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Freitag, 18 November 2022 10:59

Trockendampf-Reinigung in der automatischen Fertigung – Teil 9 – Versuchsbeschreibung und -ergebnisse sowie Reinigungsparameter

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Geschätzte Lesezeit: 8 - 15 Minuten
Außenreinigung von gewindegewalzten V2A-Rohren direkt nach dem Verlassen  der Walzmaschine. Der „Gewinde“-Außenmantel wird in den zwei silbernen  Rohren des Kastens mit 450° C Dampftemperatur gereinigt. Walzöl und Späne  werden zu 100 % entfernt, die gereinigte Oberfläche ist trocken, versandfertig.  Die Dampfschwaden sind normalerweise im Kasten eingeschlossen und werden  dort zur Kondensation abgesaugt Außenreinigung von gewindegewalzten V2A-Rohren direkt nach dem Verlassen der Walzmaschine. Der „Gewinde“-Außenmantel wird in den zwei silbernen Rohren des Kastens mit 450° C Dampftemperatur gereinigt. Walzöl und Späne werden zu 100 % entfernt, die gereinigte Oberfläche ist trocken, versandfertig. Die Dampfschwaden sind normalerweise im Kasten eingeschlossen und werden dort zur Kondensation abgesaugt Foto: IBH Ingenieurbüro Hannemann

Die Versuche mit Sattdampf als Medium zur Reinigung von Oberflächen waren Inhalt der letzten Folgen der Serie. Nun folgen Versuchsbeschreibungen, Versuchsergebnisse sowie die Evaluierung technologischer Parameter für eine erfolgreiche Oberflächenreinigung.

Entfernen von Schmutzfilmen mit Heißdampf auf außenliegenden regelmäßigen und unregelmäßigen Flächen

Die zielsichere Reinigung von Draht, Blechen, Formprofilen und unregelmäßigen Oberflächen mittels Heißdampf wird im Folgenden erklärt. In der Praxis arbeitende Reinigungsanlagen der Heißdampftechnologie zeigen die Umsetzung der Theorie in die Praxis. Berechnungen und Diagramme zur Auswahl der technologischen Parameter werden aufgezeigt.

Übersicht der Versuche und der Versuchsergebnisse

Die Bleche und Formprofile haben infolge ihrer Herstellungstechnologien in der Regel Schmiermittel und kleinste, feine Metallspäne als fremde Partikel auf der Grundwerkstoffoberfläche. Infolge sehr hoher Pressungen in der Herstellung sind die Fremdpartikel in geringstem Abstand zur Grundwerkstoffoberfläche sehr hoch statisch aufgeladen, d. h. sie haben eine hohe Bindungsenergie. Die Neutralisierung der Oberflächenladungen erfordert somit höhere Spannungen, d. h. weiterhin im mV-Bereich. Wir reden hier von 100 bis 200 mV höheren Gleichspannungen. Je nach Grundwerkstoff ergeben sich die erforderlichen Entladungsspannungen. Im Bereich von 2 bis 3,5 V Gleichspannungen werden die Aufladungen galvanisch sicher entladen. Werden reine galvanische Reinigerlösungen genutzt, sollten 300 bis 500mV Spannung der Lösung gegenüber der V2A-Tankwand ausreichend sein.

In dieser Arbeit wurden diverse Versuche mit Heißdampf ausgeführt. Dampf mit 200 °C wurde bei 8,5 bar Überdruck im Dampfkessel elektrisch aufgeheizt und mittels Heißluftpistole um 200 bis 400 °C überhitzt. Zusätzlich wurden Gleichspannungen als Kathode und Anode zum Grundwerkstoff mit 2 bis 3,5V Gleichspannung oder mit 2 bis 3,5 V Wechselspannung geschaltet.

In allen Versuchen wurden die Fremdpartikel entfernt, Unterschiede bestanden in der Zeitdauer des Reinigungsvorgangs. Die effektivste Oberflächenreinigung war bei gezogenen Drähten, bis zu 13 Ziehstufen mit Ziehseifen und feinsten Ziehspänen verschmutzt bis 15m/sec Ziehgeschwindigkeit nachweisbar.

