Aktuell wird in vielen Industriebereichen an einer Reduzierung der Emissionen an Kohlenstoffdioxid zur Verbesserung des sogenannten CO2-Fußabdrucks gearbeitet. Auf dem Gebiet der Oberflächentechnik kann dies in einigen Fällen durch eine Senkung der Arbeitstemperatur von Bearbeitungsprozessen erreicht werden. Eine Absenkung der Arbeitstemperatur einer Vorbehandlung zur Entfettung von Bauteilen um etwa 35 °C kann die CO2-Emissionen um mehr als 50 Prozent senken, ohne dass die Qualität der Beschichtung beeinträchtigt wird.
Die Vorbehandlung bei Lackanwendungen spielt eine entscheidende Rolle für die Qualität des Endprodukts. Deshalb müssen Verunreinigungen auf der Substratoberfläche vor der anschließenden Beschichtung entfernt werden, um die gewünschten Qualitätsergebnisse zu erzielen. Bei den Verschmutzungen handelt es sich um organische und anorganische Substanzen, die bei Prozessen wie Umformen, Schweißen oder Zusammenfügen entstehen. Es ist wichtig, dass der Reinigungs- und Entfettungsprozess die hohen Qualitätsanforderungen des fertigen Bauteils und die Durchsatzanforderungen erfüllt. Ansonsten kann es zu Qualitätsproblemen, wie geringere Lackhaftung und geringere Korrosionsbeständigkeit, kommen. Dies hat einen Anstieg der Nacharbeitskosten, einen Rückgang der Rentabilität oder Engpässe zur Folge, die den Produktionsdurchsatz verlangsamen. Die Oberflächenvorbereitung spielt damit eine bedeutende Rolle, um die Qualität und Zuverlässigkeit des Endprodukts zu gewährleisten.
Betriebstemperatur: entscheidender Faktor für Reinigungsleistung
Herkömmliche Oberflächenreinigung basiert auf alkalischer Chemie, um Verunreinigungen von verschiedenen Oberflächen zu entfernen. Die Effizienz dieser Reinigungsanwendungen hängt jedoch von mehreren kritischen Parametern ab, wie zum Beispiel Temperatur, Zeit, Konzentration und Bewegung. Obwohl jeder Parameter eine Rolle bei der Wirksamkeit des Reinigungsprozesses spielt, hat die Temperatur des Reinigungsmittels den größten Einfluss. Eine höhere Temperatur resultiert jedoch in höherem Energieverbrauch, höheren Herstellerkosten und einem größeren ökologischen Fußabdruck.
Die neuesten Entwicklungen bieten zahlreiche Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen Reinigungsverfahren. Eine effiziente Wirkung bei niedrigen Temperaturen ist einer der wichtigsten Vorteile. Diese chemischen Verfahren können Verunreinigungen effektiv von Oberflächen entfernen, während gleichzeitig der Energieverbrauch minimiert, die Herstellerkosten gesenkt und der CO2-Fußabdruck verringert wird. So können Unternehmen nicht nur die Effizienz ihrer Reinigungsprozesse verbessern, sondern auch die Auswirkungen auf die Umwelt verringern.
Reinigungstechnologien der nächsten Generation
Ein zweiter wichtiger Vorteil von neuen Reinigungstechnologien ist ihre Fähigkeit, über einen längeren Zeitraum effektiv wirksam zu sein, was zu einer längeren Lebensdauer der Reinigungslösung führt. Dies trägt zu einer höheren Produktivität, weniger Abfall und geringerem Chemikalienverbrauch bei sowie zu einer geringeren Belastung in der Abwasseraufbereitung.
Mit Reinigungstechnologien der nächsten Generation können Unternehmen Kosten und Umweltbelastung durch häufige Wechsel des Reinigungsmediums vermeiden und so den Bedarf an Entsorgung und Abwasserbehandlung minimieren. Dies reduziert nicht nur den Abfall, sondern spart auch Zeit und Arbeit, die mit dem Austausch des Reinigungsmediums verbunden sind. Dadurch wird der auch Gesamtchemikalienverbrauch verringert, was zu einer weiteren Reduzierung der Kosten und der Umweltbelastung führt.
