionsoptik (z. B. Linsen, Spiegel, Prismen, Masken)
• Beschichtungsindustrie PVD/CVD-Verfahren (z. B. Wendeschneidplatten, automotive Teile, Armaturen)

Der Bereich Oberflächenbearbeitung bietet Anlagen zum Aufrauen, Aktivieren, Entschichten, Entkernen, Entrosten, Entlacken, Dampfreinigen und zur Hohlraumkonservierung.

Ecoclean bietet passende Oberflächentechnik und Lösungen für jede Anwendung:

• Antriebs- und Getriebeteile (z.B. Zylinderkopf, Kurbelwelle, Nockenwelle, Getriebe, Gehäuse usw.)
• Automotive Systeme (z.B. Einspritz-, Brems- und Lenksysteme, Turbolader usw.)
• Karosserieteile (Chassis, Karosse, Skids usw.)
• Massenkomponenten (z.B. Dreh-, Stanz- und Biegeteile, Verbindungsteile, Hydraulikteile usw.)
• Nicht metallische Komponenten (z.B. Gummi, Kunststoff, Keramik usw.)
• Luftfahrt und militärische Komponenten (z.B. Triebwerks- und Turbinenkomponenten)

Abgestimmt auf die speziellen Anforderungen der Fahrzeughersteller und ihrer Zulieferer entwickelt und produziert Ecoclean wässrige Reinigungsanlagen und Entgratsysteme für Groß- und Mittelserienteile, beispielsweise aus dem Bereich Powertrain. In eigenen Technologiezentren für innovative Reinigungstechnik und mithilfe unserer flexiblen Roboterzellen werden die verschiedenen Verfahren an die jeweilige Reinigungsaufgabe angepasst.

Die Sauberkeit der einzelnen Komponenten ist ein entscheidender Faktor für die Qualität und Funktionssicherheit von Automobilen und Nutzfahrzeugen. Die Reinigungsanlagen werden für die Anwender auf den Bedarfsfall zugeschnitten konzipiert.

Ecoclean bietet passende Systeme und Lösungen für jede Anwendung der Teilereinigung:

• Antriebs- und Getriebeteile Automotive (z.B. Zylinderkopf, Kurbelwelle, Nockenwelle, Getriebe, Gehäuse usw.)
• Automotive Systeme (z.B. Einspritz-, Brems- und Lenksysteme, Turbolader usw.)
• Luftfahrt und militärische Komponenten (z.B. Triebwerks- und Turbinenkomponenten)

Die Reinigung mit chlorierten Lösemitteln zählt zu den klassischen Verfahren in der industriellen Teilereinigung. Ihr Erfolg basiert auf folgenden Eigenschaften:

• sehr gute Entfettungswirkung
• geringe Oberflächenspannung
• schnelle Teiletrocknung
• Kein Flammpunkt

Zur Vermeidung einer Gesundheits- und Umweltgefährdung ist der Einsatz von Chlorkohlenwasserstoffen durch die 2. Bundesimmissionsschutzverordnung (BImSchV) geregelt. Diese schreibt vor, dass die Reinigung in einer geschlossenen Anlage erfolgen muss, die gewährleistet, dass der Entnahmebereich erst bei einer Lösemittelkonzentration <1 Gramm pro Kubikmeter Luft freigegeben wird.

Mit der konkurrenzlosen, integrierten Prozessluft-Volumenverschiebung (PLV) stellen wir ein besonders effizientes und umweltverträgliches System für den komplett abluftfreien Betrieb von CKW-Reinigungsanlagen ohne Aktivkohlefilter zur Verfügung. Es bietet dem Anwender verschiedene Vorteile:

• Einsparungen bei den Betriebskosten
• geringer Verbrauch von Stabilisatoren für das Lösemittel
• keine anlagebedingten Unterbrechungen

Die gemäß 2. BImschV zugelassenen Chlorkohlenwasserstoffe sind Perchlorethylen, Trichlorethylen und Methylenchlorid. Trichlorethylen ist seit 2002 als kanzerogen eingestuft und muss wenn möglich ersetzt werden (Substitutionsgebot).

Durch die Auslegung für einen mehrstufigen Prozess – Reinigen, Spülen, Dampfentfetten und Trocknen – erfüllen sie auch Aufgaben in der Fein- und Feinstreinigung.