Am schwierigsten war die Reinigung von glatten feingewalzten Blechen. Hier waren die sichere Abscheidung und der Transport des abgeschiedenen Fremdstoffes die Grenzen der Reinigungsergebnisse. Nur zusätzliche erwärmte Druckluft mit bis zu 4 bar Überdruck und/oder querströmende Flüssigkeit mit Injektor/starker Absaugung ermöglichen die Heißdampftechnologie. Flachdüsen in hintereinander fächerförmig versetzter Anordnung, vergleichbar den Schneepflügen auf der verschneiten, breiten Autobahn ermöglichen die Anwendung dieser Technologie. Der Abtransport der gelösten Fremdpartikel und Öle setzt die Grenzen der Reinigungsgeschwindigkeit.

Versuche mit einer Relativgeschwindigkeit von 15 bis 35m/s, bei gezogenem Draht zeigen, dass die Trennung der Fremdpartikel (Ziehseifen) von der Oberfläche des Grundmaterials erfolgt, der Transport aus dem Bereich der Trennung jedoch nicht ausreichend ist. Die Düsen verblocken innerhalb von 20 bis 30 sec, bis hin zum Verschweißen, d. h. Drahtabriss.

Die Verweilzeit der Oberflächenbereiche im HD-Düsenbereich ergibt sich aus nachfolgender Gleichung:

vDraht = 15 m/sec bei Drahtdurchmesser
von dDraht = 1,2 mm <1>

Düsenspalt – Abstand der Ringdüse = 0,05 mm, bei Ringdüsendurchmesser 4 mm , Düsenfläche = 0,05mm x 3,14 x 4mm = 0,628mm²

Bei angenommenen Schichtdicken der Ziehseifen von 0,2 mm Dicke ergibt sich pro mm Drahtlänge 0,628mm2 x 0,2mm x 15000/0,05 = 37 680mm3/sec der HD-Dampfreinigung Fremdpartikelvolumen

Somit ist verständlich, dass die abgereinigte Fremdpartikelmenge der Grenzwert des Verfahrens ist. Die Optimierung des schnelleren Abtransportes war nicht Gegenstand dieser Arbeit, wird aber in der Entwicklungsabteilung des Anlagenherstellers weiter verfolgt.

Wesentlich für diese Arbeit ist die eineindeutige Aussage, dass aufgrund der Reinigungsergebnisse die Trennung der Fremdpartikel von der Grundmaterialoberfläche bei einer Relativgeschwindigkeit von bis zu 35 m/sec sicher erfolgt.

Die Verweilzeit des Oberflächensegmentes zum Zeitraum der Reinigung berechnet man wie folgt:

15000 mm : 1 sec = 0,05 mm Spaltlänge HD-Düse : t sec<2>

→ 0,05 mmsec / 15000 mm =t sec = 3,3x10-6sec

Somit ist hinreichend sicher, dass chemische Reaktionen keine Rolle spielen, d. h. die Zugabe von Elektrolyten oder Säuren sind unbedeutend für das Reinigungsergebnis. Versuche zu dieser Aussage wurden vor der HD-Reinigung mit eine in Phosphorsäure getauchten Draht ausgeführt, dabei wurden keine messbaren Änderungen ermittelt.

Es ist bekannt, dass Drahtoberflächen mittel Elektrolyse im Säurebad gereinigt werden. Bei 20 Volt pulsierender wechselder Gleichspannung in saurer Lösung erfolgt hier die Reinigung. Die abgelösten Fremdpartikel werden im Volumenstrom über Filtration abspült. Auch hier sind die Transportmengen der Fremdpartikel die Grenze der Relativgeschwindigkeit.

Somit wurde in dieser Arbeit mit HD-Dampf mit elektrischer Ladung von 3 Volt Gleichspannung bei einem Strom von 0,08 Ampere die Bauteiloberfläche sicher von Fremdpartikel gereinigt. Im Folgenden werden die ausgeführten Versuche beschrieben.

