Miniature Precision Components verlor Hunderttausende von Dollar durch Arbeitsausfall, defekte Teile und beschädigtes Equipment, alles wegen ungeeigneter Reinigungsmethoden.

Miniature Precision Components, Inc. (MPC) hat es sich zur Aufgabe gemacht, die Erwartungen seiner Kunden zu erfüllen und ihnen ein Qualitätsprodukt zu liefern, und zwar "beim ersten Mal, pünktlich und immer". MPC ist ein Lieferant von funktionalen thermoplastischen Spritzgussbaugruppen und Unterbaugruppen für die Automobilindustrie.

Zu seinen Kunden zählen General Motors, Chrysler, Ford, Harley Davidson, Nissan und Toyota. Als führender Hersteller von thermoplastischen Komponenten und Baugruppen fertigt MPC jedes Jahr Millionen von Teilen.

Um ein so großes Volumen an Teilen zu produzieren, muss das Unternehmen seine Maschinen am Laufen halten. Das MPS-Werk in Prairie du Chien, Wisconsin, verfügt über 40 Spritzgießmaschinen für Thermoplaste und eine Spritzgießmaschine für Flüssigsilikonkautschuk (LSR), die eine Vielzahl von Materialien und Polymeren verwendet.

Saubere Formen sind essentiell

Um sicherzustellen, dass das Unternehmen seine Kundentermine sowie die hohen  Qualitätsstandards einhält, müssen die Spritzgussmaschinen und -formen regelmäßig gewartet und gereinigt werden. Durch den kontinuierlichen Einsatz der Maschinen werden die Anlagen und Formteile durch zersetzte Harze und Gasrückstände verunreinigt. Die Presse muss abgeschaltet werden, um die Formen reinigen zu können.

Wenn die Reinigung nicht regelmäßig und ordnungsgemäß erfolgt, kann die Ausgasung und das abgebaute Kunstharz in die Lüftungsschlitze und Formnester gelangen, was zu Spreizungen und Verbrennungen führen kann. Ein fertiges, aber aussortiertes Produkt, kann das Unternehmen hunderttausende von Euro an Arbeitskosten, defekten Teilen und Equipmentbeschädigungen kosten. Die Formen sind sehr teuer zu ersetzen, ein Werkzeug hat einen Wert von ca. 60.000 €, während ein kleiner Formeinsatz bis zu 4.000 € kosten kann.

“Unsere Kunden haben hohe Erwartungen. Sie möchten hochwertige Teile von MPC und angesichts der Wettbewerbssituation in der Industrie, haben sie kein Verständnis für defekte  Teile. Es gibt keinen Spielraum für Fehler. Der Ersatz beschädigter Ausrüstung ist teuer und Ausschussteile können MPC Automobilkunden kosten.”

- Mike Wohlfarth, MPC Werkzeug-Ingenieur

Herkömmliche Reinigungsmethoden versagen

In der Vergangenheit verwendete MPC die traditionellen Reinigungsverfahren, wie zum Beispiel chemische Lösemittel, Ultraschall, abrasive und Scotch Brite Reiniger, um das Equipment von Verunreinigungen zu befreien. Diese manuellen Methoden waren sehr gefährlich und ließen bei den Mitarbeitern schwerwiegende Sicherheitsbedenken aufkommen. Wartungsteams unterzogen sich schädlicher chemischer Dämpfe und arbeiteten nah zwischen heißen Formhälften.

Außerdem waren diese Reinigungsmethoden auch sehr zeitaufwendig. Die Produktionslinie musste komplett gestoppt und die Formen für die Reinigung demontiert werden. Eine Demontage sowie die Reinigungsverfahren und Lösungen barg für das Equipment ein hohes Risiko möglicher Beschädigungen. Die abrasiven Reinigungsmittel entfernten Material auf der Trennebene, welches zu Gratbildung und zu einem defekten Teil führte. Durch die Scotch Brite Reinigungslösungen werden auch Formoberflächen beschädgt, Basismetall wird entfernt und die scharfen Ecken der Formen abgerundet.

MPC benötigte eine Reinigungslösung, die ihr Reinigungsverfahren modernisieren und verbessern konnte.

Nach der Auswertung der Reinigungsprozesse ermittelte das Unternehmen die folgenden Anforderungen für ein neues Reinigungssystem:

• Eliminierung des Risikos von Formenbeschädigungen
• Reduzierung der Abhängigkeit von chemischen Lösungsmitteln
• Verringerung der Arbeitskosten
• Verringerung der vorbeugenden Wartungsdauer
• Steigerung der Produktionszeit
• Onlinereinigung der Formen ohne die Mitarbeiter Sicherheitsrisiken auszusetzen

Trockeneisstrahlen erfüllt alle Anforderungen

Nach der Auswertung mehrerer Reinigungslösungen entschied das Unternehmen sich für Trockeneisstrahlen.