Ist in der Teilereinigung von nichthalogenierten Lösemitteln die Rede, wird meist der Begriff Kohlenwasserstoffe (KW) verwendet. Eine optimale Reinigungsleistung, gute Umweltverträglichkeit und niedrige Betriebskosten machen sie in der industriellen Reinigungstechnik zu einer interessanten Alternative zu Chlorkohlenwasserstoffen.

Diese Kohlenwasserstoffe sind zum Teil entzündbar und kommen ab einem Flammpunkt von über 55°C zum Einsatz. Ex-Schutzmaßnahmen sind nicht erforderlich, wenn das Lösemittel bei Temperaturen von maximal 15°C unter seinem Flammpunkt angewendet wird, beziehungsweise bei höheren Anwendungstemperaturen die Explosionsgefahr durch den Einsatz bei entsprechendem Unterdruck (Vakuum) ausgeschlossen wird.

KW-Reinigungsanlagen von Ecoclean werden bereits seit vielen Jahren, zum Teil bei sehr anspruchsvollen Reinigungsaufgaben, auch im Bereich der Fein- und Feinstreinigung, erfolgreich eingesetzt. Die Einkammer-Reinigungsanlagen sind für einen mehrstufigen Reinigungsprozess – Reinigen, Spülen, Dampfentfetten und Vakuumtrocknen – ausgelegt.

Entsprechend dem Grundsatz "Gleiches mit Gleichem reinigen" lassen sich unpolare Verschmutzungen wie Öle und Fette am besten mit unpolaren Reinigungsmedien wie Chlorkohlenwasserstoff und nichthalogenierten Kohlenwasserstoffen. Bei polaren Verunreinigungen wie Salze und Emulsionen, werden dagegen beste Reinigungsergebnisse mit wässrigen Medien erzielt, welche extrem polar sind.

Zwischen diesen Extremen liegen unterschiedlichste Reinigungsaufgaben, für die teilpolare Lösemittel zur Verfügung stehen. Diese einkomponentigen Lösemittel sind besonders gut geeignet für Emulsionen, native Öle/Fette und Mischverunreinigungen.

Umweltschonende wässrige Reiniger spielen in der industriellen Reinigungstechnik die wichtigste Rolle bei der Zwischen- und Endreinigung von Teilen. Wässrige Medien stehen als alkalische Reiniger, Neutralreiniger und saure Reiniger zur Verfügung. Sie werden meist dann bevorzugt, wenn ein sehr hohes Reinigungsaufkommen zu bewältigen ist und/oder Aufgaben in der Fein- und Feinstreinigung zu erfüllen sind.

Für die Oberflächenreinigung in der metallverarbeitenden Industrie kommen alkalische Medien mit einem pH-Wert >7 am häufigsten zum Einsatz. Sie entfernen sowohl organische Verschmutzungen und können so Teile entfetten, etnölen oder entwachsen. Darüberhinaus lösen alkalische Medien auch anorganische Rückstände wie Metallspäne und Schmutz. Stark alkalische Reiniger weisen dabei ein höheres Lösevermögen gegenüber organischen Verunreinigungen auf als schwach alkalische.

Der pH-Wert saurer Reiniger ist <6. Sie lösen anorganische Verschmutzungen (z. B. Metallabrieb, Pigmente, Staub) wirkungsvoll ab und können auch metallische Oberflächenoxide – besonders Rost und Zunder – effektiv abreinigen.

Neutralreiniger weisen im Allgemeinen einen pH-Wert zwischen pH 6 und 9 auf. Sie werden eingesetzt, um Stahl, Gusseisen, Leichtmetalllegierungen, Buntmetalle, Glas, Keramik und Kunststoffen zu reinigen und zu entfetten. Ihre Entfettungswirkung ist üblicherweise geringer als die von alkalischen Reinigern. Um eine ausreichende Reinigungswirkung zu erzielen, integrieren wir mechanische Applikationen z. B. Ultraschallreinigung oder Injektionsflutwaschen in die Anlagen.