Technologische Parameter zur Reinigung beliebiger frei zugänglicher Bauteiloberflächen

Die Reinigung von Aluminiumgussoberflächen, Graugussoberflächen, gewalzten Blechen und gewalzten, profilierten Blechen wurde mittels HD-Dampf ausgeführt.

Aluminiumguss

Aus der Zerspanung entnommene Druckgussteile, verschmutzt mit Kühlschmiermitteln und diversen Spänen werden mittels Vollstrahl–HD–Dampfdüsen und Flach–HD–Dampfdüsen gereinigt. Der lichte Abstand zwischen Düsenschlitz–Dampfaustritt und der Oberfläche des Grundmaterials beträgt zwischen 3 und 7 mm. Der Vorschub der HD-Düse zur Oberfläche beträgt zwischen 30 und 150 mm/sec. Der HD-Dampf wird im Dampferzeuger mit 200 °C bei 8 bar erzeugt. Das Speisewasser ist aus dem Wasserkreislauf, d. h. kondensierter gereinigter Dampf aus vorheriger Reinigung, leicht sauer. Die Düse wird mittels Warmluftdüse auf Temperaturen zwischen 200 und 400 °C erwärmt. Die HD-Düse wird mit und ohne elektrischen Anschluss von 2,5 Volt Gleichspannung gefahren.

Signifikant bei allen Versuchen: In jedem Versuch wurde die Oberfläche von Fremdpartikeln gereinigt. Am effektivsten war die Reinigung mit 200 °C und einer Spannung von 2,5 Volt Gleichspannung. Die Mischung mit erwärmter Druckluft war in jedem Fall für den Transport der gelösten Fremdpartikel erforderlich. Wesentlich für die Versuche war die Legierung, d. h. Si-und Mg-Anteile im Aluminium waren signifikant für das Färben der Grundwerkstoffoberfläche in Gold oder Schwarz, letzteres durch starke Oxidation des Aluminiums. Bis zu Temperaturen von 180 °C auf der Grundmaterialoberfläche blieb die Farbe, die Struktur des Grundwerkstoffs unverändert. Die elektrische Ladung war bis zu diesen Parametern von wenig unterschiedlicher Wirkung.

Wird der Grundwerkstoff als Kathode geschaltet, wird nach 2 bis 3 Minuten Wirkzeit das Ausdiffundieren von Aluminiummolekülen sichtbar, die Oberfläche wird porös, der Materialabtrag beginnt.

Somit sind für diese Grundmaterialien aus Aluminium, abhängig von der Legierung, folgende Parameter für die Temperatur zu wählen: HD-Dampf aus dem Dampferzeuger mit 200 °C bei 8,5 bar und einer Nachheizung der HD-Düse mittels Warmluftgebläse bis 250 °C Lufttemperatur. Je nach Schichtdicke der Fremdpartikel und der Art der Kühlschmiermittel muss eine Vorschubgeschwindigkeit von bis zu bis 35m/sec für die Reinigung gewählt werden. Wesentlich ist die lokale maximale Oberflächenerwärmung des Grundwerkstoffes, Versprödung und Verfärbung müssen ausgeschlossen werden. Die Überwachung der Parameter ist in der Serienfertigung unbedingt erforderlich. Wird die Relativgeschwindigkeit auf null reduziert, muss der Temperatureintrag sofort reduziert werden, d. h. erforderlich wäre ein Schnellstopp der HD-Düse und ein Schnellstopp der Warmluftheizung in Richtung zu reinigender Grundwerkstoffoberfläche. Die gereingte trockene Oberfläche ist metallrein, d. h. die Oberfläche oxidiert beginnend mit Austritt aus dem HD-Dampfbereich. Da die Oberfläche sicher trocken ist, erfolgt keine oder geringe elektrolytische Oxidation. Erst die Luftfeuchtigkeit der Umgebung startet die Oxidation. Die gereinigte Aluninum-Oberfläche erscheint hell und strahlend. Gussporen und Haarrisse sind von Schleifstaub und Fremdpartikeln befreit, d. h. Haarrisse sind sichtbar und Poren sind luftdurchlässig.

