Miniature Precision Components erlitt Verluste in Höhe von Hunderttausenden von Dollar aufgrund von Produktionsausfällen, fehlerhaften Teilen und beschädigtem Equipment, verursacht durch unzureichende Reinigungsmethoden.

Miniature Precision Components, Inc. (MPC) hat sich verpflichtet, die Erwartungen seiner Kunden zu übertreffen und ihnen hochwertige Produkte zu liefern, und zwar "beim ersten Mal, pünktlich und immer". MPC ist ein Anbieter von funktionalen thermoplastischen Spritzgussbaugruppen und -unterbaugruppen für die Automobilindustrie.

Zu den Kunden gehören General Motors, Chrysler, Ford, Harley Davidson, Nissan und Toyota. Als führender Hersteller von thermoplastischen Komponenten und Baugruppen produziert MPC jährlich Millionen von Teilen.

Um dieses hohe Produktionsvolumen zu erreichen, muss das Unternehmen seine Maschinen kontinuierlich in Betrieb halten. Das MPS-Werk in Prairie du Chien, Wisconsin, ist mit 40 Spritzgießmaschinen für Thermoplaste und einer Spritzgießmaschine für Flüssigsilikonkautschuk (LSR) ausgestattet, die eine Vielzahl von Materialien und Polymeren verarbeiten.

Saubere Formen sind unverzichtbar

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

Erfolgt die Reinigung nicht regelmäßig und korrekt, können Ausgasungen und abgebautes Kunstharz in die Lüftungsschlitze und Formnester eindringen, was zu Verformungen und Verbrennungen führen kann. Ein fertiges, aber aussortiertes Produkt kann das Unternehmen Hunderttausende von Euro an Arbeitskosten, defekten Teilen und Geräteschäden kosten. Die Formen sind sehr teuer zu ersetzen, ein Werkzeug hat einen Wert von etwa 60.000 €, während ein kleiner Formeinsatz bis zu 4.000 € kosten kann.

„Unsere Kunden haben hohe Erwartungen. Sie erwarten hochwertige Teile von MPC und angesichts des Wettbewerbs in der Branche haben sie kein Verständnis für fehlerhafte Teile. Es gibt keinen Spielraum für Fehler. Der Ersatz beschädigter Ausrüstung ist teuer und Ausschussteile können MPC Automobilkunden kosten.“

- Mike Wohlfarth, MPC Werkzeug-Ingenieur

Traditionelle Reinigungsmethoden scheitern

Früher setzte MPC auf herkömmliche Reinigungsverfahren wie chemische Lösungsmittel, Ultraschall, abrasive Mittel und Scotch Brite Reiniger, um das Equipment von Verunreinigungen zu befreien. Diese manuellen Methoden waren jedoch sehr gefährlich und führten zu erheblichen Sicherheitsbedenken bei den Mitarbeitern. Die Wartungsteams waren schädlichen chemischen Dämpfen ausgesetzt und arbeiteten in der Nähe heißer Formhälften.

Zudem waren diese Reinigungsmethoden äußerst zeitaufwendig. Die Produktionslinie musste vollständig gestoppt und die Formen zur Reinigung demontiert werden. Sowohl die Demontage als auch die Reinigungsverfahren und -lösungen stellten ein hohes Risiko für mögliche Beschädigungen des Equipments dar. Die abrasiven Reinigungsmittel entfernten Material an den Trennstellen, was zu Gratbildung und defekten Teilen führte. Auch die Scotch Brite Reinigungslösungen beschädigten die Formoberflächen, entfernten Basismetall und rundeten die scharfen Ecken der Formen ab.

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

Nach der Analyse der Reinigungsprozesse definierte das Unternehmen die folgenden Anforderungen für ein neues Reinigungssystem:

• Beseitigung des Risikos von Formschäden
• Verringerung der Nutzung chemischer Lösungsmittel
• Senkung der Arbeitskosten
• Verkürzung der präventiven Wartungszeiten
• Erhöhung der Produktionsdauer
• Online-Reinigung der Formen ohne Gefährdung der Mitarbeitersicherheit

Trockeneisreinigung erfüllt sämtliche Kriterien

Nach der Prüfung verschiedener Reinigungsmethoden entschied sich das Unternehmen für das Trockeneisstrahlen.

