Häufig sind es die kleinen, eher unscheinbaren Vorarbeiten, welche beim Ergebnis kaum jemand wahrnimmt, die aber sehr entscheidend sind für den Gesamterfolg: Wer ein Wettrennen macht, bindet sich sehr ordentlich die Schuhe zu. Wer ein schmackhaftes Essen kocht, der bereitet alle Zutaten gewissenhaft vor. Und wer Oberflächen beschichtet? Der tut gut daran, diese zuvor gründlich zu entfetten. Denn Entfetten ist seit jeher ein wichtiges Thema in der Galvanotechnik. Durch die Vorbehandlung wird der perfekte Untergrund für die nachfolgende galvanische Beschichtung erzeugt. Die dafür eingesetzten, als Entfettungen bezeichneten Medien und Verfahren sollen Öle, Fette und Oxide sowie lose anhaftende Partikel von der Oberfläche der Bauteile entfernen. So weit ist das ein bekanntes Thema, das an sich nicht weiter spannend wäre. Doch die IMO-Profis haben den gesamten Prozess neu analysiert und die Entfettungen in den hauseigenen Galvanikanlagen auf ein völlig neues Niveau gehoben.
Eingespieltes Wartungsteam: Neuansätze von Entfettungen werden heutzutage mit einer speziellen Tankvorrichtung durchgeführt (Bild: IMO)
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Bandgalvanisieranlage der neuesten Generation für die Beschichtung von Bänder für elektrotechnische Bauteile (Bild: IMO)
Im vergangenen Jahrzehnt hat das Thema Bauteilsauberkeit stark an Bedeutung gewonnen. Einerseits wurden besser abzureinigende Öle und andererseits Weiterentwicklungen der hierzu verwendeten Chemikalien stark vorangetrieben. Jahrelang wurde mit dem bekanntesten und am häufigsten verwendeten Zusatz für ein Entfettungsbad – dem Cyanid – gearbeitet. Um auf Nummer sicher zu gehen, haben wir wöchentlich einen komplett neuen Ansatz aller Entfettungsbäder in allen unseren Anlagen durchgeführt. Das nahm mehrere Stunden in Anspruch, beschreibt Markus Klingenberg, Leiter Forschung & Entwicklung bei IMO, die bisherige Situation. Bei 33 Anlagen und drei bis fünf Entfettungspositionen je Anlage kam zusätzlich zum zeitlichen Aufwand einiges an Chemikalien zusammen. Wir wollten nicht nur ein bisschen verändern und auf Cyanid verzichten oder von Feststoff- auf Flüssigchemie umstellen. Unser erklärtes Ziel war es, den gesamten Prozess der Entfettungen allumfassend zu analysieren und vollumfänglich in unsere Produktion einzubinden, betont Markus Klingenberg.
Qualität, Wirtschaftlichkeit und Ökologie
Dazu wurden bei IMO zunächst die entscheidenden Parameter der Entfettung analysiert: Qualität, Wirtschaftlichkeit, Handling und Ökologie. Der wenig wertschöpfende Prozess der Entfettung soll die Produktqualität sicherstellen, dabei günstig sein und die Umwelt möglichst wenig belasten.
Besonders letzteres kollidierte bislang mit dem umfangreichen Einsatz von Cyanid, das die Wirksamkeit der Entfettung sicherstellen sollte. Allein für diesen Prozess lag der jährliche Verbrauch an Cyanid bei IMO im hohen zweistelligen Tonnenbereich. Die abgelassenen Entfettungsmedien mussten aufwendig entgiftet und gereinigt werden. Dadurch entstand nicht nur ein hoher zeitlicher Aufwand, sondern zusätzlich hohe Kosten.
Was bleibt ist die Frage: Wie passt der Parameter Qualität in einem modernen Galvanikunternehmen mit Wirtschaftlichkeit und Ökologie zusammen?
Viel hilft viel – Das war früher!
Die Sauberkeit der zu galvanisierenden Oberflächen durch den Verfahrensschritt der Abreinigung ist im Prozess mit bloßem Auge praktisch nicht zu erkennen. Erst nachgelagerte Haftfestigkeitsprüfungen können mögliche Fehler zum Vorschein bringen. Ein nicht erkanntes Problem bei der Entfettung führt zu minderwertigen Beschichtungen und im Nachgang höchstwahrscheinlich zu Reklamationen und Schadensersatzforderungen. Die Routine des wöchentlichen Wechsels der Entfettungsmedien stellte die Entfettungswirkung sicher. Sparen auf Kosten geringerer Qualität war und ist für IMO absolut keine Option. Daher wurde der Entfettungslösung in der Vergangenheit lieber eine Schaufel Cyanid mehr zugegeben als eine zu wenig. Einen Test oder eine Laboranalyse auf die Wirksamkeit des Entfettungsmediums gab es in dieser Form nicht. Dieser Ansatz zur Aufrechterhaltung der Qualität wurde jetzt endgültig aufgegeben!
