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Fachartikel aus MECHATRONIK 7-8/2018, S. 43 bis 45

acp & ACI

Vollautomatisierte Reinigung von Sensoren

Je nach Aufgabenstellung benötigen in Fahrzeug verbaute keramische Sensorbauteile eine funktionelle Beschichtung, die hohe Anforderungen an die Partikelfreiheit der Oberfläche stellt. Ein renommierter Automobilzulieferer nutzt dafür ein vollautomatisiertes CO2-Schneestrahlsystem, mit dem die Reinigung im Viersekunden-Takt erfolgt.

Ob Verbrennungsmotor, Elektromobilität oder autonomes Fahren – die Funktion unterschiedlichster Komponenten wird in Fahrzeugen durch zahlreiche Sensoren überwacht, gesteuert und geregelt. Damit die kleinen Detektoren ihre Aufgabe optimal erfüllen können, erhalten viele eine Funktionsbeschichtung, deren Qualität entscheidend von der Sauberkeit der Oberfläche abhängt. Dies ist auch bei keramischen Sensorbauteilen der Fall, bei denen vor der Beschichtung feiner Schleifstaub aus einem vorgelagerten Fertigungsschritt zu entfernen ist. Da diese Verschmutzung in einem klassischen nasschemischen Prozess nicht oder nur extrem aufwändig abgereinigt werden kann, entschied sich der Hersteller, ein namhafter Automobilzulieferer, für ein quattroClean-Reinigungssystem der acp – advanced clean production GmbH. Die modular aufgebaute CO2-Schneestrahlreinigungslösung lässt sich auf kleinstem Raum in vollautomatisierte, verkettete Produktionslinien integrieren und durch übergeordnete Produktionsleitsysteme steuern oder separat einsetzen.

Trockene, umweltneutrale Reinigung

Als Reinigungsmedium kommt flüssiges, praktisch unbegrenzt haltbares Kohlendioxid zum Einsatz, das als Nebenprodukt bei chemischen Prozessen und der Energiegewinnung aus Biomasse entsteht und daher umweltneutral ist. Es wird aus Flaschen oder Tanks zugeführt.

Das nicht brennbare, nicht korrosive und ungiftige Kohlendioxid wird durch die verschleißfreie Zweistoff-Ringdüse des acp-Systems geleitet und entspannt beim Austritt zu feinem CO2-Schnee. Dieser wird durch einen ringförmigen Druckluft-Mantelstrahl gebündelt und auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt. Beim Auftreffen des nicht abrasiven und gut fokussierbaren Schnee-Druckluftstrahls auf die zu reinigende Oberfläche kommt es zu einer Kombination aus thermischem, mechanischem, Sublimations- und Lösemitteleffekt. Durch diese vier Wirkmechanismen entfernt das quattroClean-System den Schleifstaub und andere partikuläre Verunreinigungen von der gesamten Oberfläche sowie aus Sacklochbohrungen ebenso zuverlässig und reproduzierbar wie filmische Kontaminationen, beispielsweise Schmauchspuren nach einer Laserstrukturierung. Die Reinigung erfolgt materialschonend, so dass auch empfindliche und fein strukturierte Oberflächen behandelt werden können. Das quattroClean-System kann daher für praktisch alle technischen Werkstoffe und Materialkombinationen eingesetzt werden.

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