Die Klassifizierung nach IS0 14644 endet bei einer maximalen Partikelgröße von 5 µm VDI 2083. Berücksichtigung hinsichtlich qualitätsfordernder Wirkungsweisen müssen jedoch auch die Abgrenzungen gegenüber Bereichen und Produktionsabläufen finden, die weniger sauber sind.

Abgrenzungen gegenüber weniger sauberen Bereichen sind notwendig (Foto: 4X-image - istockphoto.com)

Ziel sauberkeitsrelevanter Umgebungen ist es, Verunreinigungsrisiken bei der Produktion empfindlicher Produkte wie etwa Bauteile zu minimieren. Jenseits spezieller Reinräume, die gemäß ISO 14664, VDI 2083 eindeutig klassifiziert sind, rücken auch räumliche Umgebungen in den Fokus, die in Hinblick auf sogenannte Sauberkeitsbereiche mit unterschiedlichen Sauberkeitsstufen zur Gestaltung und Organisation von Montageumgebung angeboten werden. Dies ist erforderlich, um dem weitreichenden Bereich der Sauberkeitsanforderungen der empfindlichen Komponenten in der Automobilindustrie gerecht zu werden.

Sauberraum – Verunreinigungsrisiken gezielt minimieren

Maßnahmen zur Sicherstellung der Sauberkeit innerhalb von Produktionen benötigen eine Konzentration speziell auf definierte räumliche Bereiche. Nur so lassen sich Verunreinigungsrisiken gezielt minimieren bzw. ausgrenzen. Hochempfindliche Produkte werden in Reinräumen gefertigt, damit Kontaminationen, Einschüsse und Verbreitungen kleinster Partikel und Mikroorganismen über die Raumluft weitgehend ausgeschlossen werden. Spezielle Reinräume werden nach sogenannten Reinraumklassen definiert. Diese Klassifizierung nach IS0 14644 endet jedoch bei einer maximalen Partikelgröße von 5 µm VDI 2083. Allerdings werden die Vorteile definierter räumlicher Umgebungen nicht allein über kontrollierte Luftumgebungen bestimmt. Berücksichtigung hinsichtlich qualitätsfordernder Wirkungsweisen finden daher auch die Abgrenzungen gegenüber Bereichen und Produktionsabläufen, die weniger sauber sind. Ebenso entscheidend sind gezielte Organisationsstrukturen des Materialflusses sowie der Nutzungsart des jeweiligen im Fokus stehenden Raumes.

Sauberkeitsstufen – angepasste räumliche Umgebungen

Um diesbezüglichen, ambitionierten Sauberkeitsanforderungen innerhalb von Automobil-Komponenten gerecht zu werden, bedarf es räumlicher Umgebungen, die angepasst werden und als sogenannte Sauberkeitsbereiche mit jeweils unterschiedlichen Sauberkeitsstufen für die Montageumgebung geschaffen werden. Dabei definieren spezielle Sauberkeitsstufen (SaS) die jeweilige räumliche Ausgestaltung und deklarieren Handlungsweisen und Regeln eines speziellen Sauberkeitsbereichs. Im “VDA Band 19 Teil 2″, Technische Sauberkeit in der Montage“ wird die Zielsetzung sauberkeitsrelevanter Bereiche auf den Punkt gebracht. Unter anderem heißt es dort:

“Ein Sauberkeitsbereich stellt stets auch eine gezielt eingerichtete Installation zur Wertschöpfung dar, die eine gesonderte Sensibilisierung und Wahrnehmung der betreffenden Belegschaft, einschließlich Führungsebene, erfordert.”

SaS – Vorbeugen und beherrschen von Verunreinigungen

Im Wesentlichen geht es darum, dass die angesprochenen Sauberkeitsbereiche gezielt und unter Verwendung geeigneter Maßnahmen vor Einflüssen durch Verunreinigung “aus nicht regulierten Bereichen wie z. B. mechanischer Bearbeitung oder Wareneingang sowie natürlichen Umwelteinflüssen” geschützt werden. Ziel ist es, das Auftreten luftgetragener Partikel zu minimieren bzw. zu beherrschen. Gleichzeitig kommt es zu vorbeugenden Maßnahmen, um Verunreinigungen und Verschleppungen weitgehend auszuschließen, die durch einen Transfer von Material und Personen entstehen können. Schließlich werden aber auch Festlegungen hinsichtlich der Materialien sowie entsprechender Verhaltensanordnungen für den jeweiligen Sauberkeitsbereich getroffen, um eine Freisetzung von Partikel sowie Verschleppungen auf sensible Produktionsteile soweit es geht einzudämmen. Parameter wie etwa Luftfeuchtigkeit und Temperatur werden idealerweise den jeweiligen Sauberkeitsbereichen angepasst und auch die Pflege und Säuberung der Räume haben Priorität.

