KLN: Ultraschall-Reinigung von Wendeschneidplatten vor dem PVD-Beschichten
Ein namhafter Hersteller von Wendeschneidplatten im europäischen Ausland benötigt mit der Zielsetzung einer langfristig abgesicherten und reproduzierbaren hohen Reinigungsgüte vor dem PVD-Beschichten eine – auch im geforderten Durchsatzleistungsfähige Reinigungsanlage.
Im Vorfeld der Entscheidungsfindung wird durch umfangreiche Laborversuche ermittelt, dass nur ein wässriges Reinigungsverfahren mit einer detailliert ermittelten Verfahrenschemie und z.T. intensiver Ultraschalleinkopplung die hohe Reinigungsgüte sicherstellt.
Aufgabe und Konzept
Orientiert an:
-eingesetzten Materialkomponenten
-Schleifprozessen und Verunreinigungen
-unterschiedlichen Formen
-unterschiedlichen Abmessungen
-Durchsatz/Zeiteinheit
-wurden die Verfahrens- und Anlagenparameter ermittelt, die im jetzt realisierten Anlagenkonzept deutlich werden.
Als Maximalforderung des Kunden galt die Vorgabe, das gesamte Spektrum an Schneidplattentypen mit nur einem Verfahren abzudecken. Die Vielfalt der Materialkomponenten erwies sich als besonders kritisch bei der Verfahrensauswahl.
Unterschiedliche Rückstände, die - sieht man von den bei Schleißprozessen entstehenden Festkörperpartikeln ab – durch das jeweilige Schleifverfahren entstehen, bereiten nur dann nicht tolerierbare Effekte am Fertigprodukt, wenn der Zeitraum zwischen Bearbeitung der Wendeschneidplatte und der nachfolgenden Reinigung zu groß wird.
Verfahren und Anlagentechnik
Eingesetzt wurde eine 8-Kammer-Technik, wobei das angewendete Verfahren zum fast abwasserfreien Betrieb der Anlage hier nicht weiter beschrieben werden soll.
Neben Reinigungsschritten, die den Einsatz von Ultraschall mit z.T. hoher spezifischer Leistung erfordern, und erprobten alkalischen und sauren Medien stellt das Endspülen in VE-Wasser einen nicht zu unterschätzenden Prozessanteil dar.
Ultraschalleinsatz, beim Endspülen mit ausgewählter Chemie eingesetzt, sichert das geforderte Teilefinish mit kurzzeitigem Korrosionsschutz bei nicht beeinträchtigter Beschichtungstauglichkeit der Wendeschneidplatten.
Ein gekapselter Durchlauftrockner mit geeigneter Steuerung und einem dauerhaft wärmeresistenten Transportsystem, sorgt für eine absolut trockene und in die Beschichtungsanlage übergabefähige Wendeschneidplatte.
Durchsatz und Automatisierung
Bei den Kundenforderungen hebt sich der Durchsatz mit 25 Chargen / h deutlich von den sonst üblichen Transportleistungen ab.
Entsprechend musste ein System gewählt werden, das über eine Prozessorsteuerung und spezielle Antriebselemente ein
-genaues Positionieren zur automatischen Bestückung und Entnahme der Wendeschneidplatten im Waren-träger ermöglicht
-die Übergabe der Warenträger sichert
-einen absolut ruckfreien Transport gewährleistet.
Pausen- und Schichtwechselzeiten bleiben ohne Einfluss auf die Durchsatzleistung der Anlage, da entsprechender Stauraum ein- und auslaufseitig in das Gesamtkonzept integriert wurden.
Funktion und Form
Alle Anlagenteile, mit Ausnahme der fast dekorativ wirkenden, umlaufenden PMMA - Verkleidung im damit einsehbaren Anlagenoberteil bestehen aus Edelstahl. Die komplette Verkleidung der Anlage ist nicht nur zur Unterdrückung der Geräuschemissionen und unter dem Gesichtspunkt der Arbeitssicherheit erwünscht, sondern sie gewährleistet auch, dass in die Prozesskammern keine Raumluftpartikel metallischen Ursprungs gelangen. '
Ein Effekt mit weitreichenden, allerdings gänzlich unerwünschten Folgen.
Hier darf man darauf hinweisen, dass die Anlage im nicht räumlich abgeschlossenen Übergang zwischen der Fertigung und dem Versand plaziert wurde.
Ergebnis und Ausblick
Nach einer kurzen Inbetriebnahme- und Anlaufphase erfüllt das hier beschriebene Anlagenkonzept einschließlich des angewandten Verfahrens die Kundenforderungen. Hoher Durchsatz muss nicht unbedingt mit Verlust an Reinigungsqualität erkauft werden !
Daten und Technik
-Prozess wässrige Medien 8-Kammer-Technik alk. / sauer / VE-Wasser
-Trocknung Warmluft, gefiltert im Durchlauf Umluftprinzip
-Durchsatz 25 Chargen / h
-Gewicht / Charge1 10 kg netto max.
-Verfahren 4 Reinigungskammern, 4 Spülkammern, 1 Durchlauftrockner
-Aufbau der Anlage Rohrrahmengestell, Modulkammern, Verrohrung aus VA, Verkleidung aus VA, PMMA, Service nur von Bedienseite
-Technik zum Verfahren in allen Kammern: Ultraschall-Tauchschwinger, 30 kHz mit Wobbelung, Leistung variabel, regelbar, Heizung, Kaskaden bei Spülkammern, Füllstandregelung mit Nachdosierung Reiniger, Skimmung und Feststoffsedimentierung in 2 Kammern über Kreislauf und Absetzbehälter Schweb- und Feststofffilter In 2 Kammern
-Transportautomation Ja
-Peripherie Vakuum-Destillation, Reinwasser-Erzeugung
-Stellfläche 24 m²
-Anlagenhöhe 2500 mm
-Anschlusswert 80 kVA
http://www.kln.de/
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