Trockeneisstrahlen ist ein industrielles Reinigungsverfahren, das vom Konzept her dem Sandstrahlen ähnlich ist. Anstelle eines Strahlmittels wird bei der Trockeneisreinigung recyceltes Kohlendioxid (CO₂) in Form von Trockeneispellets verwendet.

Beim Trockeneisstrahlen wird das Trockeneispellet mit Druckluft auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt. Das Trockeneis trifft auf die Formoberfläche und erzeugt zahlreiche Mini-Explosionen, die beim Aufprall sublimieren und keinen Sekundärabfall hinterlassen. Die Kombination aus kinetischer Energie und thermischem Temperaturgefälle beim Strahlen mit Trockeneis bricht die Verbindung zwischen der Oberfläche und den Rückständen.

Erfahren Sie mehr über die Funktionsweise des Trockeneisstrahlens.

MPC benötigte ein System, das nicht nur effizient reinigen, sondern auch die engen Platzverhältnisse und komplizierten Details seiner Formen bewältigen konnte.  Ein Trockeneis-Mikropartikelsystem war ideal.   

Bei MPC bieten 1 - 1,5 Blöcke Trockeneis eine kontinuierliche Reinigungsleistung von 45 bis 60 Minuten, mit der die gesamte Rückseite einer Form gereinigt werden kann, im Vergleich zu den drei bis vier Stunden, die das Schrubben früher dauerte. 

Erfahren Sie mehr über Trockeneisstrahlen für Kunststoffanwendungen.

Trockeneisstrahlen lieferte folgende Ergebnisse:

1) 40 %ige Verringerung der Mitarbeiteranzahl in der Formenwartungsabteilung von MPC, was zu einer effizienteren und produktiveren Arbeitsverteilung geführt hat.

2) 50 % geringere Wartungskosten für die Formen, da die Schleifmittel, die die Formen beschädigen, wegfallen.

3) Reduzierte Stillstandszeiten der Presse

Da es sich bei der Trockeneisreinigung um ein trockenes und nicht leitfähiges Verfahren handelt, können die Reinigungsteams die großen vertikalen Formen reinigen, während sie noch in Betrieb sind, ohne dass die Gefahr besteht, dass Equipment oder elektrische Komponenten beschädigt werden. Die Möglichkeit, online und jederzeit zu reinigen, hat die Zyklen zwischen den geplanten vorbeugenden Wartungsarbeiten um 250 % erhöht und die Anzahl der geplanten Reinigungsstunden um 81 % reduziert.

4) Deutliche Verringerung der Mängelquote bei den Endprodukten

Die Reinigung mit Trockeneis trägt auch dazu bei, die Lebensdauer der MPC-Werkzeuge zu verlängern, indem sie eine gründliche, nicht-abrasive Reinigung ermöglicht und die Demontage der Maschinen reduziert. Saubere Formen tragen dazu bei, Fehler zu vermeiden und qualitativ hochwertige Endprodukte zu gewährleisten. 

“Unsere Kunden aus der Automobilindustrie haben sehr strenge Qualitätskontrollverfahren und -anforderungen, und die Trockeneisreinigung hat uns geholfen, diese Anforderungen an die Teilequalität zu erfüllen."

- Mike Wohlfarth

5) Erhöhte Sicherheit der Mitarbeiter

Durch die Möglichkeit, mit Trockeneisstrahlen zu reinigen, während die Maschinen noch heiß sind, müssen die Mitarbeiter nicht mehr in engen Kontakt mit heißen Oberflächen kommen. Die umweltfreundliche Trockeneisstrahlmethode trägt dazu bei, die Abhängigkeit des MPC von aggressiven Chemikalien zu verringern und eine wesentlich sicherere Arbeitsumgebung zu schaffen.

6) Rentabilität der Investition in drei Monaten

Dank der Schnelligkeit und Effizienz der Trockeneisreinigung konnte das Unternehmen die Reinigungszeit um 75 % verkürzen und das Reinigungspersonal um mehr als 60 % reduzieren. Da die Trockeneisreinigung ein trockener Prozess und nicht leitend ist, können die Reinigungsteams die großen vertikalen Formen reinigen, während sie noch in Betrieb sind, ohne das Risiko, Equipment oder elektrische Komponenten zu beschädigen. 

“Wir brauchen nur drei Präzisions-Trockeneisreinigungssysteme, um unseren gesamten Formen- und Equipment-Fuhrpark zu reinigen. Das Verfahren ist schnell, die Werkzeuge werden nicht stumpf und die Mobilität von Cold Jet's i³ MicroClean ist ein großer Vorteil, da wir es zur Online-Reinigung zu jeder Maschine im Werk fahren können. Es hat unsere Produktivität drastisch verbessert und uns geholfen, Kosten zu senken. Einfach ausgedrückt: Trockeneisreinigung ist die beste Reinigungslösung für unsere Bedürfnisse.”

- Mike Wohlfarth