• Home
  • Technische Sauberkeit
  • Reinraum
  • Messtechnik
  • Bekleidung
  • Verbrauchsmaterial
  • Veranstaltungen
  • Virtual Reality Galerie
  • 11. Oktober 2011

    Technische Sauberkeit – INTERVIEW mit Dipl.-Ing. Hans Illig

    Dipl.-Ing. Hans Illig arbeitet im Restschmutzschmutzlabor der Werkstoff- und Prozesstechnik des Mercedes-Benz Werkes in Mannheim. Von ihm und zu seinen Ehren stammt auch der inzwischen über alle Grenzen hinaus bekannte „Illig-Wert“, der zur anerkannten Messgröße für Umgebungssauberkeit wurde. Wir haben nachgefragt.

    Interview mit Dipl. Ing. Hans Illig

    Im Gespräch mit Dipl. Ing. Hans Illig (Foto: Daimler AG)

    Hans Illig, Sie sind bereits seit über 24 Jahren als gelernter Elektroingenieur im Daimler-Werk Mannheim beschäftigt. Seit wann befassen Sie sich vertieft mit dem Thema „Technische Sauberkeit“ und gab es einen bestimmten Auslöser?

    Im November werden es genau 25 Jahre sein, seit denen ich beim Benz in Mannheim beruflich zu Hause bin. In dieser Zeit bekommt man Einblick in die Fertigungs-, Maschinen- und Automatisierungstechnik bis hin zu Detailkenntnissen der Verbrennungsmotoren und deren Prüfstandstechnik. Und da „Elektromann“ gerne überall seinen Maschinenbaukollegen behilflich ist, kam etwa 2003 die Fragestellung an mich heran: „Wir messen alles Mögliche, nur Sauberkeit nicht!“. Auf Bauteilzeichnungen gab es schon Angaben wie: „frei von Spänen“ oder „öl- und fettfrei“, doch dieses wurde bis dahin nur subjektiv bewertet. Mit zunehmenden feinhydraulischen Systemen an Motoren – wie z.B. der Kraftstoffeinspritztechnik – und steigender Sensibilität für kaum noch erkennbare Partikel, ergab sich das dringende Verlangen, solche Störeinflüsse möglichst frühzeitig zu erkennen bzw. gesteuert zu vermeiden.

    Woher kommen die Partikel, die Schäden innerhalb der Produktion verursachen und mit welchen Methoden lässt sich ein Eindringen unterbinden oder zumindest reduzieren?

    Montage Daimler

    Hans Illig in der Montagehalle des Daimler-Werkes. (Foto: Daimler AG)

    Unsere Produkte – Motoren für Nutzfahrzeuge – bestehen zum Großteil aus gegossenem Eisen, das anschließend noch mechanisch bearbeitet, d.h. gefräst, gebohrt und anderer brachialer Gewalt ausgesetzt wird…, also richtig viel Späne gemacht werden. Wenn ein fertiges Zylinderkurbelgehäuse ca.300 Kilogramm wiegt, dann haben Sie damit ca. 40 Kilogramm Späne und Partikel gemacht, von denen hoffentlich keine an kritischen Stellen im Motor verbleiben und dort mit bestimmter Sicherheit Störungen oder gar Schäden verursachen können.

    D.h., die tägliche Herausforderung besteht darin, möglichst alle Späne und jetzt auch noch Partikel in Größen ab 100µm gezielt zu entfernen, d.h. abzureinigen. Reinigungstechnik ist also durchaus als wertschöpfend zu betrachten und stellt somit eine ständige Herausforderung im industriellen Herstellungsalltag in Umgebungen des Motoren- oder Maschinenbaus dar. 

    Um das Ziel „Technische Sauberkeit“ anstreben zu können, bedarf es umfangreicher Analysen. Es müssen kleinste Teilchen, also Mikropartikel, sozusagen eingefangen und dann hinsichtlich der Menge und Größe untersucht werden. Mit welchen Methoden kann das gelingen, damit es zu aussagekräftigen Ergebnissen einerseits aber auch hinreichenden Strategien zur Vermeidung von Partikeleinlagerungen in und auf Produkten kommt?

    Genau das war eine der ersten Fragestellungen auch für mich. Da habe ich eine Kurbelwelle – ca.100 Kilogramm schwer und mehr als 1m in der Länge – und soll daran die Sauberkeit bestimmen. Schnell kommt man zur Idee, den Schmutz bzw. die Partikel von der Oberfläche abzuspülen und anschließend auf einer auswertbaren Fläche – z.B. Filtermembran – zu sammeln. Nur, anfangs gab noch keine beschriebenen Prüfvorgehen, geschweige denn derart große Spül- oder Messkabinette mit adäquater Sauberkeit und Abspülvolumenströmen. Und so habe ich mir mein großes Kabinett selbst gebaut, von der Hydraulik  bis hin zur notwendigen Elektrik, alles unter dem Gesichtspunkt „Schmutz reproduzierbar zu messen“….und das funktioniert noch heute.

