Im Rahmen des Projektes wird ein energieeffizientes und ressourcenschonendes Verfahrend zur Reinigung von Bauteilen entwickelt und auf die Möglichkeit einer industriellen Serienentwicklung überprüft. Bei diesem Trockenreinigungsverfahren wird ein Bauteil in Schwingung versetzt, so dass die Adhäsionskräfte der Verschmutzungen aufgehoben werden und diese abgesaugt werden können. Hierfür wurden zunächst die wesentlichen Charakteristika des Reinigungsprozesses sowie die Vibrationsreinigung analysiert. Durch eine Neukonstruktion einer Vibrationsanlage wurde die Absauge- und die Spannvorrichtung flexibilisiert. Zudem wurde eine Strömungssimulation entwickelt, die die Konstruktion von strömungs- und reinigungsoptimierten Saugwerkzeugen für komplizierte Bauteile ermöglicht. Abschließend wurde zur Quantifizierung der Reinigungsleistung Restschmutzanalysen durchgeführt. Zur Überprüfung der Wirtschaftlichkeit der Vibrationsreinigungsanlage für einzelne Anwendungsfälle wurde ein Wertschöpfungsrechner entwickelt.
Ergebnisse:
- Durch ihre kompakte Bauform eignet sich die Vibrationsreinigungsanlage sehr gut für die unmittelbare Einbindung in die Fertigungslinie in Form einer Inline-Reinigung, d.h. das Bauteil wird zwischen zwei Produktionsschritten gereinigt.
- Die Vibrationsreinigung eignet sich besonders zur Beseitigung von partikelförmiger Verunreinigung wie Metallspäne. Kühl- und Schmierstoffe, Zieh-, Polier- und Schleifmittel sowie Rost, Zunder und Öl können nicht entfernt werden.
- Das Verfahren erzielt eine prozesssichere Reinigung bis zu einer minimalen Partikelgröße von 500µm. Ein höherer Sauberkeitsgrad lässt sich nur in Kombination der Vibrationstrockenreinigung mit einem Nassreinigungsverfahren erzielen.
- Das Saugwerkzeugsystem, durch das das zu reinigende Bauteil von einem Luftkanal umschlossen wird, kann modularisch aufgebaut sein. So muss für die Reinigung von unterschiedlich geformten Bauteilen nicht das komplette Saugwerkzeug, sondern nur Module ausgewechselt werden. Dabei sollte sich der Luftspalt zwischen Bauteil und Saugwerkzeug nicht auf >2mm verbreitern.
- Die entwickelte Methode im Bereich der Strömungssimulation ermöglicht strömungs- und reinigungsoptimierte Saugwerkzeuge zu entwickeln und mit Hilfe eines 3D-Printing-Verfahrens zu produzieren. Die Strömungssimulation prognostiziert die Reinigungsleistung zuverlässig.
