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  • 16. August 2012

    Verbindungselemente im Fokus der Technischen Sauberkeit

    Technische Sauberkeit gewinnt im Rahmen von Produktionsprozessen in der Automobilindustrie einen immer höheren Stellenwert. Innerhalb der Fertigungsprozesse von Bauteilen muss die Reinigung der Werkstücke durchgehend sichergestellt sein. Dabei stehen besonders auch Verbindungselemente im Fokus.

    Bauteile-Verbindungselemente

    Restschmutz befindet sich auch auf Oberflächen von Verbindungselementen (Foto: nicolas / istockphoto.com)

    Verbindungselemente kommen bei der Herstellung von beispielsweise Motoren, hydraulischen Systemen, Einspritz-Anlagen und Bremssystemen zum Einsatz. Dabei stehen qualitative Merkmale im Mittelpunkt, die Funktionalität bei gleichzeitiger Kosteneffizienz sicherstellen.

    Verbindungselemente unterliegen Reinigungsverfahren

    Angemessene Reinigungsverfahren stellen innerhalb der Produktion eine Oberflächenbeschaffenheit sicher, die bestenfalls als optimal zu bezeichnen ist. Dies betrifft selbstverständlich auch Verbindungselemente. Nur unter solchen Bedingungen kann es zu einer erfolgreichen Weiterverarbeitung der Bauteile kommen wie etwa zur Beschichtung und zur Endmontage. Planer und Praktiker in der Technischen Sauberkeit werden dabei vor immer größere Herausforderungen gestellt. Denn Bauteile werden immer kleiner, gleichzeitig jedoch auch deutlich komplexer.

    Anfälligkeiten im Bereich Verbindungselemente

    Experten müssen sich daher mit einer großen Vielfalt an Werkstoffen und Integrationsdichten der Bauteile auseinandersetzen. In Hinblick auf die deutlich steigenden Leistungsmerkmale der einzelnen Komponenten von Bauteilen und Baugruppen kommt es zudem zu größeren Anfälligkeiten.

    Hierzu zählen unter anderem:

    • Verschleißerscheinungen
    • Fehler bei der Montage
    • Undichte Stellen
    • Verschlüsse der Düsen
    • Versagen der Bauteile
    • Kontaminationsgefahr durch filmische Beläge
    • Kontaminationsgefahr durch Partikel
    • Erhöhte Fehlerquoten bei der Fertigung

    Damit die hohen Qualitätsmaßstäbe trotz solcher Beeinflussungen gewährleistet bleiben, schafft ein kontinuierliches Kontrollsystem Sicherheit. Dies wird in Form einer sogenannten Restschmutzanalyse sichergestellt. Bei diesem Verfahren werden regelmäßig erhobene Messdaten zum Status der Verschmutzung (Restschmutz) erhoben und präzise dokumentiert.

    Kontaminationen beeinträchtigen Verbindungselemente

    Dabei wird unter Restschmutz jener Anteil an Partikeln verstanden, mit dem die jeweiligen Bauteile in einer Weise kontaminiert sind, die zur Beeinträchtigung führen können. Sogenannte harte Partikel, wie etwa Späne, Flitter aus Zink oder Reste aus Metall werden dabei als besonders kritisch gewertet. Zu den sogenannten weichen Partikeln, zu denen beispielweise Fussel und Flusen oder Lackrückstände zählen, gelten als weniger kritische Verschmutzungen. Dennoch sollten sie größtmögliche Beachtung und Berücksichtigung innerhalb der Analyseverfahren finden.

    Dabei ist das Analyseverfahren komplex und besteht aus einer Vielzahl an unterschiedlichsten Vorschriften und methodischen Prüfarten. Zur Erstellung einer Richtlinie, die Allgemeingültigkeit in Hinblick auf solche Sauberkeitsprüfungen hat, wurde das Regelwerk VDA Band 19 „Prüfung der Technischen Sauberkeit“ ins Leben gerufen. Es genießt allgemeine Anerkennung und dient Praktikern als hilfreicher und überaus nützlicher Leitfaden.

    Verbindungselemente der Zuliefererbranche

    Technische Sauberkeit tangiert wesentlich auch die Zulieferer-Branche. Die Branche liefert wichtige und unverzichtbare Verbindungselemente, ohne die komplexe Baugruppen und Bauteile nicht produziert werden können. Zu solchen Verbindungselementen zählen beispielsweise Schrauben und Muttern sowie viele andere Verbindungsteile aus Stahl. Auch diese Teile müssen den standardisierten Vorgaben in der technischen Sauberkeit standhalten und somit speziellen Verfahren zur Abreinigung zugeführt werden. Ob Reinigung mittels Ultraschall, Spülen oder anderweitige Reinigungsverfahren zum Einsatz kommen, bestimmen zumeist die Unternehmen, die diese Verbindungselemente bestellen.

    Analyseverfahren bestimmen Grad der Verschmutzung

    Damit der Grad der Verschmutzung auch solcher Verbindungsteile präzise bestimmt werden kann, kommen im Wesentlichen zwei unterschiedliche Erhebungsmaßnahmen in Betracht. Zum einen kommen gravimetrische Verfahren zur Bestimmung von Restschmutz zum Einsatz. Hierbei steht der maximale Anteil an Schmutzpartikeln pro Bauteil oder pro Fläche im Fokus. Beim zweiten Verfahren geht es um die Ermittlung der Anzahl und Größe der Partikel in „μm“, die pro Bauteil oder auch pro Fläche ermittelt werden.

    Technische Sauberkeit tangiert Verbindungselemente

    Auch im Bereich Verbindungselemente kommt im Rahmen der Restschmutzanalyse nur selten lediglich eines der beiden Verfahren zum Einsatz. In der Regel wir die Restschmutzanalyse durch den Einsatz beider Verfahren sicherstellt. Diese Notwendigkeit ergibt sich allein schon aus den enormen Ansprüchen, die an die Sauberkeit der Bauteile insgesamt gestellt wird. Schließlich beziehen sich die Grenzwerte zum Restschmutz sowohl auf die komplette Produktion und Fertigung, als auch auf die Bereiche Lagerung, Verpackung und Versand. Diese lässt sich nur dann sicherstellen, wenn alle beteiligten Elemente den Anforderungen in gleicher Weise standhalten.

     
    Experte und Berater für technische Sauberkeit:

    Verweise:
    Restschmutzanlayse zur Bestimmung der Oberflächensauberkeit
    Restschmutzanalysen nach VDA Band 19
    Restschmutz vermeiden – aber wie?
    Portrait Volker Burger – Experte für Restschmutzanalysen
    Verfahren zur Partikelmessung
    Automatische Partikel-Indentifikation
    Messverfahren – Die Abklingmessung
    Korrelative Mikroskopie zur Partikel-Analytik
    Mikrotomographie zur Partikel-Analyse
    Partikel – Störgrößen bei Messverfahren
    Der „Illig“-Wert
    Gravimetrie – Wägen im Mikrogramm-Bereich
    Auf der Jagd mit Partikelfallen


    Verfasst von Ursula Pidun

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