Grauguss, Stahlguss

Aus der Zerspanung entnommene Gussteile, verschmutzt mit Kühlschmiermitteln und diversen Spänen werden mittels Vollstrahl–HD–Dampfdüsen und Flach–HD–Dampfdüsen gereinigt. Der lichte Abstand zwischen Düsenschlitz–Dampfaustritt und der Oberfläche des Grundmaterials beträgt zwischen 3 und 7 mm. Der Vorschub der HD-Düse zur Oberfläche liegt zwischen 30 und 150mm/sec. Der HD-Dampf wird im Dampferzeuger mit 200 °C bei 8 bar erzeugt. Das Speisewasser ist aus dem Wasserkreislauf, d. h. kondensierter gereinigter Dampf aus vorheriger Reinigung, leicht sauer. Die Düse wird mittels Warmluftdüse auf Temperaturen zwischen 200 und 400 °C erwärmt. Die HD-Düse wird mit und ohne elektrischen Anschluss von 2,5Volt Gleichspannung gefahren.

Signifikant bei allen Versuchen, in jedem Versuch wurde die Oberfläche von Fremdpartikeln gereinigt. Am effektivsten war die Reinigung mit 400 °C und einer Spannung von 2,5 Volt Gleichspannung. Die Mischung mit erwärmter Druckluft war in jedem Fall für den Transport der gelösten Fremdpartikel erforderlich. Wesentlich für die Versuche waren die Legierung und die Oberflächenrauhigkeit. Wird keine erwärmte Umgebungsluft zur Reinigungsfläche geblasen, erfolgt das Absaugen des HD-Dampfes aus dem Bereich der Reinigung mit einem Unterdruck von -200 mbar. Angrenzende Umgebungsluft strömt in den Bereich der Reinigung nach, d. h. auch hier fördert die strömende Luft die gelösten Fremdpartikel von der Grundwerkstoffoberfläche. Direkt in der Arbeitspistole ist im Bereich der Absaugung ein mechanischer Partikelfilter montiert, hier werden die „schweren“ Partikel abgeschieden. Leichte Fremdpartikel werden zusammen mit den Schwaden Richtung Kondensator bewegt und dort gefiltert. Es fließt gereinigtes und leicht saures Kondensat in den Sammeltank zurück.

Wird der Grundwerkstoff als Kathode geschaltet, wird nach 2 bis 3 Minuten Wirkzeit das Ausdiffundieren von Molekülen sichtbar, die Oberfläche wird porös, Materialabtrag beginnt. Je nach Schichtdicke der Fremdpartikel und der Art der Kühlschmiermittel muss die Vorschubgeschwindigkeit der Reinigung gewählt werden. Wesentlich ist die lokale maximale Oberflächenerwärmung des Grundwerkstoffes. Versprödung und Verfärbung müssen ausgeschlossen werden. Die Überwachung der Parameter ist unbedingt in der Serienfertigung erforderlich. Wird die Relativgeschwindigkeit auf Null reduziert, muss der Temperatureintrag sofort reduziert werden, d. h. erforderlich wären Schnellstopps der HD-Düse und der Warmluftheizung in Richtung der zu reinigenden Grundwerkstoffoberfläche.

Die schnelle Abstandsvergrößerung zwischen HD-Dampfdüse und Oberfläche ist alternativ möglich.

