44 JOT Industrielle Teilereinigung 2013

Neues Medium für wässrige Reinigungsprozesse

Ohne Tenside zu sauberen TeilenEs klingt überraschend und signalisiert ein Umdenken – die ressourcenschonende industrielle

Teilereinigung ohne Tenside. Neben sauberen Ergebnissen lassen sich mit der neuen

Reinigerformulierung weitere anwendungstechnische Vorteile erzielen.

Tensidhaltige Reiniger neigen bei Betriebstemperaturen, die un-

ter ihrem Trübungspunkt liegen, in der Regel zu Schaumbildung. Daher sind sie für derartige Niedrigtempe-raturanwendungen nicht zu befür-worten. Auch werden Fremdöle aus vorgelagerten Prozessen durch Tensi-de einemulgiert, so dass die Reiniger-lösung schneller gewechselt werden muss, da diese Öle auf die Metallober-f läche aufziehen können. Darüber hi-naus verringern Tenside einerseits die Oberf lächenspannung der Rei-nigerlösung, was die Benetzung und Filmbildung fördert. Auf der ande-ren Seite weisen sie einen hohen Sie-depunkt auf, was einer schnellen „Trocknung bis grifftrocken“ entge-genwirkt.

Mit dem Ziel, diese Nachteile zu vermeiden, hat Kluthe einen neu-en tensidfreien Reiniger für wässrige Prozesse entwickelt. Das Reinigungs-medium Hakupur 800 ermöglicht eine e�ektive Abscheidung und gegebe-nenfalls sogar die Wiederverwendung eingetragener Öle. Außerdem zeichnet sich das neue Medium durch schaum-

armes Verhalten auch bei niedrigen Temperaturen aus. Dies ist insbesonde-re beim Hochdruckentgraten von ent-scheidender Bedeutung.

Schnelle, rückstandsfreie Trocknung Der neue Reiniger bildet rasch und gleichmäßig einen produkttypisch dünnen Flüssigkeitsfilm aus. Beim folgenden Drehen und Abblasen des Werkstücks zeigt der Reiniger ein her-vorragendes Ablaufverhalten von der Metalloberf läche. Die nachfolgende Trocknung – insbesondere eine Va-

kuumtrocknung – wird dadurch be-schleunigt.

Aufgrund des salz- und borfreien Produktkonzeptes können sich auch keinerlei Rückstände auf der Ober�ä-che bilden. Diese Eigenscha� hat sich in Härteprozessen, wie sie in der Ge-triebefertigung anzutreffen sind, als Erfolgsfaktor erwiesen.

Vielfältige Anwendungen durch hohe MaterialverträglichkeitEine ausgeprägte Materialverträg-lichkeit und damit ein breites An-wendungsspektrum zur Reduzierung

Auch beim Hochdruckentgraten mit 1200 bar weisen neuartige Hakupur-Produkte schaumarmes Verhalten auf

©Kluthe

_Motorblock

Wärmebehandlung Produktionsschritt

Verbesserung im nachgeschalteten Reinigungsprozess

Aufkohlen /

HärtenKohlenstoffreiche Oberflächenschicht wird zur martensitischen Gefügebildung abgeschreckt

1. Hohe Reinigungsleistung und rückstandsfreie Trocknung führt zu weniger Nacharbeit

2. Schaumfreier, stabiler Prozess trotz Eintrag eines wassergemischten Abschreckmediums

Anlassen/Tempern Reduzierung der Sprödigkeit bei typischerweise 150 bis 700 °C

1. Effektivere Ölabscheidung; dadurch längere Badstandzeit von durchschnittlich 30 Tagen

2. Geringere Konzentration von < 2%

Verbesserungen im Reinigungsprozess während/nach der Wärmebehandlung durch die Produktumstellung

Produktkenndaten Typische Betriebsparameter*Aussehen farblos-gelbliche

FlüssigkeitAnsatz 0,5 - 5,0% bevorzugt

in VE-WasserDichte bei 20 °C 1,042 ± 0,010 g/cm³ Analysemethode übliche Säure-Base-

TitrationpH-Wert Konzentrat 8,7 ± 0.4 Verfahren (Druck-)Fluten, SpritzenpH-Wert bei 1% 8,2 ± 0,4

(in VE-Wasser)Betriebstemperatur 20 - 70 °C

VOC* bei 20 °C 0% Behandlungszeit 3 - 5 Minuten*gemäß Europäische Richtlinie RL1999/13/EG *Anpassungen abhängig vom jeweiligen