    Seit 2004 beschreibt ein Regelwerk des VDA (Verband der Automobilindustrie) Band19 dieses „Prüfen der technischen Sauberkeit -Partikelverunreinigung funktionsrelevanter Automobilteile-„. Ein sehr umfängliches und inhaltsreiches Werk von ca. 260Seiten, seit 2007 international als ISO16232 „Road vehicles – Cleanliness of components of fluid circuts“ vorhanden.

    Wie hoch ist denn der zeitliche Aufwand für solche Analysen?

    Sammlung Partikelfallen

    Partikelfallensammlung im Analyselabor des Daimler-Werkes (Foto: Daimler AG)

    Wir unterscheiden bei den Motorbauteilen in Funktionsmedienräume mit eigenen unterschiedlichen Sauberkeitsvorgaben. D.h. es gilt diese Räume oder medienberührte Funktionsoberflächen am Bauteil zunächst zu trennen und getrennt zu beproben, ab- bzw. zu durchspülen.

    Vorher ist in der Prüfumgebung die dafür notwendige Sauberkeit herzustellen und nachzuweisen, wir nennen das „Systemblindwert“ oder „blanc value“ herstellen. Mitunter ist dieses der größte Aufwand. Alles in allem dauert eine Prüfung  inklusive Auswertung, d.h. Wiegen und größensortiertes Zählen der Partikel, ca. zwei Stunden an Kleinteilen und bis zu vier Stunden an Großteilen.

    Gibt es überhaupt 100-prozentige Reinräume oder ist das eine Illusion und es verbleiben generell Restpartikel, die dann aber aufgrund der geringen Menge keine erwähnenswerten Schäden mehr verursachen?

    Ich hoffe, dass wir nie 100-prozentige Reinraumumgebungen brauchen. Es stellt sich die Frage: Was brauchen wir und wo wollen wir hin? Die Kunst muss darin liegen, allzeit funktionsfähige und störungsresistente Technik zu konstruieren und diese für unsere Kunden funktionell und preiswert zu bauen. D.h. es gilt das Risiko von Störungen oder gar Funktionsausfällen beherrschbar zu machen, d.h. nicht unbedingte absolute Partikelfreiheit – das kann man sich wünschen, aber nicht im großen Stil betreiben und schon gar nicht bezahlen!

    So beschränken wir uns zunächst auf die Beherrschung der größten Partikel ab 200µm. Allein durch diese einfache Beschränkung reduzieren sich automatisch auch all die kleineren Partikel. Wir zählen und dokumentieren zwar alle Partikel ab 15µm, sind aber nicht darauf erpicht, ja alle auf das µm-genau zu vermessen. Nein, es ist uns wichtig, grundsätzlich die gewünschte Sauberkeit auf einen bekannten Wert zu steuern und das Ausfall- oder Funktionsrisiko damit eindeutig und ausreichend zu reduzieren. Die Kunst liegt in einfachen praktikablen Lösungen, aufwendig und kompliziert – sich dabei noch verzetteln- kann jeder!

    Was passiert denn, wenn in hochkomplexen Produktionen nicht unter reinraumtechnischen Bedingungen gefertigt wird, obwohl es eigentlich so sein sollte?

    Das ist natürlich stark davon abhängig, welche Produkte mit welcher Sensibilität gefertigt, gehandhabt und verbaut werden. Das sollte/muss jeder Qualitätsverantwortliche selbst festlegen, ob die Grenze des Unerlaubten erreicht wird oder besser gesagt, das Risiko zu groß wird – sei es partikulär, chemisch oder gar biologisch.

    Wir können für unsere Produkte je nach Sensibilität sehr unterschiedliche Umgebungseinflüsse zulassen – von der Gießerei mit der Begrenzung der Anzahl von sog. Strahlgutkugeln – hier wegen des Risikos von Schäden an Bearbeitungswerkzeugen – bis hin zur Montage von Injektoren mit Partikeln nicht größer als 200µm – hier natürlich wegen möglicher Störungen oder gar Ausfällen der hochdynamischen Einspritztechnik im Motor.

    Schäden durch Partikel können schlimmstenfalls also sogar bis zum völligen Erliegen der Produktion führen?

    Mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit wenn Sie jedes Chaos zulassen! In Folge entstehen auch hohe Aufwendungen für Wiederherstellung und Nacharbeiten, Kulanz- und Garantiekosten.

    Hier geht es weiter mit Teil 2 des Interviews mit Dipl.-Ing. Hans Illig

    Lesen sie auch:

    Weitere Interviews

    Reinster Reinraum – Interview mit Dipl.-Biol. Markus Keller
    Zukunft Reinraumbekleidung: INTERVIEW mit Carsten Moschner>
    Reinraum: Interview mit DI Jörg Vierhaus
    Reinraumtechnik: Interview mit Dr. Lothar Gail


    Verfasst von Ursula Pidun

    Zu diesem Artikel gibt es Noch keine Kommentare. Kommentar verfassen »

    Veröffentlicht in Technische Sauberkeit, Interview

    Schlagwörter,


    « »

    Both comments and pings are currently closed.

    Comments are closed.


    Online Magazin Konzept und Realisierung kreateam & wolf informationsdesign