Sauberraum – Klassifizierung von Sauberkeitsbereichen

Damit wird klar, dass ein Sauberkeitsbereich die angestrebte Sauberkeitsqualität von Bauteilen und Hilfsstoffen sowie der Zusammenbauten zuverlässig erhalten sollte. Einwirkungen von Schmutz müssen zudem vermieden und vor Ort anfallende Verunreinigungen abgewehrt und schließlich ebenfalls beseitigt werden. Dabei richtet sich die Ausgestaltung der jeweiligen Sauberkeitsbereiche nach den jeweils gestellten Ansprüchen und Erfordernissen. Im VDA Band 19 Teil 2 werden diese Zonen innerhalb der folgenden Sauberkeitsstufen im Sinne von Richtlinien definiert:

Klassifizierung von Sauberkeitsbereichen:
(Grafik laut Erhebung VDA Band 19 Teil 2, 3.1.1)

Sauberkeitsstufen werden klar voneinander abgegrenzt

• Lesen Sie hierzu auch:
  Sauberraum – Auswahl der Sauberkeitsstufe (SaS)

Literatur:VDA19.2 – Qualitätsmanagement in der Automobilindustrie

Verweise:

VDA 19 Teil 2 – Technische Sauberkeit in der Montage

Reinraum der Klasse 1 im INA der Uni Kassel – Interview mit Dr. rer. nat. habil. Martin Bartels
Reinster Reinraum – Interview mit Dipl.-Biol. Markus Keller
Der reinste Reinraum der Welt
Reinraumtechnik -Interview mit Dr. Lothar Gail
Interview mit Dipl.-Ing. Hans Illig

Geht es um die Auswahl für die Sauberkeitsstufe, dann bildet die Sauberkeitsspezifikation der Bauteile und Baugruppen die Grundlage. Diese legt die räumlichen Gegebenheiten und weitere Aspekte im Bereich Personal und Logistik fest.

Im VDA 19 Teil 2 wird der Zusammenhang, der zwischen einer kritischen Partikelgröße und einem Raumkonzept herzustellen ist, mittels “Flugfähigkeitsdiagramm” dargestellt. Die Skizzierungen (siehe Grafik weiter unten) stellen anschaulich das Ausbreitungsvermögen von Partikeln über bzw. durch die Luftatmosphäre dar und leisten Hilfestellung zur Auswahl der Sauberkeitsstufe.

Sauberkeit – drei Bereiche haben Relevanz

Das dargestellte Diagramm weist mit den Achsen Partikelgröße und Dichte auf drei Bereiche hin, die ebenfalls im VDA Teil 2 näher beschrieben werden. Demnach handelt es sich bei dem schraffierten Bereich (Partikelgrößen ab 1000 µm) um ein Gebiet außerhalb von Sauberkeitsspezifikationen nach VDA 19. Dies bedeutet, dass die jeweilige Produktion in einer konventionellen Umgebung erfolgen kann. Spezielle sauberkeitsregulierende Maßnahmen sind in dieser – als Sauberkeitsstufe 0 (SaS0) bezeichneten – Umgebung nicht notwendig.

Die Skizzierungen stellen das Ausbreitungsvermögen von Partikeln über bzw. durch die Luftatmosphäre dar (Grafik: mit frdl. Genehmigung VDA)

Sauberraum – Sauberkeit, die graue Zone

Oberhalb der diagonalen Trennlinie befindet sich das sogenannte graue Gebiet. Hier folgen Partikel nach ihrer Entstehung und/oder Freisetzung in erster Linie der Schwerkraft. Dies bedeutet, dass diese Partikel innerhalb einer kurzen Distanz direkt zu Boden fallen. Sie sind damit in der Umgebungsluft nicht aktiv. Immer dann, wenn Bauteile und/oder ganze Baugruppen im Sinne einer Funktionsbeeinträchtigung auf solche Partikel reagieren können, dann führt der Einsatz einer Reinlufttechnik nicht zum Ziel. Denn die problematischen Partikel können nicht aus der bestehenden Umgebungsluft ausfiltriert werden, wenn sie hier gar nicht in Bewegung sind. Entsprechende Umgebungen in der Fertigung, die reinluftunabhängig sind, werden dem Sauberraum, der Sauberzone oder den Sauberkeitsstufen 1 und 2 zugeordnet.

Reinraum der Sauberkeitsstufe 3 (SaS3)

Innerhalb der weißen Zone, die sich unterhalb der diagonal verlaufenden Trennlinie der Grafik abzeichnet, besteht die Möglichkeit, dass Partikel schon bei leichten Strömungen in der Raumluft mobil bleiben. In dem Fall können sie sich vom Ort der Entstehung oder Freisetzung nach Belieben ausbreiten. Wenn Bauteile und ganze Baugruppen hierauf im Sinne einer funktionellen Beeinträchtigung reagieren, dann können zusätzliche sauberkeitsrelevante Maßnahmen bzw. der Einsatz von Reinlufttechnik sinnvoll und hilfreich sein. Denn so lassen sich die entsprechenden Partikel aus der Luft der Umgebung herausfiltern. Experten sprechen bei einer solchen Umgebung in der Fertigung von einem Reinraum der Sauberkeitsstufe 3 (SaS3).