Anwendungsfall

Kenndaten und Betriebsparameter des tensidfreien Reinigers

PROZESSMEDIEN J O U R N A L F Ü R O B E R F L Ä C H E N T E C H N I K

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Stefan MüllerChemische Werke Kluthe GmbH, Heidelberg, Tel. 06221 5301-0, info@kluthe.com, www.kluthe.com

der Produktvielfalt resultieren eben-falls aus dieser Produktentwicklung. Durch den erhöhten Wirkstoffgehalt – entsprechend einer reduzierten Be-triebskonzentration – können die di-rekt Reiniger bezogenen Kosten ge-senkt werden. Die Betriebstempera-tur kann o�mals deutlich, bis an die Leistungsgrenze der Trocknungsstu-fe gesenkt werden. Dies ermöglicht in einem weiten Temperaturbereich ei-ne Vielzahl von Reinigungsprozessen – auch mit nachgeschalteter Vakuum-trocknung – mit der tensid- und salz-freien Produktreihe Hakupur 800 zu optimieren.

Um dieses Einsparpotenzial voll ausschöpfen zu können, müssen Pro-zesse und Anlagen gezielt auf die je-weilige Anwendung abgestimmt sein. Durch die Zusammenarbeit zwischen Anlagenhersteller, Chemikalienlie-ferant und Anwender können auch bewährte Prozessabläufe nochmals deutlich verbessert oder eine wirt-scha�liche Fertigung erst ermöglicht werden.

Reinigen nach Härte- und Anlassprozessen Bei der Herstellung von Getriebebau-teilen werden durch eine Wärmebe-handlung die Härteeigenscha�en und damit die Lebensdauer von Zahnrä-dern, Wellenschaften und anderen Komponenten erhöht. Das Verfahren besteht aus den Prozessschritten Auf-

kohlen, Härten/Abschrecken und An-lassen/Tempern.

Nach dem Abschrecken sind die Bauteile o�mals mit Resten des was-sergemischten Mediums beaufschlagt, die vor dem Tempern entfernt werden müssen. Das Anlassen erfolgt in ei-nem Ölbad. Bei der Entnahme ha�et Temperöl an den Bauteilen, die vor ei-ner folgenden Hartbearbeitung bezie-hungsweise Lagerung oder dem Trans-port zu reinigen sind.

In beiden Anwendungsfä l len konnte der tensidfreie Reiniger in ei-ner Konzentration von kleiner zwei Prozent angesetzt werden, im Gegen-satz zu den früher verwendete Reini-gern mit bis zu sechs Prozent. Ein Vor-teil daraus war, dass die bestehenden Reinigungslinien mit Zweikammer-Anlagen und kleinen Tanks zur Ölab-scheidung nicht aufgeteilt und nicht mit unterschiedlichen Betriebspara-metern gefahren werden mussten. Ein Hauptargument war letztendlich die Energieeinsparung. Die Betriebstem-peratur konnte signi�kant – teilweise auf Raumtemperatur – gesenkt werden, ohne die voreingestellte Reinigungszeit zu verlängern oder Schaumprobleme zu verursachen.

Reinigung von AluminiumlegierungenUmgestellt wurden auch Reinigungs-bäder in anderen Fertigungsprozes-sen. Dazu zählt eine schaumanfällige

Zweikammer-Zweizonen-Spritzanlage, in der Teile aus zu Verfärbungen nei-gende Aluminiumgusslegierungen von Kühlschmieremulsion, Spänen und Metallabrieb gereinigt werden. In die-sem Anwendungsfall kann mittlerwei-le gänzlich auf die Dosierung von Ent-schäumer verzichtet werden – trotz ei-ner Betriebstemperatur von nur 40 °C. Ausschlaggebend war, dass sich die Ge-triebegehäuse während der Reinigung und bei kurzzeitigen Produktionsun-terbrechungen nicht mehr verfärben und nunmehr die hohen Qualitätsan-forderungen erfüllen.

Gemeinsame ProzessoptimierungIn der industriellen Teilereinigung lohnt sich eine Optimierung beson-ders hinsichtlich des Energiever-brauchs und der Badstandzeit – so-fern „die Chemie stimmt“. Idealer-weise agieren Anlagenhersteller und Chemielieferanten dabei gemeinsam, um dem Endanwender die bestmögli-che Lösung vorzustellen. Optimal ist, wenn dabei auch die Pro zesse vor und nach der Teilereinigung mit in die Be-trachtung ein�ießen. Durch kompatib-le Produktsysteme können nachhaltige ökonomische und ökologische Lösun-gen umgesetzt werden.

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