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United StatesReinigung von Industrieformen mit Trockeneis: Ein Überblick über eine effiziente Methode
Die Reinigung von Industrieformen ist ein entscheidender Faktor für die Qualität von Bauteilen und die Langlebigkeit von Produktionswerkzeugen. Eine besonders effiziente und innovative Methode ist das Trockeneisstrahlen, die sich als eine der Hauptanwendungen dieser Technologie etabliert hat. Dies gilt insbesondere, wenn die Formen auf Betriebstemperatur sind, da hierbei keine Abkühlzeiten anfallen und die Produktion kaum unterbrochen werden muss.
Der genaue Ablauf des Verfahrens ist präzise definiert: Ein Trockeneisstrahlgerät wird strategisch in der Nähe der Presse positioniert, um minimale Wege und maximale Effizienz zu gewährleisten. Der Produktionsprozess wird dabei lediglich kurzzeitig unterbrochen – ein signifikanter Vorteil gegenüber traditionellen Reinigungsmethoden. Nach der Unterbrechung beginnen die Bediener mit der gründlichen Reinigung der Trennebenen, zunächst an der A-Hälfte des Werkzeugs und anschließend an der B-Hälfte. Dieser Schritt ist essenziell, um saubere Trennlinien und gratfreie Produkte zu gewährleisten.
Im Anschluss werden die in den Kavitäten und Entlüftungsöffnungen angesammelten Gase und Rückstände – beispielsweise durch Produktionsprozesse entstandene Verunreinigungen – entfernt. Sind die Führungs- und Auswerferstifte Teil des Belüftungssystems, müssen diese ebenfalls sorgfältig gereinigt und bei Bedarf neu geschmiert werden, um die reibungslose Funktion des Werkzeugs sicherzustellen. Erst dann wird die Produktion wieder aufgenommen. Diese Methode optimiert nicht nur die Qualität der produzierten Teile durch die Entfernung selbst feinster Verunreinigungen, sondern verlängert auch signifikant die Lebensdauer der Formen, da abrasive Reiniger vermieden werden. Gleichzeitig werden die Stillstandszeiten drastisch reduziert, was zu einer höheren Produktivität und Kosteneffizienz führt.
Umgebungsbedingungen und Innovationen bei der Trockeneisreinigung
Die Reinigung von Formen wird häufig in einer offenen Umgebung mit effizienter Filtration durchgeführt. Manchmal erfolgt sie auch in einem Reinraum. Cold Jet hat gute Ergebnisse in Reinräumen der Klasse ISO 8 (100.000 Partikel pro Kubikmeter) erzielt, unter Beachtung folgender Vorsichtsmaßnahmen: Wenn ein Reinraum einen Wert von 96.000 Partikeln aufweist, kann das Trockeneisstrahlen dazu führen, dass die Grenze überschritten wird. Hingegen wird in einem Raum mit 60.000 bis 70.000 Partikeln der Anstieg moderat sein und unter 100.000 bleiben. Darüber hinaus werden derzeit Systeme zur Eindämmung von Verunreinigungen für Unternehmen entwickelt, die die strengere ISO-7-Norm einhalten müssen.
Anwendungen auf Gummiformen: Effizienzsteigerung durch Trockeneisstrahlen
Ein konkretes Beispiel für die revolutionäre Wirkung der Trockeneisreinigung ist die Reinigung von Gummiformen. Früher war dieses Verfahren extrem zeitaufwendig und ineffizient: Es dauerte sechs bis acht Stunden, da die Form zuerst abkühlen, dann gereinigt und anschließend wieder aufgeheizt werden musste, um die Produktion fortzusetzen. Dieser Prozess band praktisch ein ganzes Team und führte zu erheblichen Stillstandszeiten.
Heute ist das anders: Dank des Trockeneisstrahlens wird die gesamte Prozedur in gerade einmal 30 Minuten abgeschlossen. Ein entscheidender Vorteil dabei ist, dass die Effizienz mit steigender Werkzeugtemperatur zunimmt. Das bedeutet, dass das Abkühlen und Wiederaufheizen komplett entfällt, was zu einer massiven Zeitersparnis und erheblichen Produktivitätssteigerungen führt.
Vielseitigkeit des Trockeneisstrahlens: Von hochglänzend bis texturiert
Die Kryoreinigung ist bemerkenswert vielseitig und kann auf einer breiten Palette von Oberflächen angewendet werden. Sie ermöglicht die Erzielung von Reinigungsklassen von A1 bis A3, was bedeutet, dass sie sich sowohl für hochglanzpolierte Werkzeuge, wie Kühlwalzen oder polierte Extrusionslinien, als auch für texturierte Substrate wie Aluminium und Werkzeugstahl eignet. Die kinetische Energie der Trockeneispartikel lässt sich präzise an die jeweiligen Substrate anpassen, um eine optimale und schonende Reinigung zu gewährleisten.