Dieses industrielle Reinigungsverfahren ähnelt dem Sandstrahlen, verwendet jedoch anstelle von Strahlmitteln recyceltes Kohlendioxid (CO₂) in Form von Trockeneispellets.

Beim Trockeneisstrahlen werden die Pellets mit Druckluft auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt. Das Trockeneis trifft auf die Formoberfläche und erzeugt dabei zahlreiche Mini-Explosionen, die beim Aufprall sublimieren und keinen Sekundärabfall hinterlassen. Die Kombination aus kinetischer Energie und dem thermischen Temperaturunterschied beim Trockeneisstrahlen löst 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 konnte, sondern auch die beengten Platzverhältnisse und komplexen Details seiner Formen bewältigte. Ein Trockeneis-Mikropartikelsystem erwies sich als ideal.

Bei MPC ermöglichen 1 bis 1,5 Blöcke Trockeneis eine kontinuierliche Reinigungsdauer von 45 bis 60 Minuten, um die gesamte Rückseite einer Form zu säubern, im Gegensatz zu den drei bis vier Stunden, die das manuelle Schrubben zuvor in Anspruch nahm.

Erfahren Sie mehr über Trockeneisstrahlen für Kunststoffanwendungen.

Das Trockeneisstrahlen führte zu folgenden Ergebnissen:

1) Eine Reduzierung der Mitarbeiterzahl in der Formenwartungsabteilung

von MPC um 40 % was zu einer effizienteren und produktiveren Arbeitsverteilung geführt hat.

2) 50 % niedrigere Wartungskosten für die Formen

 da die schädlichen Schleifmittel nicht mehr verwendet werden.

3) Verringerte Ausfallzeiten der Presse

Da die Trockeneisreinigung ein trockenes und nicht leitfähiges Verfahren ist, können die Reinigungsteams die großen vertikalen Formen säubern, während sie noch in Betrieb sind, ohne das Risiko von Schäden an Geräten oder elektrischen Komponenten. Die Möglichkeit, jederzeit und online zu reinigen, hat die Intervalle zwischen den geplanten vorbeugenden Wartungsarbeiten um 250 % verlängert und die geplanten Reinigungsstunden um 81 % verringert.

4) Erhebliche Reduzierung der Fehlerquote bei den Endprodukten

Die Trockeneisreinigung verlängert die Lebensdauer der MPC-Werkzeuge, indem sie eine gründliche, schonende Reinigung ermöglicht und die Notwendigkeit der Maschinenzerlegung verringert. Saubere Formen helfen, Fehler zu minimieren und hochwertige Endprodukte sicherzustellen.

"Unsere Kunden in der Automobilbranche haben äußerst strenge Qualitätskontrollstandards und -anforderungen, und die Trockeneisreinigung hat uns dabei unterstützt, diese Qualitätsansprüche an die Teile zu erfüllen."

- Mike Wohlfarth

5) Verbesserte Mitarbeitersicherheit

Da das Trockeneisstrahlen auch bei heißen Maschinen durchgeführt werden kann, müssen die Mitarbeiter nicht mehr direkt mit heißen Oberflächen in Berührung kommen. Diese umweltfreundliche Methode reduziert die Notwendigkeit für den Einsatz aggressiver Chemikalien bei MPC und sorgt für eine deutlich sicherere Arbeitsumgebung.

6) Amortisation der Investition innerhalb von drei Monaten

Durch die schnelle und effiziente Trockeneisreinigung konnte das Unternehmen die Reinigungszeit um 75 % verkürzen und das Reinigungspersonal um über 60 % reduzieren. Da dieser Prozess trocken und nicht leitend ist, können die Reinigungsteams die großen vertikalen Formen säubern, während sie noch in Betrieb sind, ohne das Risiko, Geräte oder elektrische Komponenten zu beschädigen.

„Wir benötigen lediglich drei Präzisions-Trockeneisreinigungssysteme, um unseren gesamten Bestand an Formen und Geräten zu säubern. Der Prozess ist schnell, die Werkzeuge bleiben scharf, und die Mobilität des i³ MicroClean von Cold Jet ist ein großer Vorteil, da wir es zur Online-Reinigung zu jeder Maschine im Werk bringen können. Es hat unsere Produktivität erheblich gesteigert und uns geholfen, Kosten zu reduzieren. Kurz gesagt: Trockeneisreinigung ist die optimale Lösung für unsere Anforderungen.“

- Mike Wohlfarth