Sauberraum – Flugfähigkeitslinie und Parameter

Die im Flugfähigkeitsdiagramm dargestellte Trennlinie zwischen der grauen und weißen Zone, die auch als „Flugfähigkeitslinie“ bezeichnet wird, kann nicht als exakte Grenze verstanden werden. Sie steht vielmehr in Abhängigkeit zu einer Vielzahl an Parametern der Partikel und der Luftströmung. Zur Formulierung einer Richtlinie werden dabei jeweils die Parameter Dichte, Größe und Form der Partikel herangezogen. Je geringer die Dichte ist und je kleiner ein Partikel wird, umso so höher besteht die Wahrscheinlich einer unerwünschten Ausbreitung in der Umgebungsluft. Auch die Form der Partikeln nimmt Einfluss. Sofern sich Partikel von einer runden Form hin zu einer kompakten und faserförmigen Ausgestaltung entwickeln, verschiebt sich die in Abb. C.1 dargestellte gestrichelte Linie weiter nach oben. In der Konsequenz weitet sich damit dann auch der Bereich der Sauberkeitsstufe 3 (SaS3) aus, in dem Reinraumtechnik zur Anwendung kommt.

• Lesen Sie hierzu auch Teil 1:
  Sauberraum trifft Reinraum – Sauberkeitsbereiche gemäß VDA19.2

Literatur:VDA19.2 – Qualitätsmanagement in der Automobilindustrie

Grafik “Flugfähigkeitsdiagramm” mit frdl. Genehmigung VDA)

Verweise:

VDA 19 Teil 2 – Technische Sauberkeit in der Montage
Reinraum der Klasse 1 im INA der Uni Kassel – Interview mit Dr. rer. nat. habil. Martin Bartels
Reinster Reinraum – Interview mit Dipl.-Biol. Markus Keller
Der reinste Reinraum der Welt
Reinraumtechnik -Interview mit Dr. Lothar Gail
Interview mit Dipl.-Ing. Hans Illig

Die Umsetzung qualifizierter Raumkonzepte “Sauberzone und Sauberraum” erfordert ein hohes Maß an Know-how, eine Vielzahl geeigneter Maßnahmen sowie den Einsatz spezieller Produkte zur Minimierung von Verunreinigungsrisiken. Im firmeneigenen Onlineshop hält das Unternehmen CleanControlling mit Sitz in Emmingen-Liptingen hierzu eine Fülle spezifischer Angebote bereit. Gleich drei neue Produkte, die speziell auf die Umgebungsanforderungen von Sauberzone und Sauberraum abzielen, erweitern das umfassende Angebot.

Das Absperrband aus dem CleanControlling-Shop dient der Kennzeichnung einer Sauberzone (Foto: CleanControlling)

Für Produktionen und Fertigungen besteht die Anforderung Verunreinigungsrisiken soweit wie möglich auszuschließen, weshalb auf die Beratung und Unterstützung von Experten zurückgegriffen werden sollte. Das Unternehmen CleanControlling ist als unabhängiges Prüflaboratorium zur Durchführung von Restschmutzanalysen u.a. auch auf Beratungen und Schulungen rund um den Bereich “Technische Sauberkeit” spezialisiert. Darüber hinaus lassen sich im unternehmenseigenen Online-Shop innovative und passgenaue Produkte ordern, die dazu beitragen, die geforderten Sauberkeitskriterien sicherzustellen.

Dipl.-Ing. (FH) Volker Burger (CleanControlling)

Aktuell wird hierzu mit einem mobilen Absperr-/Trassierband, dem Bodenmarkierungsband für Sauberzonen (SaS1) sowie einer besonders effiziente Sauberlaufmatte zur Reduktion von Partikeleinträgen das attraktive Angebot im CleanControlling-Shop erweitert. Die Produkte lassen sich kombinierbar zum Einsatz bringen. (Produktbeschreibungen und Bezugsquelle weiter unten).

Verschiedene Sauberkeitsstufen

Doch warum ist der Einsatz spezieller Produkte und Hilfsmittel so wichtig? Zur Umsetzung sauberkeitsrelevanter Maßnahmen müssen räumliche Umgebungen in die jeweiligen Raumkonzepte einbezogen werden. Zur Gestaltung und Organisation von Montageumgebungen sind unterschiedliche Sauberkeitsstufen erforderlich, welche die erforderlichen Umgebungsbedingungen sicherstellen. Spezielle Sauberkeitsstufen (SaS) definieren die jeweilige räumliche Ausgestaltung und deklarieren Handlungsweisen und Regeln eines speziellen Sauberkeitsbereichs. In der VDA 19.2 werden Sauberkeitsbereiche wie folgt klassifiziert:

Sauberzone, Sauberraum und Reinraum

Dabei geht es im Wesentlichen um Handlungshinweise für die Ausgestaltung der drei Raumkonzepte Sauberzone, Sauberraum und Reinraum, um Verunreinigungen und Verschleppungen weitgehend zu verhindern, die durch einen Transfer von Material und Personen entstehen können. Laut VDA 19.2 sollen Sauberkeitsbereiche gezielt und unter Verwendung geeigneter Maßnahmen vor Einflüssen durch Verunreinigung “aus nicht regulierten Bereichen wie beispielsweise mechanischer Bearbeitung oder Wareneingang sowie natürlichen Umwelteinflüssen” geschützt werden. Darüber hinaus stehen Maßnahmen zur Vorbeugung gegen Verunreinigungen im Mittelpunkt.

Produkte zur Umsetzung der Raumkonzepte

Sinnvoll unterstützen lassen sich die Raumkonzepte Sauberzone und Sauberraum und damit die Einhaltung der hohen Anforderungen an eine saubere Umgebung mittels der folgenden Produkte, die ab sofort im Shop von CleanControlling geordert werden können:

Produktangebot Absperr-/Trassierband

Das Absperr- bzw. Trassierband dient der Kennzeichnung einer Sauberzone (SaS1), wie sie in der VDA 19.2 definiert ist. Bei diesem Produkt handelt es sich um ein Absperrband mit einer Länge von 3 Metern und einer Breite von 10 Zentimetern. Das hochwertige, formstabile und selbstaufrollenden Gurtband innerhalb einer Gurtkassette ist bedruckt mit dem Text “SAUBERKEITSBEREICH – CLEANLINESS AREA”

Das Absperr/Trassierband “mobil” eignet sich für den Innenbereich (Foto: CleanControlling)

Eigenschaften:
Das Absperrband ist komplett integriert in ein pulverbeschichtetes Aluminiumprofilrohr und mit einer Sockelplatte verbunden. Mittels Schnellspanner im Sockel ist die Montage des Aluminiumrohres auf den Sockel sehr einfach. Das Absperrband “mobil” ist ausschließlich für den Inneneinsatz geeignet. Ein schweres Gussgewicht sorgt für hohe Stabilität und eine optimale Standfestigkeit.

Abmessungen:
Maximale Auszugslänge: 3 Meter
Trassierbandbreite: 10 Zentimeter
Pfostenhöhe: 1 Meter
Pfostenrohrfarbe: schwarz RAL 9005
Sockeldurchmesser: 355 Millimeter
Sockelfarbe: schwarz RAL 9005

Produktangebot Bodenmarkierungsband

Das Bodenmarkierungsband dient der Kennzeichnung einer Sauberzone (Foto: CleanControlling)

Das Bodenmarkierungsband dient der Kennzeichnung einer Sauberzone (SaS1) im Rahmen der VDA 19 Teil 2. Es dient ausschließlich dem Inneneinsatz und ist mit dem Text “SAUBERKEITSBEREICH – CLEANLINESS AREA” bedruckt.

Eigenschaften:

• bedruckt
• kratzfest
• strapazierfähig
• langlebig
• selbstklebend
• stark haftend

Material: PVC

Kleber: Acrylat

Maße: Dicke: 0,5 Millimeter, Breite: 75 Millimeter,
Länge: 5 Meter, alternativ 10 Meter

Produktangebot Sauberlaufmatte

Sauberlaufmatten dienen zur Reduktion des Partikeleintrages durch das Personal beim Betreten einer Sauberzone (SaS1) oder eines Sauberraums (SaS2) im Rahmen der VDA 19 Teil 2 für den Oberflureinsatz.

Eigenschaften:
Die Sauberlaufmatte ist in einer 2 Millimeter starken Edelstahlwanne integriert. Nach der Entnahme der Sauberlaufmatte ist die Edelstahlwanne leicht zu reinigen. In die Sauberlaufmatte sind in in definierten Abständen Rundborsten eingebracht. Die gelben und schwarzen Borsten stellen eine zuverlässige Reinigung von Arbeitsschuhen mit grobem Profil sicher, denn beim Betreten und Übergehen reiben die Borsten die Sohlen sauber.

Die Farbwahl schwarz-gelb bei den Borsten dient der deutlichen Erkennbarkeit und passt sich daher perfekt an die jeweilige Umgebung an. Ergänzende Kennzeichnungen an den Auftrittsbereichen erleichtern die Visualisierung.