Die gereinigte trockene Oberfläche ist metallrein, d. h. die Oberfläche oxidiert beginnend mit dem Austritt aus dem HD-Dampfbereich. Da die Oberfläche sicher trocken ist, erfolgt keine oder nur geringe elektrolytische Oxidation. Erst die Luftfeuchtigkeit der Umgebung startet die Oxidation. Die gereinigte Oberfläche erscheint hell und strahlend. Gussporen und Haarrisse sind von Schleifstaub und Fremdpartikeln befreit, d. h. Haarrisse sind sichtbar und Poren sind luftdurchlässig. Graphitstaub im Bereich der Oberfläche ist entfernt. Besonders bei Grauguss diffundiert Graphit aus dem Kernbereich des Grundwerkstoffes nach. Gereinigte Graugussbauteile sind 2 bis 3 Stunden nach der Reinigung grau, mit Graphit überzogen. Wischt man mit einem Lappen über die gereinigte Oberfläche wird Graphit und rostbraunes Pulver auf dem Lappen sichtbar. Stahlguss ist nach der Reinigung blank und abhängig von der Luftfeuchtigkeit beginnt die elektrolytische Oxidation durch „Flugrostbildung“.

Gewalzte Flachtafel aus Stahlblech, nicht gelocht und gelocht

Die unter Punkt a und b genannten Aussagen treffen auch für diese Versuche zu. Unterschiede wurden im physikalischen Verhalten der Strömungen messbar. Die Lochungen der Flachtafeln beeinflussen als Reflexionsfläche wesentlich die Verteilung der HD-Dampfströmungen. Verwirbelung und freier Durchgang sowie undefinierte Reflexionsflächen wechseln einander ab. Somit ergeben sich unregelmäßig gereinigte Bereiche der gelochten Oberfläche. Ist die Blechtafel nicht gelocht, bestimmt der Strahlwinkel der HD-Düse zur Oberfläche die Reinigungsqualität. Auch hier gilt, der Transport der gelösten Fremdpartikel ist von den Strömungsverhältnissen abhängig. Je flacher der Einströmwinkel der HD-Düse zur Oberfläche desto höher ist die Injektion von umgebender Luft, d. h. es wächst die angesaugte Luftströmung. Wird bei der HD-Düse eine Druckluftdüse mit erwärmter Luft von bis zu 400 °C zugeschaltet, bildet sich ein Schwall, eine Welle von Fremdpartikeln. Diese wird auf der Oberfläche Richtung Außenkante bewegt. Dort angekommen, reist sie von der Oberfläche ab und tritt undefiniert in die Umgebung. Diese Lösung ist nicht gewünscht. Deshalb wurde die gezielte Absaugung mittels Unterdruck bis -300 mbar mit der Schwadenabsaugung genutzt. Diese Technologie hatte in der Relativgeschwindigkeit ihre Grenze, ab bestimmten Filmdicken der Fremdpartikel war die kinetische Energie zur Mitnahme der Partikel/Öle nicht mehr gegeben. Da die Konsistenz von Kühlschmiermitteln unterschiedlich ist, wurde in Versuchen ermittelt, dass Flächenreinigungen jeweils auf die erforderlichen Parameter getestet werden müssen. Blechtafelflächen mit einem Längen-Breitenverhältnis, bei dem die Länge größer ist als die Breite (Bandmaterial), sind einfach und sicher umlaufend zu reinigen. Die Grenze für die HD-Dampfreinigung sind die Erfordernisse für den Fremdpartikeltransport von der Oberfläche des Grundwerkstoffes.

In Versuchen wurden Musterreinigungen in der Serienfertigung von Aluminium-Bandmaterialien bis 120m/min, bzw. 2m/sec ausgeführt. Die Oberflächen hatten Testwerte von max. 2 % C-Gehalt. Nach Aussage des Betriebes war das Reinigungsergebnis mit dem Verdampfen im Ofen vergleichbar. Die Oberflächentemperaturen wurden unter 190 °C gehalten.

Profilierte offene und geschlossene endlose Profile aus Chrom/Mangan/Nickel legiertem Stahlblech, V2A- und Aluminiumblech

Die Versuche wurden in zwei Abschnitte geteilt, frei zugängliche Außenflächen und Hohlräume und Hohlflächen (Innenflächen von Röhren). Besondere Versuche erfolgten mit perforierten Vierkantprofilen aus V2A- und Aluminiumblech, eingesetzt als verklebte Abstandshalter in Thermoscheiben zwischen den Glasscheiben.