Eine Herausforderung bei Reinigungslösungen ist die Gewährleistung einer gleichbleibenden und zuverlässigen Leistung über einen längeren Zeitraum hinweg. Neu entwickelte Reinigungsmittel sind in diesem Bereich jedoch vielversprechend. Während zu Beginn ihrer Verwendung ein leichter Abfall der Reinigungsleistung zu verzeichnen ist, stabilisieren sich diese Reiniger schnell und sorgen so für eine wesentlich gleichmäßigere und zuverlässigere Leistung über den Produktionszeitraum hinweg.
Energie-, Kosteneinsparungen und kleinerer ökologischer Fußabdruck
Der Energiepreisanstieg in den letzten Jahren hat sich erheblich auf die Produktionskosten ausgewirkt und viele Hersteller dazu veranlasst, ihre Preise ebenfalls zu erhöhen, um ihre Rentabilität zu erhalten. Leider wird nur in wenigen Fällen darüber nachgedacht, andere geeignete Gegenmaßnahmen zu ergreifen, um diese höheren Kosten auszugleichen. Durch die Anwendung neuer Reinigungsverfahren können die Hersteller jedoch ihren Energieverbrauch und ihre Kosten senken.
Zur Demonstration der finanziellen Vorteile neuer Reinigungstechniken wird der Einsatz einer Spritzwaschanlage für die Reinigung in der Lackiervorstufe zugrundegelegt. Herkömmliche Reinigungsverfahren benötigen in der Regel Betriebstemperaturen von 55 °C, um den erforderlichen Reinheitsgrad zu erreichen. Neue Reinigungsverfahren hingegen arbeiten mit einer niedrigeren Temperatur von 35 °C, was einer Temperatursenkung von 20 °C entspricht. Die daraus resultierenden beträchtlichen Kosteneinsparungen und die erhebliche Verringerung der Emissionen an Kohlenstoffdioxid machen diese neuen Reiniger für Unternehmen attraktiv, die ihre Umweltauswirkungen verringern und gleichzeitig ihre Rentabilität aufrechterhalten wollen.
Durch die Verringerung des Bedarfs an Zusatzchemikalien, Entsorgung und Abwasserbehandlung kann auch der Chemikalienverbrauch gesenkt werden. Ein geringerer Bedarf an Zusatzchemikalien bedeutet, dass auch der Bedarf an Sekundärenergie sinkt.
Unabhängig von der Anwendung oder der Branche ist es häufig schwierig, sich von der Annahme zu lösen, dass ein nachhaltiger Ersatz für ein herkömmliches Verfahren oder System weniger kosteneffizient ist. Festzustellen, wie sich der höhere Preis einer neuen Technologie in geringeren Gesamtbetriebskosten niederschlägt, kann schwierig sein. Niedrigere Betriebstemperaturen und eine längere Lebensdauer der Lösung sind die beiden Hauptvorteile der neuen Reinigungstechnologien.
Für den Industriebereich der Oberflächenveredelung, der nach Wegen für eine CO2-neutrale Zukunft sucht, um die Auswirkungen auf die Umwelt für künftige Generationen zu verringern, sind Reinigungsverfahren der nächsten Generation eine Möglichkeit, sowohl wirtschaftlich zu arbeiten als auch Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.
Über Atotech
Atotech ist eine Marke innerhalb der Materials Solutions Division von MKS Instruments. Das Unternehmen entwickelt führende Prozess- und Fertigungstechnologien für eine hochentwickelte Oberflächenmodifikation, stromlose und elektrolytische Beschichtung und Oberflächenveredelung. Mit einem integrierten System- und Lösungsansatz umfasst das Atotech-Portfolio Chemie, Anlagen, Software und Dienstleistungen für innovative und hochtechnologische Anwendungen. Diese Lösungen werden in einer Vielzahl von Endmärkten eingesetzt, darunter Rechenzentren, Unterhaltungselektronik und Kommunikationsinfrastrukturen sowie in zahlreichen Industrie- und Verbraucheranwendungen, wie zum Beispiel in der Automobilindustrie, im Schwermaschinenbau und bei Haushaltsgeräten.
MKS liefert mit seiner Marke Atotech, seiner etablierten Innovationskraft und seiner branchenführenden globalen TechCenter-Präsenz weltweit bahnbrechende Lösungen – kombiniert mit einem umfassenden Kundendienst direkt vor Ort.
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Optimale Reinigung durch nachhaltige Reinigungstechniken(Foto: Atotech/MKS)