Sauberlaufmatten reduzieren Partikeleinträge beim Betreten einer Sauberzone (Foto: CleanControlling)

Abmessungen:
Gesamtabmessung: 975 mm x 810 mm x 27 mm
Abmessung Sauberlaufmatte: 800 mm x 600 mm

Weitergehende Infos und Beratung

Das CleanControlling-Team steht für weitergehende Informationen zu den Produkten sowie Beratungen im Bereich Reinraumkonzepte zur Verfügung. Zuständig für den Bereich Produktmanagement:
Dipl.-Ing. (BA) Michael Schmal
Telefon: +49 74 65 / 92 96 78-19
E-Mail: m.schmal@cleancontrolling.de
Dipl.-Ing. (FH) Volker Burger, CleanControlling

http://www.youtube.com/watch?v=CRKkuCN2kzs

Verweise:
VDA19.2 – Technische Sauberkeit in der Montage
Reinraumklassen – Herzstück der Standardisierung
Reinraumschleuse für das Personal
Sauberfertigung – Personal im Fokus
Sauberraum – Auswahl der Sauberkeitsstufe
Partikel – Beherrschung und Minimierung
Zukunft Reinraumbekleidung – Interview mit Carsten Moschner
Reinraumbekleidung in voller Pracht
Reinraumtaugliche Zwischenbekleidung
Partikelrückhaltevermögen von Reinraumbekleidung

In der Automobilindustrie hat Technische Sauberkeit einen enorm hohen Stellenwert. Partikelverunreinigungen in der Produktion bzw. dem Montageprozess können verheerende Schäden hinterlassen. Das neue “CleanFeed”-Konzept der DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. setzt genau an diesen Probelamtiken an und bietet eine durchgängige Lösung mit aufeinander abgestimmten Komponenten zur Unterstützung der Technischen Sauberkeit in der Montage.

Schraub- und Montageanlagen für die automatisierte, rationelle Produktion (Foto: deprag.com)

Kaum ein Thema beschäftigt die Automobilindustrie so sehr, wie die Einhaltung der Technischen Sauberkeit in der Montage. Schon kleinste Fehler und Irritationen können zu gewaltigen Problemen, Qualitätseinbußen und hohen Zusatzkosten führen. Kommt es beispielsweise im Montageprozess bei der Montage von Leiterplatinen zu einer unerwünschten Verbindung eines Spans mit Leiterbahnen, so kann ein Kurzschluss ausgelöst werden. Somit dreht sich alles um Schmutzpartikel, deren Einfluss auf die Funktion von Bauteilen enorm ist. Denn Partikeleinträge führen auch zu Verstopfungen der Düsen und Filter oder es werden und Ventile blockiert.

Anforderungsprofil an Sauberkeit im Montageprozess ist hoch

Hubschienenförderer zur Fördertechnik ohne Vibrationen (Foto: deprag.com)

Im Wissen um die vielfältigen Möglichkeiten rund um Verschmutzungen werden die Anforderungen an immer höhere Leistungsdichten naturgemäß höher. Dies ergibt sich allein schon aus dem Umgang mit immer komplexer werden Bauteilen und Aggregaten, die dann auch enger toleriert sind.

Die Bedeutung der Technischen Sauberkeit in der Automobilindustrie und hier explizit im Montageprozess spiegelt sich zudem in der deutlich vorangetrieben Entwicklung von aktiven und passiven fahrsicherheitsrelevanten Systemen wider. Hierzu zählen:

• ABS
• Dieseleinspritzer
• Direkteinspritzer
• variable Nockenwellenverstellern
• bleifreie Lagerschalen

Experten fokussieren
den gesamten Montageprozess

Zur Klärung, wie sich Verunreinigungen durch Partikel von 50 – 1000 µm verhindern lassen, hat der VDA mit seinen Publikationen VDA 19 zur Prüfung der Bauteile auf Technische Sauberkeit und dem “VDA 19.2 Technische Sauberkeit in der Montage” zur Weiterverarbeitung sauberer Einzelteile einen umfassenden Leitfaden geschaffen. “Die Technische Sauberkeit ist kein losgelöster Prozess. Die Konzeption der Technischen Sauberkeit betrifft alle Bereiche, begonnen bei der Schulung des Personals, der Konstruktion, der Fertigung der Bauteile, der Fertigungsumgebung, der Logistik, der Montage, der Montageeinrichtungen und der Montageumgebung”, erläutert Jürgen Hierold, Vertriebsleiter der DEPRAG. Damit gerät die Auswahl der geeigneten Montageeinrichtungen in der Fügetechnik immer stärker in den Mittelpunkt.

CleanFeed-Konzept mit abgestimmten Komponenten

“Ein hoher Anspruch an uns Anlagenbauer, der nur durch aufeinander abgestimmte Komponenten und innovative Techniken ohne großen Mehraufwand und zu wettbewerbsfähigen Kosten erfüllt werden kann”, so Hierold. “Mit unserem CleanFeed haben wir ein durchgängiges Konzept zur Technischen Sauberkeit geschaffen, das jahrzehntelanges Prozesswissen, sowie Lösungen und für die Technische Sauberkeit entwickelte Komponenten umfasst. Wir überzeugten unsere Kunden besonders durch unsere Vorgehensweise, sämtliche Planungs-, Fertigungs- und Montageschritte in Betracht zu ziehen.”