In der Regel werden Profile endlos gefertigt, d. h. sie werden nach der Profilierung auf Länge geschnitten. Es ist deshalb üblich, die endlose Profilfläche vor dem Ablängen zu entfetten und von feinen Schnittspänen zu reinigen, die vor und während der Profilierung entstanden sind. Hinzu kommen Schmauchspuren infolge des Verschweißens,. Abgeschnittene Profillängen werden nach dem Schneiden nochmals von Schnittspänen und Kühlschmiermitteln befreit.

Zur Reinigung können die HD-Dampfreinigung oder die wässrige Reinigung eingesetzt werden. Effektiv für die Reinigung vor Auslieferung abgelängter Profile ist die HD-Dampfreinigung. Die HD-Düse wird der Profilkontur nur begrenzt angemessen. In der Regel ist eine Ringdüse mit 3 bis 5 mm lichtem Spalt zur Profilkontur ausreichend.

Selbst quadratische Kastenprofile können sicher mit Ringdüsen gereinigt werden.

Rechteckige Kastenprofile werden mittels Ringdüsen mit integrierten Vollstrahldüsen zur HD-Dampfleitung Richtung der Profiloberfläche gereinigt. Für die verschiedenen Lösungen sind unten Beispiele aufgezeigt.

Die Innenflächen bei offenen oder perforierten Profilen werden entfettet, die abgereinigten Fremdstoffe jedoch nur begrenzt aus den Innenraum befördert. Hier sind zusätzliche erwärmte Druckluftdüsen erforderlich. Auch sind Absaugungen der gelösten Fremdpartikel mit -300 mbar mit Schwaden-Absaugungen kombiniert nutzbar. Zum Beispiel müssen perforierte Abstandshalter aus V2A-Material mit 200 °C Oberflächentemperatur gefahren werden, damit das Öl zur Verringerung der Reibung beim Profilieren verdampft. Sind die Profile aus Aluminium, sind die zulässigen Oberflächentemperaturen für unbedenkliche Erhaltung der Oberflächenstrukturen erforderlich.

In offenen Profilen sind die Strömungslinien zu ermitteln, damit die Strömungsrichtung der Absaugung nicht in einer Totwasserzone endet. Die Relativgeschwindigkeiten aus Laufrichtung der Profile und Strömungsrichtung des HD-Dampfes aus der Ringdüse sind zu beachten. Sind die Richtungen entgegengesetzt gerichtet, kann es häufig Wälle von gelösten Fremdstoffen ergeben, die dann die Reinigung verblocken. Wird nach der Passage des Profils durch den Ringspalt der HD-Düse die Oberfläche stark unterkühlt, bilden sich Wasserkugeltropfen. Diese sind stark elektrisch geladen, haben eine sehr hohe Oberflächenspannung, vergleichbar den mechanischen Eigenschaften von Quecksilberkugeln. Ein Abblasen mit bis zu +500 mbar warmer, trockener Luft scheidet bzw. rollt die Wassertropfenkugeln von der Bauteiloberfläche. Diese ist dann sicher trocken.

Kunststoffe

Im Rahmen dieser Arbeit wurden Kunststoffoberflächen in Testversuchen mittels HD-Dampf gereinigt. Systematische Versuchsreihen wurden nicht ausgeführt. Somit kann hier nur die prinzipielle Anwendungsmöglichkeit der HD-Dampftechnologie festgestellt werden. Weiterführende Versuchsreihen sollten bei Interesse der Anwendbarkeit ausgeführt werden.

Die wesentliche Größe für die Anwendung ist die Oberflächentemperatur des Grundwerkstoffes. Diese ist stark vom Kunststoffmaterial abhängig.

Teflon oder Murthfeld-Grün sind zum Beispiel sehr unterschiedliche Materialien, somit sind die Parameter des Reinigungsverfahrens auch in der HD-Dampftechnologie vollkommen unterschiedlich. Gummiartige Werkstoffe weichen bei den erforderlichen Parametern noch weiter zu anderen Kunststoffen ab. Die Reinigung der Oberflächen mittels HD-Dampf wurde wegen des Untersuchungsumfangs und fehlender Nachfrage in der Industrie in dieser Arbeit nicht systematisch untersucht.