Entfettungen werden direkt an der Galvanikanlage auf Basis der analytischen Werte nachdosiert (Bild: IMO)
Bedarfsgerechte Lösung mit Blick auf die Umwelt
IMO hat in Zusammenarbeit mit externen Partnern den Gesamtprozess Entfettung umfassend betrachtet und analysiert. Die wichtigsten Ergebnisse dieser Arbeit waren:
- Eliminierung des Cyanids aus den Entfettungen
- Umstellung von Feststoff- auf Flüssigchemie
- Aufbau eines internen Teams von Spezialisten, das für Wechseln und Neuansatz der Entfettungslösungen zuständig ist
Das erklärte Ziel war es, eine moderne Lösung für den Prozessschritt des Entfettens zu finden mit einem angemessenen Austausch der eingesetzten Chemikalien: modern, bedarfsgerecht, mit Blick auf die Umwelt, zeit- und kostensparend. Denn unsere Kunden erwarten hohe Qualität bei gleichzeitig attraktiven Preisen, so die Arbeitsphilosophie von Markus Klingenberg. Von Seiten der Kunden bestand also auch ein gewisser Druck, die Kosten zu optimieren. Um gleichzeitig kein Risiko bei der Qualität einzugehen, haben wir die Umstellung schrittweise unter engmaschiger Analytik im hauseigenen Labor vorgenommen, erklärt der Leiter Forschung & Entwicklung.
Zunächst eliminierte IMO das Cyanid aus den Entfettungsmedien; es blieb aber bei dem Einsatz von Feststoffchemie. Dadurch konnte IMO seinen Gesamtverbrauch an Cyanid insgesamt um rund 60 Prozent reduzieren. Das ist gut für Umwelt und Arbeitssicherheit. Doch der Entfettungsansatz in Pulverform war und blieb umständlich: Nach Transport und Handhabung der 25-kg-Säcke dauerte es mehrere Stunden, bis sich die Feststoffe komplett gelöst hatten und die Entfettungslösung einsatzbereit war. Flüssigkomponenten hingegen sind viel einfacher – bei Bedarf sogar automatisch – zu dosieren. Eine Umstellung von cyanidfrei mit Feststoffchemie auf Flüssigchemie war daher der logische nächste Schritt.
Wichtige Erkenntnis zur Standzeit
Parallel dazu stellte IMO ein Team für die Wartung der Entfettungsmedien zusammen, das nicht nur für den Neuansatz und Wechsel der Entfettungslösungen zuständig ist, sondern auch für die Analyse ihrer Wirksamkeit. Der Anlagenbediener kann sich jetzt vollständig auf seine eigentlichen Aufgaben konzentrieren. Das klingt einfach und einleuchtend. Allerdings ging dem ein aufwändiger Prozess voraus: Das Spezialteam analysierte an jeder Anlage engmaschig die Wirksamkeit von jeder einzelnen Entfettungslösung über einen Zeitraum von drei Monaten.
Mittels modernster Analyseverfahren werden bei IMO die Proben der Entfettungsmedien untersucht (Bild: IMO)
Hunderte Laborproben lieferten die Erkenntnis, welches der ideale Rhythmus für einen Neuansatz ist und wann bei welcher Entfettungsposition mit welcher Menge nachdosiert werden muss. Das Ergebnis dieser Versuchsreihe waren belastbare Daten und eine wichtige Erkenntnis, die sogar die Erwartungen von Projektleiterin Dr. Stephanie Kißling und ihrem Team übertraf: Statt einer Standzeit von einer Woche hat eine Entfettungsposition im Hause IMO nun eine Standzeit von drei Wochen. Passend dazu erstellte ihr Team für jede Entfettungsposition einen Dosierplan, der die neue Standzeit von drei Wochen im Hinblick auf Produktqualität und Prozessstabilität absichert.
Per Knopfdruck Parameter einstellen: Das automatisierte Nachfüllen mittels computergesteuertem, hochmodernem Dosiersystem (Bild: IMO)
Bei Bedarf kommt ein von IMO selbst entwickelter Schnelltest zur Feststellung der Wirksamkeit der Entfettungsleistung zum Einsatz. Das Resümee von Markus Klingenberg: Die Verdreifachung der Standzeit habe enorm positive Auswirkungen auf die Umwelt und die Gesamtproduktivität. Zusätzlich wurde erreicht, den Neuansatz der Entfettungsmedien in die Rüstzeit der Anlage zu verlegen. Markus Klingenberg fasst das Erreichte zusammen: Ich vergleiche unsere neue, umfassend optimierte Vorgehensweise gerne mit dem Boxenstopp im Rennsport. Ein eingespieltes Team versorgt in kürzester Zeit die Anlagen mit der bedarfsgerechten Menge an Chemie bei optimalem Wartungsintervall.
Kontakt
IMO Oberflächentechnik GmbH, Remchinger Straße 5, D-75203 Königsbach-Stein
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