Präzisionsentgratung von Bauteilen mit Trockeneis
Bei der Herstellung von hochpräzisen und kleinvolumigen Bauteilen mittels subtraktiver Fertigungsverfahren (CNC-Bearbeitung) entstehen häufig Gratbildungen. Diese Grate lassen sich bei den meisten Kunststoffen problemlos mit Trockeneis entfernen. Ein konkretes Beispiel ist das Entgraten einer Nitinol-Endoprothese mithilfe von Mikropartikeln. Hierbei ist Vorsicht geboten: Während Mikropartikel effizient arbeiten, würden 3 mm Pellets diese Art von empfindlichen Bauteilen schnell beschädigen. Dies verdeutlicht die herausragende Effizienz von Mikropartikeln in diesem spezifischen Anwendungsbereich.
Vorteile der Trockeneisreinigung bei verschiedenen Kunststoffen
Bestimmte Kunststoffe eignen sich besonders gut für diesen Prozess. Kristalline Materialien reagieren in der Regel besser auf das Trockeneisstrahlen als amorphe Harze, dennoch lassen sich beide Materialarten effektiv reinigen. Im Gegensatz zum Mikrosandstrahlen ist die Trockeneisreinigung nicht abrasiv und verändert die Geometrie der Bauteile nicht. Fotos von Bauteilen vor und nach der Reinigung belegen, dass keine Rückstände zurückbleiben.
Grenzen und Vorteile des Trockeneisstrahlens
Die Art des Kunststoffs ist ein wichtiger Faktor beim Entgraten. Harte Kunststoffe mit einer Härte von über 90 auf der Rockwell-R-Skala reagieren besser, da die kinetische Energie der Trockeneispartikel den Großteil der Arbeit leistet. Hier zeigt das Trockeneisstrahlen seine volle Stärke und Effizienz.
Im Gegensatz dazu absorbieren weichere Materialien wie bestimmte Polyurethane und Kautschuk die Energie, wodurch der Prozess weniger effektiv wird. In diesen Fällen könnten kryogene Entgratungstechniken (z.B. mit flüssigem Stickstoff) oder das Trommelentgraten (Tumbling) die bevorzugten Methoden sein.
Automatisierung des Prozesses: Reinigung und Entgratung mit Trockeneis
Die Reinigung und das Entgraten mit Trockeneis sind Prozesse, die sich hervorragend für die Automatisierung eignen. Ein robotisches System kann direkt neben der Presse installiert werden, um die Effizienz zu maximieren und menschliche Eingriffe zu minimieren.
Für einen nahtlosen Ablauf kann ein Alarmsignal implementiert werden, das frühzeitig darauf hinweist, wann eine Nachfüllung von Trockeneis erforderlich ist. Um eine vollständige Automatisierung zu erreichen, lässt sich eine Trockeneisproduktionsmaschine in unmittelbarer Nähe positionieren. Dies ermöglicht ein geschlossenes System, das nur wenig menschliches Eingreifen erfordert und somit die Betriebskosten senkt sowie die Produktivität steigert.
Fazit: Die Vorteile der Trockeneisbehandlung
Die Behandlung mit Trockeneis bietet eine Vielzahl von Vorteilen, die sich direkt auf Ihre Produktionsprozesse und Ergebnisse auswirken:
- Verbesserung des Ertrags: Durch effizientere Reinigung und Entgratung können Sie eine höhere Ausbeute an fehlerfreien Produkten erzielen.
- Erzielung von qualitativ besseren Teilen: Die schonende und rückstandsfreie Methode sorgt für eine überragende Oberflächenqualität und Präzision der Endprodukte.
- Verlängerung der Lebensdauer von Formen: Da das Trockeneisstrahlen nicht abrasiv ist, schont es Ihre wertvollen Werkzeuge und verlängert deren Nutzungsdauer erheblich.
- Kostenreduzierung: Geringere Stillstandszeiten, weniger Ausschuss und ein verminderter Wartungsaufwand führen zu spürbaren Kosteneinsparungen.
- Lösung von Umweltproblemen im Zusammenhang mit VOCs: Die Trockeneisreinigung ist ein trockenes Verfahren, das den Einsatz von Lösungsmitteln und somit flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) überflüssig macht, was sich positiv auf die Umweltbilanz auswirkt.