Minerale und Gläser

Im Rahmen dieser Arbeit wurden keine Untersuchungen zur Reinigung von Mineralen und Gläsern mittels HD-Dampf ausgeführt. Aus der praktischen Arbeit ist bekannt, dass Reinigungsvorgänge mit Trockendampf möglich sind. Die Reinigungsmittel Nassdampf sind auch möglich, hinterlassen in der Trockenphase einen aufgetrockneten „Wasserfilm“ aus Kondensat. Die Reinigung von geschnittenen Silikat-Scheiben ist mittels HD-Dampf möglich.

Gedanken und Entwürfe zu Reinigungs- verfahren von frei zugänglichen Bauteiloberflächen mittels Heißdampf

Die Reinigung von frei zugänglichen Bauteiloberflächen mittels Heißdampf wird in dieser Arbeit in folgenden Punkten beschrieben. Wesentlich für den Erfolg der Reinigung in allen untersuchten Verfahren ist die kontinuierliche Abführung des neutralen, abgelösten Schmutzfilmes. Heißdampf allein ist nicht in der Lage gelöste Schmutzpartikel sicher von der Bauteiloberfläche zu fördern. Hinreichend sicher als Transportträger ist der Luftstrom aus der Umgebung, erzeugt durch Wirkung des Injektors der HD-Dampfdüsen oder durch Mitteldruckluftgebläse mit 50 bis 300 mbar Luftdruck. Diese Luft wird in der HD-Dampf-Düse beschleunigt und trägt die gelösten Schmutzpartikel im Luftstrom zum Sammelpunkt. Eine optimale Lösung für die Absaugung ist die Kombination von Schwadenabsaugung vom Reinigungspunkt auf der Bauteiloberfläche. Die mit Schmutzpartikeln angereicherten Schwaden werden durch Injektoren in Richtung des Sammeltanks gefördert und kondensieren dort. Die nun im Wasser gelösten Schmutzpartikel werden durch die mechanische Filtration im Kreislauf der Füllpumpe des Dampferzeugers sicher gefiltert.

Die HD-Dampfdüse sollte zur Bauteiloberfläche einen Abstand von 3 bis 7 mm haben, nicht mehr als 30 mm. Ab dem Abstand von 30 mm kühlt der Trockendampf auf die Temperatur von Nassdampf ab, d. h. der Dampf wird sichtbar und hat Wassertropfen, die als Wasserperlen auf der Bauteilfläche zurück bleiben. Bleiben Wassertropfen auf der gereinigten Bauteiloberfläche, entstehen Inseln von Restschmutzfilmen, die Wasserhärte wird sichtbar. Die Trocknung erfordert dann zusätzliche Energie, Wärme oder einen Strom trockener Luft.

Die praktische Nutzung von Varianten dieser Reinigungstechnologie beweist, dass der Schmutzfilm ohne Zugabe von chemischen Reinigern von der Bauteilfläche gelöst wird. Die Bauteiloberfläche ist nach der Reinigung frei von Reinigungshilfsmitteln, der Grundwerkstoff grenzt direkt an die Umgebung. Hier besteht dann die Möglichkeit der Oxydation oder einer erneuten Kontamination mit Fremdpartikeln.

Außenreinigung von gewindegewalzten V2A-Rohren direkt nach dem Verlassen der Walzmaschine. Der „Gewinde“-Außenmantel wird in den zwei silbernen Rohren des Kastens mit 450° C Dampftemperatur gereinigt. Walzöl und Späne werden zu 100 % entfernt, die gereinigte Oberfläche ist trocken, versandfertig. Die Dampfschwaden sind normalerweise im Kasten eingeschlossen und werden dort zur Kondensation abgesaugt

Weitere Informationen

  • Ausgabe: 11
  • Jahr: 2022
  • Autoren: Jürgen Hannemann
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