 |
|
|
 |
|
|
Alles über
Metall-Oberflächenreinigung
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Home > Teilereinigung > Standards
Standards
(Auszüge aus "Bauteilreinigung") Die Einordnung der
Reinigungsverfahren in die Fertigungsverfahren kann entsprechend dem Entwurf zur DIN 8592 erfolgen. In diesem Normentwurf wird
eine hierarchische Einteilung der Reinigungsverfahren nach dem Wirkprinzip vorgeschlagen. Die Hierarchieebenen werden bei der
Benennung der Verfahren durch eine mehrstellige Ordnungsnummer repräsentiert. Das "Reinigen" wird zunächst als Untergruppe des
Fertigungsverfahrens "Trennen" in das Ordnungsschema der DIN 8580 eingeordnet und erhält die Ordnungsnummer 3.6. Die nächste
Hierarchiestufe des Ordnungsschemas gibt das physikalische Wirkprinzip des Reinigungsverfahrens an. Als problematisch stellten
sich dabei die Strahlverfahren dar, da bei diesen Verfahren eine Kombination der Wirkmechanismen "mechanisch" und
"strömungstechnisch" vorliegt. Aus diesem Grund erhielten die Strahlverfahren eine eigene Untergruppe.
Der Entwurf zur DIN 8592 berücksichtigt weder Verfahren, bei denen mehrere physikalische Wirkprinzipien kombiniert werden,
noch können die in jüngster Zeit entwickelten Sonderverfahren, wie z. B. die Reinigung durch Mikroorganismen oder das
Vakuumentölen, in das Schema eingeordnet werden. Die vorgesehene Einteilung ist zudem nicht detailliert genug, einzelne
Verfahren gegeneinander abzugrenzen. So fallen z. B. unter das Ablösen mit der Ordnungszahl 3.6.4.1 die Verfahren: Dampfentfetten,
Tauchreinigung, Wischreinigung, Bürstreinigung, Trommelreinigung, Spritzreinigung, Flutreinigung, Abkochen und Ultraschallreinigung
mit Lösemitteln.
Normen, die klare Handlungsanleitungen für die Durchführung der Reinigung bieten, sind nur zu einigen wenigen Verfahren vorhanden.
Lediglich die schon seit längerer Zeit eingesetzten Verfahren, wie das Hochdruckwasserstrahlen (DIN EN 1829), die Reinigung mit
alkalischen Reinigern (DIN 65079), die Lösemittelreinigung (DIN 65078, LN 29740), die Strahlreinigung (DIN 65468), die
elektrolytische Reinigung (DIN 65473) und das Flammstrahlen (DIN 32539) sind genormt worden. Die in den letzten Jahren
vornehmlich in den USA entwickelten neueren Reinigungsverfahren sind bislang noch nicht in die deutsche und europäische
Normung eingegangen.
Die mit den einzelnen Reinigungsverfahren erzielbaren Reinheitsgrade sind lediglich in Einzelfällen genormt, beispielsweise
fotografische Vergleichsmuster für Oberflächenvorbereitungsgrade vor dem Aufbringen von Beschichtungen auf Stahlbauten
(DIN 55928, ISO 8501-8504). In einzelnen Normen für Oberflächenbehandlungsverfahren sind zudem verschiedene Prüfverfahren,
wie beispielsweise der Wasserablauftest zur Feststellung einer hinreichenden Entfernung von Fetten, empfohlen. Derartige
Ansätze können jedoch nicht ohne weiteres auf andere Anwendungsfälle übertragen werden.
Im Bereich der Reinigungsmaschinen sollen vornehmlich die Sicherheitsstandards für Anlagen genormt werden, ohne dabei auf
Einsatzgrenzen und Anwendungsfälle der beschriebenen Anlagen einzugehen (Entwurf zur DIN EN 12921).
