Reinigung von Spritzgussformen mit kleinen Mikro-Trockeneispartikeln erhöht nachweislich die Produktivität

Bei der Herstellung von Spritzgussteilen ist die Reinigung der Werkzeuge ein wesentlicher, jedoch nicht produktiver Qualitätsschritt. Marquardt hat dieses Problem mit einem innovativen Trockeneisreinigungssystem gelöst. Dieses System reduziert die durch die Reinigung verursachten Maschinenstillstandszeiten um bis zu 95 % und verbessert gleichzeitig die Prozesssicherheit.

In fast jedem Fahrzeug renommierter Automobilhersteller sind mechatronische oder elektromechanische Komponenten der Marquardt GmbH verbaut. Das 1925 in Rietheim gegründete, unabhängige Familienunternehmen gehört weltweit zu den führenden Herstellern von Fahrberechtigungssystemen und Bedienfeldern. Neben Automobilen kommen Marquardt-Produkte wie Schalter und Sensoren auch in Haushaltsgeräten und anderen industriellen Anwendungen zum Einsatz. Bei Elektrowerkzeugschaltern ist Marquardt der Weltmarktführer. In den beiden Geschäftsbereichen Automotive und Switches, Sensors & Controls beschäftigt das Unternehmen an 12 Standorten in neun Ländern über 6.000 Mitarbeiter. Etwa zehn Prozent des Umsatzes investiert Marquardt jährlich in Forschung und Entwicklung.

Die Aufgabenstellung

Bei Marquardt sind fortschrittliche Entwicklungstools, Simultaneous Engineering und ein effizientes Versuchswesen ebenso selbstverständlich wie eine moderne Spritzgussproduktion. Mit 100 Maschinen stellt das Unternehmen etwa 3.000 verschiedene Produkte her. Bis vor kurzem wurde jedoch ein Arbeitsschritt noch aufwendig manuell durchgeführt: die Reinigung der Spritzgießwerkzeuge.

„Saubere Werkzeuge sind unerlässlich für die Qualität unserer Produkte. Verunreinigungen führen zu fehlerhaften Teilen und somit zu Ausschuss. Daher reinigen wir die Werkzeuge in festgelegten Intervallen“, erklärt Dieter Stais, Fertigungsleiter bei Marquardt in Rietheim-Weilheim.

Für die manuelle Reinigung mussten die Werkzeuge ausgebaut, wieder eingebaut und ausgerichtet werden, was zu einem Produktionsausfall von bis zu vier Stunden führte. Zudem war die prozesssichere Durchführung der Reinigung nicht garantiert, und es wurde Personal gebunden. Schließlich konnte auch nie ausgeschlossen werden, dass die mechanische Reinigung zu Beschädigungen oder erhöhtem Verschleiß der Werkzeuge führte.

Vorher & Nachher Bild:

Die Lösung

Es war daher unvermeidlich, dass dieser Prozess verbessert werden musste. Die Lösung dafür bietet das innovative  Trockeneisstrahlsystem Cold Jet i³ MicroClean®-S4.

„Wir hatten das Thema Trockeneis eigentlich schon aufgegeben. Der Grund war, dass Konkurrenten von Cold Jet uns ihre Geräte zur Verfügung stellten und vorschlugen, wir sollten sie testen. Die Trockeneisreinigung mit Pellets funktionierte nicht und die Geräte konnten nicht auf unsere Anforderungen abgestimmt werden. Bei Cold Jet war es anders: Der Mitarbeiter führte gemeinsam mit uns Tests an den Spritzgussmaschinen durch und passte das System an unsere Bedürfnisse an“, erinnert sich Dieter Stais.

Um sicherzustellen, dass das System die beste Lösung war, testete Marquardt die Ausrüstung vier Wochen lang.

• Im MicroClean-System wird Kohlendioxid in Form von Eisblöcken verwendet. Diese Blöcke entstehen aus Kohlendioxid, das als Nebenprodukt bei chemischen oder industriellen Prozessen anfällt.
• Da es sich um rückgewonnenes CO2 handelt, trägt es nicht zum Treibhauseffekt bei. Dieses Nebenprodukt entsteht beispielsweise beim Bierbrauen und ist als Standard-Industriegas im Handel erhältlich.
• Für die Reinigung werden mit der patentierten Block-Shaver-Technologie feine Mikro-Partikel vom Trockeneisblock abgeschabt. Diese erzeugen im Vergleich zu Pellets einen viel feineren Reinigungsstrahl, der eine schonende, aber effektive Behandlung ermöglicht. Gleichzeitig arbeitet das i³ MicroClean-S4 deutlich leiser. „Mit diesem Trockeneis-Reinigungsverfahren können wir unsere Spritzgießwerkzeuge jetzt ohne Demontage und noch beheizt reinigen“, erklärt der Fertigungsleiter.

• Dies ist möglich, da sowohl der Strahldruck als auch die Eismenge einstellbar sind,
• und durch verschiedene Hochleistungs-Strahldüsen: Für die Reinigung von flächigen Bereichen wird eine Breitstrahldüse mit 2,2 cm Strahlbreite verwendet.
• Die Rundstrahldüse sorgt für die zuverlässige Entfernung punktueller und hartnäckiger Verschmutzungen. Die Reinigung schwer zugänglicher Bereiche und von Hinterschneidungen erfolgt mit einer 90° Winkeldüse.
• Ein Winkeldrehgelenk ermöglicht es, die Düse im Werkzeug um 360° zu drehen und so alle Bereiche zu erreichen. Während der Arbeiten sorgt eine in den ergonomisch gestalteten Applikator integrierte LED-Leuchte für eine optimale Ausleuchtung der zu reinigenden Bereiche.
  
  
  

Erfahren Sie mehr über Trockeneisreinigung.

Die Ergebnisse

Um die Reinigung durchzuführen, wird das kompakte und mobile Gerät zur jeweiligen Spritzgießmaschine gebracht, an die Druckluftversorgung angeschlossen und das integrierte Erdungskabel verbunden.

„Die Maschine wird gestoppt, die Reinigungsarbeiten dauern fünf bis zehn Minuten, und danach wird die Maschine wieder in Betrieb genommen. Im Vergleich zu den früheren bis zu vier Stunden steigert sich die Produktivität erheblich“, erklärt Dieter Stais.

Dass das i³ MicroClean-S4 System durch die um bis zu 95 Prozent reduzierte reinigungsbedingte Maschinenausfallzeit und den dafür erforderlichen Personalaufwand schnell amortisiert wird, ist natürlich ein erfreulicher Aspekt für Marquardt. Ein weiterer Vorteil ist die verbesserte Prozesssicherheit.

„Im Gegensatz zur manuellen Reinigung können wir mit dem Trockeneis Verunreinigungen sicher entfernen. Dies trägt natürlich auch zur umfassenden Optimierung unseres Produktionsprozesses bei“, fügt der Fertigungsleiter abschließend hinzu.