Um die Materialverträglichkeit zu gewährleisten, führen wir Testreinigungen durch. Reinigungssysteme für wässrige Reiniger stehen als Durchlauf-Spritzanlagen, Einkammer-Reinigungsanlagen und Mehrkammertauchanlagen in unseren Versuchszentren zur Verfügung.

Das Dampfentfetten erfolgt in der geschlossenen Arbeitskammer einer KW- oder CKW-Reinigungsanlage. Das Verfahren eignet sich, um Öle, Fette, Emulsionen etc. von schwach verschmutzten Bauteilen abzureinigen.

Das Lösemittel wird bis zum Siedepunkt erwärmt und der entstehende Lösemitteldampf an die zu reinigenden Bauteile geleitet. Der Temperaturunterschied zwischen heißem Dampf und kaltem Bauteil führt zur Kondensation des Lösemittels auf der Werkstückoberfläche, wodurch ein Spüleffekt mit reinstem Lösemittelkondensat erreicht wird.

Der Einsatz von Wasserhochdruck liegt üblicherweise im Bereich von ca. 300-700 bar. Es gibt auch Anwendungen unterhalb und oberhalb dieser Druckbereiche.

Hochdruckreinigung bzw. Hochdruckentgraten kann erforderlich werden, um Flittergrate, welche bei der mechanischen Bearbeitung durch Werkzeugmaschinen entstehen, sicher zu entfernen. Bei Aluminiumteilen setzt man Drücke von ca. 300 bar und bei Stahl oder Gusswerkstücken Drücke bis zu 700 bar ein.

Durch Hochdruckreinigung bzw. Hochdruckentgraten werden lose anhaftende Grate in kritischen Bereichen entfernt und weggespült. Grate, die bei diesem Druck und gezielter Beaufschlagung nicht entfernt werden können, gelten als Wurzelgrate. Eine weitere Anwendung von Hochdruckreinigung bzw. Hochdruckentgraten ist das Entfernen von Sandresten bei Gussteilen.

Hochdruckreinigung kann auch mit niedrigeren Drücken erfolgen. Es dient dazu hartnäckige Verschmutzungen auf der Werkstückoberfläche zu entfernen und wegzuspülen (z.B. Alkohole, Schweißrückstände oder Zunder). Die verwendeten Drücke richten sich stark nach der Verschmutzung und werden in der Regel durch Versuche ermittelt.

Das Injektionsflutwaschen wird in fast allen Reinigungsanlagen eingesetzt, wo stark  mit Spänen und Öl oder Emulsion verunreinigte Werkstücke vorgereinigt werden müssen. Ziel dieser Prozessstufe ist es, den Großteil der anhaftenden Verunreinigungen in einem ersten Schritt zu beseitigen.

Das Injektionsflutwaschen wird in der Regel als erste Applikation im Gesamtprozess gewählt. Er erfolgt mit einer allgemeinen, das heißt nicht gezielter Anordnung der Düsen gegenüber dem Werkstück.

Die Beaufschlagung erfolgt unter Wasser mit Drücken zwischen 3 und 15 bar. Hierzu werden wahlweise Spaltflutdüsen oder einzelne Vollstrahldüsen verwendet. Die hohen Volumenströme sorgen zusammen mit der Anordnung der Düsen unter Wasser auch bei sehr komplexen Werkstücken für eine sehr gute Durchdringung der Hohlräume.

Laminar Flow Boxen befinden sich an der Gehäusedecke und werden genutzt, um im „saubersten“ Bereich der Anlage die partikelärmste Luft zu gewährleisten. Die Boxen werden meist ab der letzten Lift-out Spüle bis über den Trockner und die Entladeposition installiert, um die höchstmögliche Bauteilsauberkeit sicherzustellen. Laminar Flow Boxen sind ein typisches Element der Reinraumanwendung und ermöglichen ein unmittelbares „Andocken“ der Reinigungsanlage an den Reinraum.

Langsames „Herausziehen“ der Bauteile aus der letzten und saubersten VE-Spüle. Hierbei wird die Oberflächenspannung vom Wasser genutzt, um das Bauteil so trocken wie möglich aus dem Medium auszufahren. Das VE-Wasser muss bei diesem Vorgang absolut „gasfrei“ und so partikelarm wie möglich sein. Lift-out ist in zahlreichen Branchen im Einsatz, insbesondere in der Präzisionsoptik ein notwendiger Bestandteil der Anlage.