Insgesamt muss festgehalten werden, dass die deutsche und europäische Normung bei der Wahl eines geeigneten Reinigungsverfahrens
für einen gegebenen Anwendungsfall nur wenig Hilfestellung gibt.
| DIN EN 1829 (1995) |
| Titel: |
|
Hochdruckreiniger, Hochdruckwasserstrahlmaschinen, Sicherheitstechnische Anforderungen
|
| Inhalt: |
|
Enthält Begriffsdefinitionen und Sicherheitsanforderungen für Hochdruckreinigungsanlagen
|
| VDI/VDE 2420 (1980) |
| Titel: |
|
Metalloberflächenbehandlung in der Feinwerktechnik: Vorbehandlung durch Reinigen und Entfetten
|
| Inhalt: |
|
Gibt eine unvollständige Übersicht über die gebräuchlichsten Reinigungsverfahren und Lösemittel.
|
| DIN 8200 (1982) |
| Titel: |
|
Strahlverfahrenstechnik: Begriffe, Einordnung der Strahlverfahren
|
| Inhalt: |
|
Organisiert die Benennung und Einordnung der Strahlverfahren.
|
| ISO 8501-8504 (1988 - 2000) |
| Titel: |
|
Vorbereitung von Stahloberflächen vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen
|
| Inhalt: |
|
Beschreibt Verfahren für die Korrosionsschutzvorbereitung von Stahlbauten und gibt Oberflächenvorbereitungsgrade anhand fotografischer Vergleichsmuster vor.
|
| DIN 8592 Entwurf (1985) |
| Titel: |
|
Fertigungsverfahren Reinigen: Einordnung, Unterteilung, Begriffe
|
| Inhalt: |
|
Ordnet die Reinigung dem Fertigungsverfahren "Trennen" laut DIN 8580 zu und legt weitere Untergruppen fest.
|
| DIN EN 12921 Entwurf (1997) |
| Titel: |
|
Maschinen zur Oberflächenreinigung und -vorbehandlung von industriellen Produkten
|
| Inhalt: |
|
Enthält Begriffsdefinitionen und Sicherheitsanforderungen für Reinigungsanlagen, die mit wässrigen, brennbaren und halogenierten Reinigern arbeiten.
|
| LN 29740 (1966) |
| Titel: |
|
Fertigungsrichtlinien für das Entfetten von Metallteilen in dampfförmigem Perchloräthylen
|
| Inhalt: |
|
Gibt einen groben Überblick über das Dampfentfetten und die einzuhaltenden Verfahrensparameter
|
| DIN 32539 (1998) |
| Titel: |
|
Flammstrahlen von Stahl- und Betonoberflächen
|
| Inhalt: |
|
Enthält eine ausführliche Beschreibung des Verfahrens, der einzusetzenden Geräte und des Arbeitsablaufes.
|
| DIN 55928 (1991) |
| Titel: |
|
Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungen und Überzüge
|
| Inhalt: |
|
EGibt Oberflächenvorbereitungsgrade für den Korrosionsschutz von Stahlbauten anhand fotografischer Vergleichsmuster vor.
|
| DIN 58747 (1982) |
| Titel: |
|
Optikfertigung: Ultraschallreinigungsanlagen, Flächenmaße für Reinigungsgestelle und Wannen
|
| Inhalt: |
|
Legt die Wannengrößen und Maße von Reinigungsgestellen für die Ultraschallreinigung von Optikkomponenten fest.
|
| DIN 65078 (1988) |
| Titel: |
|
Luft- und Raumfahrt: Reinigen mit organischen Lösemitteln
|
| Inhalt: |
|
Gibt einen groben Überblick über den Reinigungsablauf und dabei zu beachtende Gesetze und Vorschriften.
|
| DIN 65079 (1987) |
| Titel: |
|
Luft- und Raumfahrt: Reinigen von Metalloberflächen alkalisch
|
| Inhalt: |
|
Gibt einen groben Überblick über die Arbeitsabläufe bei der alkalischen Reinigung.
|
| DIN 65468 (1991) |
| Titel: |
|
Luft und Raumfahrt: Strahlen abtragend, reinigend
|
| Inhalt: |
|
Gibt einen groben Überblick über die einsetzbaren Strahlverfahren und die Arbeitsabläufe.
|
| DIN 65473 (1991) |
| Titel: |
|
Luft und Raumfahrt: Elektrolytisches Entfetten und Reinigen
|
| Inhalt: |
|
Gibt einen Überblick über die Arbeitsabläufe und Verfahrensparameter bei der elektrolytischen Reinigung.