Vakuumanschlüsse und Schmutzpartikelfilter in allen relevanten Einrichtungen (Foto: deprag.com)

Sicherstellung der Sauberkeitsanforderungen

Bei der Frage nach der geeigneten Vorgehensweise im Montageprozess gilt es zunächst, die Sauberkeitsanforderungen für das entsprechende Produkt exakt zu definieren. Nur dann, wenn Qualitätsmanagement, Konstruktion, Fertigung und Logistik perfekt miteinander kooperieren, lässt sich das Ziel nach einer größtmöglichen Technischen Sauberkeit realisieren. Mit dem CleanFeed Konzept wird dieser Anspruch realisiert. Zu den wichtige Faktoren, die es hier zu beachten gilt, zählen:

• Der Sauberraum muss akribisch rein gehalten werden. Dabei dürfen weder durch Menschen, noch durch Material oder Transport Störpartikel „eingeschleppt“ werden.
• Bei der Konstruktion der Bauteile sollten Geometrien vermieden werden, an denen sich Partikel ablagern können (Beispiel: Durchgangsbohrung statt Sackloch).
• Auswahl geeigneter Materialien (wie z.B. poliertes Edelstahl oder eloxierte Aluminiumoberflächen)
• Hubschienenförderer als Alternative zum Vibrationswendelförderer
• Verschmutzungen durch elektrostatische Aufladung mittels Einsatz von ESD-fähigen Materialien reduzieren
• Schraub- und Montageanlagen für die automatisierte, rationelle Produktion einsetzen

Fortsetzung Teil II:
Einsatz abgestimmter Komponenten sichern Sauberkeit im Montageprozess
Hier erfahren Sie, welche Bedeutung entsprechende Schraubwerkzeuge, der Einsatz ESD-fähiger Materialien und Zuführtechnik zur Einhaltung hoher Sauberkeitsanforderungen haben.

Deprag Controller-Systeme:

http://www.youtube.com/watch?v=lWernTSRIgA

 
Verweise:
Partikelkontamination im Montageprozess
Hans Illig – Pionier in der Technischen Sauberkeit
Restschmutz vermeiden – aber wie?
Portrait Volker Burger – Experte für Restschmutzanalysen
Verfahren zur Partikelmessung
Messverfahren – Die Abklingmessung
Korrelative Mikroskopie zur Partikel-Analytik
Mikrotomographie zur Partikel-Analyse
Partikel – Störgrößen bei Messverfahren
Der “Illig”-Wert
Gravimetrie – Wägen im Mikrogramm-Bereich
EDX-Analyse zur Partikel-Messung

Professionelle Anlage- und Montageplaner sorgen in Unternehmen, die in Sauberräumen produzieren, für eine perfekte Abstimmung der einzelnen Komponenten innerhalb von Prozessen wie etwa Zuführen, Positionieren und Schrauben. In Teil II unseres Beitrags “CleanFeed-Konzept zur Unterstützung der Technischen Sauberkeit im Montageprozess” geht es um die Bedeutung entsprechender Schraubwerkzeuge, den Einsatz ESD-fähiger Materialien und Zuführtechnik zur Einhaltung der Sauberkeitsanforderungen.

Modernste Schraub- und Montageanlagen
(Foto: deprag.com)

Bereits das Schraubwerkzeug muss entsprechend für den Einsatz im Sauberraum konzipiert sein. Beim Eingriff der Schrauberklinge in den Schraubenantrieb können unerwünschte Abriebpartikel entstehen. DEPRAG Schrauber aus der Serie MINIMAT®-EC-Servo senken die Drehzahl während des Einfädelns der Schraube ab.

Eingebaute Sensorik verhilft zur Erkennung der genauen Schrauberposition und unterstützt den korrekten Eingriff der Klinge in den Schraubenkopf. Erst nach dem Einfädeln erfolgt der Impuls zur Drehzahlerhöhung für das Verschrauben – Abrieb wird verringert. Verbleiben Restpartikel, so werden auch diese über Vakuumquellen abgesaugt.

Schraubfunktionsmodule
für Unterflur-Verschraubungen

Abdeck- und Schraubschablonen auf den Bauteilen reduzieren das Ablagerungsrisiko von Partikeln. “Doch alle unsere Schraubfunktionsmodule lassen sich aufgrund ihrer geringen Baulänge auch für Unterflur-Verschraubungen einsetzen. So kann die Schwerkraft der Partikel sogar genutzt werden, um technisch sauberer zu montieren.”, so Jürgen Hierold. Zusätzliche Einrichtungen, wie Schmutzfänger, sammeln anschließend die herabfallenden Partikel zum einfachen Entfernen auf. Durch die Verwendung von ESD-fähigen Materialien kann zudem eine Verschmutzung durch elektrostatische Aufladung reduziert werden. Jürgen Hierold: “Unser CleanFeed Gesamtpaket umfasst alle möglichen Maßnahmen zur Partikelminimierung.”