Beim Oszillieren handelt es sich um eine Warenbewegung, während beim Ein- und Austauchen der Ware aus dem Medium ein optimaler Flüssigkeitsaustausch am Bauteil gewährleistet wird. Darüberhinaus werden beim Oszillieren Partikel von der Bauteiloberfläche abgeschwemmt.

In einem Prozessschritt zur filmischen Sauberkeit: mit integriertem Niederdruck-Plasma
bietet Ecoclean ein Verfahren zur nasschemischen Bauteilreinigung mit anschließender Plasmareinigung. Das Verfahren eignet sich für Werkstücke aus Stahl, Aluminium, Glas, Keramik sowie teils auch anderen Werkstoffen, die als gesetzte Ware oder Schüttgut gereinigt werden.

Zu den Vorteilen, die sich durch die integrierte Plasmareinigung für die Feinst-Entfettung ergeben, zählen eine hohe Flexibilität der Anlage im Einsatz, reduzierte Prozesszeiten, niedrige Investitions- und Betriebskosten sowie ein geringer Platzbedarf.

Das Verfahren: der Reinigungsprozess wird zunächst wie gewohnt mit einer lösemittelbasierten Nassreinigung durchgeführt, die Teile unter Vakuum getrocknet. Für die Plasmareinigung wird der Druck in der Arbeitskammer dann auf unter ein Millibar gesenkt, das Prozessgas (z.B. gefilterte Raumluft oder Sauerstoff) eingeschleust und das Plasma gezündet. Im Vakuum entstehen durch die
Anregung des Prozessgases energiereiche Ionen und freie Elektronen sowie weitere reaktive Teilchen, die das Plasma bilden. Verunreinigungen wie Rückstände von Fetten und Ölen auf der Bauteiloberfläche werden chemisch angegriffen und in flüchtige Verbindungen umgewandelt. Gleichzeitig entfaltet die UV-Strahlung des Plasmas eine Reinigungswirkung, beispielsweise werden langkettige Kohlenwasserstoffverbindungen gebrochen. Die gasförmigen Abbauprodukte des Plasmareinigungsprozesses werden aus der Arbeitskammer abgesaugt.

Durch die kombinierte Nass- und Plasmareinigung lässt sich in einem Prozessschritt die für eine optimale Haftfestigkeit wesentliche, freie Oberflächenenergie auf 50 bis 80 mN/m erhöhen.

Als vakuumgestützte Teilereinigung (Pulsated Pressure Cleaning - PPC) wird der Prozess bezeichnet, bei welchem der Druck in der mit Reinigungsmedium gefüllten Prozesskammer in kurzem Rhythmus gesenkt und wieder erhöht wird. Hierdurch entstehen zwei Effekte, um die Bauteile zu reinigen:

1) Die in der Kammer verbleibende Luft wird evakuiert, sodass ein Unterdruck entsteht. Dieser führt dazu, dass sich im Bauteil befindliche Luft ausdehnt. Wird die Kammer nun belüftet zieht sich die Luft im Bauteil wieder zusammen und saugt Medium mit ins Bauteil (z.B. kapillare Strukturen) hinein. Durch die zyklische Wiederholung des Prozess können Bereiche gereinigt und gespült werden, wo ansonsten nur schwierig flüssiges Medium hinkommen kann.

2) Ein weiterer Reinigungseffekt entsteht, in dem der Druck in der Arbeitskammer so weit abgesenkt wird, bis es zur Bildung von Dampfblasen kommt. Durch eine rasche Druckerhöhung (bis über den Dampfdruck) wird dieser Siedeprozess schnell gestoppt, es kommt zum Kollaps der Dampfblasen. Diese Druckwechsel werden wiederholt gefahren. Bei der Bildung der Blasen an der Bauteiloberfläche kommt es zur Verdrängung des Mediums, beim Kollabieren der Blase strömt Medium an diese Stellen nach und löst Verschmutzungen ab. Die Druckänderung im flüssigen Medium ist unabhängig von der Bauteilgeometrie, d.h. die Blasenbildung findet auch in verdeckten / abgeschatteten Bereichen (z.B. Hohlräumen, Bohrungen) statt, so dass es auch hier zur Blasenbildung kommt.