|
| Neu: VDA 19, ISO 16232 |
| Titel: |
|
Automobilindustrie: Reinheitsvorgaben für funktionsrelevante Automobilteile
|
| Inhalt: |
|
Beschreibung der Verfahren mit denen die Einhaltung der Sauberkeitsvorgaben geprüft werden.
|
Definition von Reinheitsgraden
Eine Klassifizierung des Grades der Verschmutzung oder der Reinheit ist in der deutschen und europäischen
Normung nicht vorgesehen. Lediglich für Oberflächenvorbereitungsgrade für Stahlbauten existiert eine
Norm (DIN 55928). Diese Definitionen sind jedoch nicht für die Bauteilreinigung allgemein anwendbar.
Die US-Amerikanische Normung liefert zumindest Ansätze für die Definition von Reinheitsgraden und
die Zuordnung zu Reinigungsverfahren. Die amerikanische ASTM (American Society for Testing and Materials)
schreibt in vielen Bereichen verbindliche Testverfahren vor, mit denen die Eignung einer Reinigung für
einen bestimmten Zweck überprüft werden soll. Dabei wird zumeist nicht die Bauteilreinheit gemessen,
vielmehr wird geprüft, ob der nachfolgende Prozessschritt (z. B. Beschichten, Lackieren oder Kleben)
erfolgreich durchgeführt werden kann. Ein quantitativer Reinheitsstandard findet beim US-Militär seine
Anwendung:
Die amerikanische Militärnorm MIL-STD 1246C enthält einen Ansatz, der sich auf die Mengen vorhandener
Verschmutzung eines bestimmten Typs auf einer definiert großen Oberfläche oder in einem Volumen bezieht.
Die Maßeinheiten hängen hierbei von den Typen der Verschmutzung ab (beispielsweise Partikelanzahl, Masse,
oder bedeckte Fläche) und werden wie folgt dargestellt:
MIL-STD-1246 LEVEL X Y, Z
| X: |
|
Numerischer Partikelreinheitsgrad laut Tabelle, gibt die Anzahl von nichtorganischen Partikeln pro Oberflächeneinheit an
|
| Y: |
|
Sauberkeitsbezeichnung für NVR (Nicht flüchtige Rückstände) laut Tabelle in Masse pro Flächeneinheit, bzw. Masse pro Volumeneinheit
|
| Z: |
|
Alternative oder zusätzliche Reinheitsgrade laut eines oder mehrerer Elemente folgender Auflistung, ausgedrückt in der angegebenen Maßeinheit
|
| PAC: |
|
Prozentuale Bedeckung der Fläche des Bauteiles durch Verschmutzungen
|
| PC: |
|
Partikelzahl unabhängig von der Tabelle für den Partikelreinheitsgrad
|
| CVCM: |
|
Gesammeltes flüchtiges Material laut ASTM E595
|
| VCM: |
|
Flüchtiges Material, anders als nach ASTM E595 bestimmt, mit Angabe der Untersuchungsmethode
|
| NTU: |
|
Nephelometrische Trübheit, Einheiten laut Tabelle, gilt bei Flüssigkeiten
|
| TML: |
|
Gesamtmasseverlust laut ASTM E595
|
Die Messmethoden zur Bestimmung des Reinheitsgrades sind hierbei zwingend vorgeschrieben. Diese Norm und die zugehörigen
Reinheitsgrade gehen von sehr hohen Reinheitsanforderungen aus, wie sie unter anderem für Bauteile in der Luft- und
Raumfahrttechnik und vergleichbaren Anwendungen notwendig sind. Ein Einsatz eines derartigen Standards im allgemeinen
Maschinenbau ist schon allein aus Gründen der dabei durchzuführenden sehr aufwendigen Testverfahren nicht sinnvoll.