Abriebärmere, bauteilschonende Fördertechnik

Schraubfunktionsmode für Unterflur-Verschraubungen (Foto: deprag.com)

Unerwünschte Partikel können allerdings nicht nur beim Schraubprozess selbst auftauchen. Schon bei der Zuführung von Verbindungselementen entsteht Abrieb. “Deshalb kommt gerade der Zuführtechnik eine große Bedeutung zu, denn bei der Vereinzelung der Schrauben lässt sich die Partikelzahl durch die Wahl der richtigen Zuführtechnik deutlich reduzieren”, weiß Jürgen Hierold.

So transportieren die vielfach zum Einsatz kommenden Vibrationswendelförderer die Schrauben durch Wurfbewegungen im Fördertopf. Die Folge: Die Verbindungselemente reiben aneinander – Abrieb und Störpartikel entstehen.

Hubschienenförderer
im Montageprozess

Zur Realisierung der Technischen Sauberkeit bieten Hubschienenförderer eine bauteilschonendere, abriebärmere Fördertechnik. Hierbei wird Fördergut im Vorratsbehälter durch eine Schwenkbewegung einer entsprechend angepassten segmentförmigen Hubschiene gefördert.

So gleiten auf dieser Schiene Schrauben mittels Schwerkraft durch mechanische Schikanen hindurch und gelangen schließlich sortiert in die Schraubenvereinzelung. Dabei gelangen nicht lagerichtig geförderte Verbindungselemente durch mechanische Schikanen wieder in den Füllbehälter.

Die notwendigen Hubbewegungen im Montageprozess werden durch einen Sensor in der Bevorratungsschiene geregelt. Immer dann, wenn weniger Fördergut vom Bediener verarbeitet wird, stellt auch das Zuführgerät entsprechend weniger bereit. DEPRAG Hubschienenförderer stehen in 2 Baugrößen mit 0,15 l oder 1,5 l Füllvolumen zur Verfügung. Die hohe Fertigungstiefe, die Verwendung von gehärteten, verschleißfesten Materialien sowie spezifische Beschichtungsverfahren sichern die gleichbleibend hohe Qualität, hohe Verfügbarkeit und Effizienz der Hubschienenförderer.

Particle-Killer sichern eine saubere und sichere Zuführung im Montageprozess (Foto: deprag.com)

Particle Killer für Sauberkeit im Montageprozess

Wird im Montageprozess die Schraube dem Schraubgerät direkt über dem Bauteil zugeführt, ist eine Kontaminierung mit herabfallenden Teilchen nicht auszuschließen. Der spezielle Particle Killer von DEPRAG sichert hierbei die saubere und sichere Zuführung: Wird die benötigte Schraube mit Blasluft für den nächsten Schraubvorgang eingeschossen, so werden eventuell austretende Schmutzteilchen mittels Vakuum abgesaugt. Die abgesaugten Schmutzpartikel werden durch einen Filter mit transparentem Sichtfenster und einem auswechselbaren Filterelement aufgefangen. Anschließend wird im Montageprozess das gereinigte Verbindungselement ins Schraubmodul zugeführt (Inline Variante) oder zum Abpicken bereitgestellt (Pick&Place Variante). “Solche Vakuumquellen erhöhen die Sauberkeit und empfehlen sich an allen relevanten Abriebstellen”, erläutert Hierold.

Zurück zu Teil I:
CleanFeed-Konzept unterstützt Technische Sauberkeit im Montageprozess

 
DEPRAG-Schraubmontage:

 
Verweise:
Partikelkontamination im Montageprozess
VDA 19 Teil 2 – Technische Sauberkeit in der Montage
Reinraumtechnik – Interview mit Dr. Lothar Gail
Auf der Jagd mit Partikelfallen
Verfahren zur Partikel Messung
EDX-Analyse zur Partikel Messung
CO2-Reinigung zur Erzielung von sauberen Bauteilen
CO2-Schneestrahltechnik – Interview mit Dipl.-Ing. Hans-Jörg Wössner

Hinter Jack Filter, führender Produzent von Luftfiltern, steht ein österreichisches Familienunternehmen mit Hauptsitz in Sattendorf am Ossiacher See in Kärnten. Seit der Gründung im Jahre 1947 werden hier Luftfilter für die industrielle Staubabscheidung sowie Lüftungs-, Klima- und Reinraumtechnik produziert. Zu einem Meilenstein in der Unternehmensgeschichte zählt die Eröffnung eines neuen Zentrums für Reinraumtechnik.

Jack Filter produziert innovative Luftfilter für die industrielle Staubabscheidung. (Foto: Jack Filter)

Das neue Zentrum für Reinraumtechnik, das als bisher größte Investition in der Firmengeschichte zählt, wurde im Juli 2014 in Steindorf, nahe des Firmensitzes in Sattendorf am Ossiacher See eröffnet und am 25. September 2014 über 100 geladenen internationalen Gäste vorgestellt.

