Automobil Spritzgießer steigert die Prozesssicherheit um 25% mit Trockeneisstrahlen

Die Reinigung von Spritzgussformen kann in der Automobilproduktion viele unnötige Ausfallzeiten verursachen. Trockeneisstrahlen ist die seltene Alternative, die sowohl Stillstandszeiten reduzieren als auch eine gründliche Reinigung ermöglichen kann.

Die A. Raymond Gruppe ist einer der führenden Entwicklungs- und Produktionspartner in der Automobilindustrie. Neben dem Fahrzeugbau beliefert das Unternehmen die Branchen Solarindustrie, Haushaltswaren, Luftfahrt, Elektro und Elektronikindustrie sowie die Bauindustrie mit intelligenten Schnellbefestigungs- und Verbindungssystemen aus Metall und Kunststoff. Die Produktion erfolgt an 20 Standorten rund um den Globus, darunter die Tochtergesellschaft A. Raymond GmbH & Co. KG in Lörrach.

In der Niederlassung in Lörrach werden Spezialbefestigungselemente und Schnellkupplungen für Produkte im Spritzgießverfahren hergestellt. Das sind beispielsweise Steckersysteme, Schraubteile und Scheibenwaschdüsen u. a. aus Polycarbonat, Polyamid und POM, die als sogenannte Dauerläufer dreischichtig hergestellt werden.

Die Reinigung der Werkzeuge stellte die Lörracher Niederlassung vor eine Reihe von Problemen:

• Es mussten Werkzeuge aus der Maschine ausgebaut und soweit zerlegt werden, dass die feinen Kavitäten mit Spezialwerkzeugen, Pinseln und Lösungsmitteln beziehungsweise Formcleanern gereinigt werden konnten. 
• Die Schieber wurden in einem Ultraschallbad gereinigt. 
• Die für die Demontage, Reinigung und Montage der Werkzeuge benötigte Zeit nahm mehrere Stunden in Anspruch, was zu erheblichen Ausfallzeiten der Maschine führte.
• Die abrasiven Arbeitsgeräte und Chemikalien beschädigten oft die Maschinenteile.

“In den Kunststoffen sind Flammschutzmittel und Additive enthalten, die in den Kavitäten der Werkzeuge einen Belag hinterlassen haben. Dieser muss alle zwei bzw. drei Tage entfernt werden, damit die Qualität der Teile nicht beeinträchtigt wird. Dazu zählt, dass Steckersysteme verschiedene Validierungstests bestehen.”

- Stefan Preller, Abteilung für Manufacturing Direct Industrialization (MDI)

Strahlen mit Trockeneis MikroPartikeln

Um ihren Reinigungsprozess zu optimieren, kontaktierte Preller, der bereits Erfahrung mit Trockeneisreinigung hatte, verschiedene Hersteller von Trockeneisstrahlmaschinen. 

Das Trockeneisstrahlverfahren verwendet nicht abrasive Medien in Form von recycelten CO2-Partikeln, die weder Oberflächen noch Equipment beschädigen. Die Kombination aus kinetischer Energie und thermischen Effekten des Trockeneisstrahlens unterbricht die Verbindung zwischen Schmutz und Oberfläche und hebt die Verunreinigungen ab.

Trockeneis ist im Gegensatz zum Strahlen mit anderen Medien:

• Umweltfreundlich und hinterlässt keinen Sekundärabfall
• Sicher und ungiftig
• Ohne nachfolgende Kontamination

Erfahren Sie mehr über die Funktionsweise des Trockeneisstrahlens

Das klassische Verfahren mit 3 mm Trockeneispellets erwies sich für A. Raymond als ungeeignet, da die reiskorngroßen Eisstücke keinen Zugang zu den feinen Kavitäten und Konturen ihrer Werkzeuge und Formen hatten.

Herr Preller entdeckte die MikroPartikel-Strahltechnologie von Cold Jet. Bei diesem umweltfreundlichen Verfahren kommt Kohlendioxid in Form von Eisblöcken zum Einsatz. Dieser Trockeneisblock wird in die Cold Jet i³ MicroClean eingelegt, und das Trockeneis wird vom Block in MikroPartikel geschabt. Diese sind viel feiner und weniger aggressiv als herkömmliche Pellets. Sie sind auch in der Lage, schwer zugängliche Bereiche zu erreichen. MikroPartikel-Maschinen benötigen weniger Druckluft, um die kleineren Partikel durch den Strahlschlauch zu beschleunigen, daher sind die Maschinen oft leiser als Pellet-Strahlmaschinen.

Erfahren Sie mehr über MikroPartikel

Durch Trockeneisstrahlen gelieferte Ergebnisse

1) Erhöhung der Prozesssicherheit um 25% 

Mit einem Verfahren, das es praktisch unmöglich macht, Werkzeuge während der Reinigung zu beschädigen, hat sich das Trockeneisstrahlen mit 25% positiv auf die Prozesssicherheit ausgewirkt. Die Maschinen laufen effizienter als bei der Anwendung anderer Reinigungsmethoden.

 

2) Reduzierte Reinigungszeit einer Spritzgießform von 2 - 3 Stunden zu nur 45 Minuten

Das mobile und kompakte Trockeneisstrahlsystem wird an die jeweilige Spritzgussform gefahren, an eine Druckluftversorgung und ein statisches Erdungskabel angeschlossen und die Formen mit der entsprechenden Düse gereinigt. Dieser Vorgang dauert nicht länger als 45 Minuten.

 

3) Besteht stets die Validierungstests

Eine effektive Reinigung stellt sicher, dass die Entlüftung des Spritzgießwerkzeugs immer optimal ist; daher schlagen Validierungstests von Steckverbindersystemen nicht mehr fehl. 

 

4) Benutzerfreundliche Bedienung

Die Maschine ist außerdem einfach zu bedienen:

“Ich habe die Mitarbeiter selbst im Umgang mit der i³ MicroClean geschult und es hat weniger als 20 Minuten gedauert. Früher war speziell geschultes Personal für die Werkzeugreinigung erforderlich und jetzt kann sie von den Maschinenbedienern leicht durchgeführt werden. Dies zahlt sich insbesondere während der Kontischichten am Wochenende aus.”

- Stefan Preller

 

5) Umweltfreundlich und arbeitnehmersicher

Zusätzlich zu diesen anderen Verbesserungen wird beim Trockeneisstrahlen ein Medium verwendet, das umweltfreundlich ist und die Mitarbeiter nicht mehr mit schädlichen Chemikalien in Kontakt kommt, was zu einer wesentlich sichereren Arbeitsumgebung führt.

Bei A. Raymond in Lörrach sind inzwischen drei i³ MicroClean Systeme von Cold Jet im Einsatz. Zwei davon werden für die alle zwei Tage erforderliche Werkzeugreinigung der rund 20 Maschinen für das Spritzgießen von Dauerläufer-Produkten eingesetzt. Die dritte steht der Abteilung Technische Kunststoff-Wartung für die Reinigung anderer Spritzgießwerkzeuge zur Verfügung.

“Durch die enorme Zeiteinsparung konnten wir die Maschinenauslastung bei den Dauerläufern signifikant erhöhen. Dadurch amortisiert sich die Investition in das i³ MicroClean Gerät in weniger als einem Jahr. Aufgrund der enormen Zeit- und Kostenersparnis bin ich sicher, dass diese Systeme auch in anderen Werken zum Einsatz kommen. Gleichzeitig ermöglichen sie eine signifikante Erhöhung der Prozesssicherheit und unterstützen uns damit dabei, unseren hohen Qualitätsstandard zu halten." 

- Stefan Preller