Beispiel- Reinheitsgrade laut MIL-STD 1246C
MIL-STD-1246 Level 200: bezieht sich nur auf Partikel
MIL-STD-1246 Level 200F: bezieht sich auf Partikel und NVR
MIL-STD-1246 Level F: bezieht sich nur auf NVR
MIL-STD-1246 Level 200F, CVCM=0.1%, TML=1%: bezieht sich auf Partikel, NVR, CVCM und TML
Testverfahren
Schnelltests für sichtbaren Schmutz
| Verfahren |
Prinzip |
Art der Information |
| Visuelle Prüfung |
Beurteilung der Fleckigkeit / Sauberkeit der Oberfläche |
subjektives Urteil: fleckig oder nicht |
Schnelltests für Fett/Öl
| Wasserablaufprobe |
Sichtbarmachung der Veränderung der Benetzbarkeit der Metalloberfläche |
Vorhandensein hydrophober Verschmutzungen (Öl/Fett) |
| Sprühnebeltest |
Sichtbarmachung der Veränderung der Benetzbarkeit der Metalloberfläche |
Vorhandensein hydrophober Verschmutzungen (Öl/Fett) |
| Nigrosintest |
Sichtbarmachung der Veränderung der Benetzbarkeit der Metalloberfläche |
Vorhandensein hydrophober Verschmutzungen (Öl/Fett) |
| Fettrotprüfung |
Sichtbarmachung der Veränderung der Benetzbarkeit der Metalloberfläche |
Vorhandensein hydrophober Verschmutzungen (Öl/Fett) |
| Testtinten |
Sichtbarmachung der Veränderung der Benetzbarkeit der Metalloberfläche |
Oberflächenspannung |
| Kontaktwinkel-Messung |
Sichtbarmachung der Veränderung der Benetzbarkeit der Metalloberfläche |
Grenzflächenspannung |
| UV-Test |
Sichtbarmachung von Ölen, die in UV - Strahlung fluoreszieren |
fluoresz. Rückstand |
Schnelltests für Pigmentschutz
| Wischtest |
Sichtbarmachung von Partikelschmutz |
Grauschleier auf dem weißen Tuch |
| Tesafilm-Test |
Sichtbarmachung von Partikelschmutz |
Partikelanzahl und Partikelgröße |
| Ablöseverfahren |
Sichtbarmachung von Partikelschmutz |
Partikelanzahl und Partikelgröße |
Nachweis von Passivschichten
| Kupfersulfat-Test |
Passive Schichten verhindern einen CU-Überzug in Kupfersulfatlösung |
Reaktivität |
| Berliner-Blau-Test |
Passive Schichten verhindern blaue Flecken in Hexaccyanoferrat (3)- Lösung (K3Fe(CN)6) |
Reaktivität |
| Anodische Polarisationsmessung |
Durch Anlegen einer Spannung oder eines Stromes sind Rückschlüsse auf die Bauteilreinheit möglich |
Reaktivität |
Quantitative Meßmethoden
| Wägemethoden |
Messen der Gewichtsdifferenz oder Ablösen des Schmutzes und Messen des Schmutzeintrages in der Lösung |
Masse der Verunreinigungen |
| Optical Particle Counter |
Auszählen gelöster Partikel in einer Durchlicht-Meßzelle |
Anzahl und Größe der vorliegenden Partikel |
| Kohlenstoffbestimmung durch Oxidation |
Verbrennung der Kohlenwasserstoffketten und Messung des C-Gehalts |
Masse der C-haltigen Verunreinigungen |
Instrumentelle Oberflächenanalytik
| Infrarot Spektroskopie (IR,IR-RA) |
Nachweis von Mineralölkohlenwasserstoffen auf der Oberfläche |
KW-Menge |
| Ablöseverfahren nach DIN 38409 |
Nachweis von Kohlenwasserstoffen im Ablösemedium |
KW-Menge |
Glimmentladungs-
spektroskopie (GDOS) |
Element-Tiefenanalyse dicker Schichten |
Zusammensetzung |
Röntgenfluoreszenz-
analyse (RFA ) |
Element-Tiefenanalyse dicker Schichten |
Zusammensetzung |
| Elektronenspektroskopie/ Elektronenmikroskopie (XPS, SIMS, REM, AES) |
qualitative und quantitative Analyse dünner (nm-Bereich) Schichten |
Menge und Zusammensetzung |
| Atomare Kraftmikroskopie (AFM) |
Oberflächentopographie |
Rauheitskennwert |
|
|
|
|
|