Die Spritzreinigung gehört zu den klassischen Reinigungsprozessen. Die kinetische Energie des Spritzstrahls unterstützt die eingesetzte Reinigungschemie und löst die Verunreinigung von der Werkstückoberfläche.

Die Spritzreinigung kommt in den meisten industriellen Reinigungsanlagen zum Einsatz. Die Beaufschlagung erfolgt allgemein oder gezielt mit Drücken zwischen 2 und 20 bar. Sind die Drücke höher spricht man von Hochdruckreinigen, wobei der Übergang fließend ist.

Das Reinigungsergebnis der Spritzreinigung ist insbesondere bei der gezielten Beaufschlagung davon abhängig, wie die Düsen auf die zu reinigende Oberfläche gerichtet werden. Das Reinigen von tiefen Bohrungen oder Gewindesacklöchern erfordert eine gezielte Beaufschlagung. Eine Relativbewegung zwischen Bauteil und Spritzdüse kann das Ergebnis verbessern.

Wenn es darum geht, besonders hohe Reinheitsanforderungen zu realisieren, kann die Spritzreinigung auch als letzte Reinigungsstufe verwendet werden. Dabei werden dann noch anhaftende kleine Partikel von der Oberfläche geschwemmt.

Werkstücke mit komplexer Geometrie wie Sacklochbohrungen oder Hinterschneidungen werden meist im Tauchverfahren gereinigt. Im Gegensatz zur Spritzreinigung, die vorwiegend mit wässrigen Reinigern erfolgt, wird die Tauchreinigung auch mit Lösemitteln durchgeführt.

Beim Eintauchen des Werkstücks in das Reinigungsbad werden die anhaftenden Verschmutzungen in erster Linie durch die chemische Reinigungswirkung des Medium entfernt. Anwendungsabhängig können Ultraschallreinigung oder Injektionsflutwaschen die Reinigungsleistung zusätzlich unterstützen.

Die Reinigung ohne Verwendung von flüssigen Medien (Trockenreinigung) wird häufig als Zwischen- und Vorreinigung eingesetzt. Hier müssen nur dort Verunreinigungen entfernt werden, wo sie den nachfolgenden Prozess negativ beeinflussen könnten (z.B. Montage von Lagerbrücken oder Ventilsitzringen).

Bei der Trockenreinigung werden anhaftende Verunreinigungen mit Hilfe von Vakuumtechnik oder auch mit Hilfe von Druckluft vom Werkstück entfernt. Ziel dieses Prozesses ist Entfernung von Spänen, Öl oder Emulsion, ohne die Werkstücke mit Medium abzuspülen.

Beim Reinigen mit Druckluft werden die Verunreinigungen abgeblasen. Beim Reinigen mit Vakuumtechnik werden die Verunreinigungen schlagartig über ein bereit stehendes Vakuum abgesaugt. Der Vorteil beider Verfahren ist, dass keine Wärme in das Werkstück eingetragen wird und das Trocknen und Kühlen entfällt. Somit kann dieses Verfahren als kostengünstiger Prozess leicht in die mechanische Fertigung integriert werden.

Mit der Reinigungstechnik Ultraschallreinigung lassen sich höchste Reinigungsgrade erzielen.

Die zu reinigenden Teile werden in einem abgestimmten Reinigungsmedium beschallt. Der Schwingungserzeuger kann an der Seitenwand oder am Boden des Reinigungsbades angebracht sein

Die Reinigungswirkung der Ultraschallreinigung basiert auf dem Kavitationseffekt: Die durch Ultraschall ausgelösten Schwingungen verursachen in der beschallten Flüssigkeit kleinste Hohlräume, die sofort wieder kollabieren. Dabei entstehen starke Strömungen und Turbulenzen, welche die am Reinigungsgut vorhandenen Schmutzpartikel geradezu "absprengen". Für die Reinigungswirkung gilt: Je tiefer die Frequenz, desto größer ist die Kavitationsblase und desto höher die freigesetzte Energie.

Zum Einsatz kommt Ultraschallreinigung beispielsweise in der Feinmechanik, bei elektrischen und elektronischen Baugruppen sowie vor der galvanischen Weiterverarbeitung.