Im 3.500 Quadratmeter großen Sauberraum mit integriertem Reinraum werden u.a. Schwebstofffilter auf technisch höchstem Niveau hergestellt. Sie sichern die ambitionierten Qualitätsmaßstäbe, die an die Produkte des Unternehmens gestellt werden. Der Einsatz hochmoderner Produktionsanlagen führt u.a. zu einer erheblichen Verbesserung der Produktivität. Damit ist das Unternehmen in der Lage, Kunden auch künftig ein exzellentes Preis-/Leistungsverhältnis anzubieten.

Kurt Gaggl (li) und Alexander Gaggl eröffneten das Jack Filter-Reinraumzentrum. in Kärnten. (Foto: Jack Filter)

Reinraumtechnik – schnell, flexibel, kundennah

Bei den speziellen Jack Filter-Produkten für Reinräume handelt es sich um Hochleistungsfilter hinsichtlich Abscheideleistung, Strömungstechnik, Energieverbrauch und Gesamtkosten über den Lebenszyklus optimiert. Hierzu zählen:

• Taschenfilter
• Mini-Pleat-Panelfilter
• Kompaktfilter
• Schwebstofffilter ALU/MDF
• Schwebstofffilter V-Form
• Adsorptionsfilter
• Adsorptionsfilter
• Entstaubungstechnik

Verbesserte Logistik und kürzere Lieferzeiten

Gleichzeitig punktet Jack Filter durch Schnelligkeit, die mittels Lagerung der Standardtypen in den gängigsten Dimensionen sichergestellt und nunmehr weiter optimiert wird. So kann auf Kundenwünsche schnellstmöglich reagiert und auf den Bedarf der Verbraucher flexibel eingegangen werden. Dies zahlt sich auch in Hinblick auf eine verbesserte Logistik der Produkte der Reinraumtechnik sowie kürzere Lieferzeiten bei gleichzeitig größerer Flexibilität aus. Mit der flexiblen Produktionstechnologie können zudem auch individuelle Kleinauflagen wirtschaftlich gefertigt werden. Die Individualität geht bis zur ressourcenschonenden Verpackung der Filter nach den jeweils spezifischen Anforderungen der Kunden.

3.500 Quadratmeter Sauberraum mit integriertem Reinraum. (Foto: Jack Filter)

Eckdaten zum neuen Zentrum für Reinraumtechnik auf einen Blick:

• Nutzfläche 3500 m²
• davon 2100 m² Produktionsfläche
• Produktion und Prüfung der Filter in einem Reinraum Klasse 6
• Lagerung der gängigsten Fertigungsprodukte
• Hochregale mit 600 Paletten-Plätzen

High-Tech-Standort für Reinraumtechnik

Die Produktion wurde als Sauberraum mit integriertem Reinraum konzipiert und hält höchsten Anforderungen stand. Auf einer Fläche von 3500 m² werden an diesem High-Tech-Standort unter anderem Schwebstofffilter in hocheffizienter Mini-Pleat-Technologie für Reinräume hergestellt. Anwendungsbereiche sind OP-Räume in Krankenhäusern, die Halbleiter-, Pharma- und Lebensmittelindustrie. Durch den hohen Automatisierungsgrad und den Einsatz von Industrierobotern wird ein konstant hohes Qualitätsniveau erzielt. Das Unternehmen, das den Vertrieb mit dem größten Luftfilterlager Österreichs in Brunn am Gebirge bei Wien organisiert und im ungarischen Szekesfehervar über einen weiteren Produktionsstandort verfügt, exportiert mehr als 50 Prozent der Produkte, die damit weltweit zum Einsatz kommen.

Das neue Reinraumzetrum liegt nahe dem Firmensitz in Steindorf. (Foto: Jack Filter)

 
Verweise:
Reinraumtechnik – Interview mit Dr. Lothar Geil
Technische Sauberkeit – Interview mit Dipl.-Ing. Hans Illig
Der “Illig”-Wert
Sauberkeit und Reinraum – Produktpräsentation mittels Virtual Realty (VR)
Reinraumschleuse für das Personal
Sauberraum – Auswahl der Sauberkeitsstufe

Hinsichtlich von Herausforderungen, die jenseits spezieller Reinräume gemäß ISO 14664 / VDI 2083 klassifiziert sind, rücken Umgebungen in den Mittelpunkt, die als Sauberkeitsbereiche Kriterien unterschiedlicher Sauberkeitsstufen sicherstellen. Für Anwendungen mit erhöhten Sauberkeitsanforderungen, wie etwa bei Kraftstoff-Einspritzanlagen und Kfz-Sicherheitssystemen fertigt das Unternehmen Pöppelmann GmbH & Co. KG nunmehr Schutzelemente in einem neuen, hierzu spezielle ausgerichteten Sauberraum.

Im Sauberraum werden eng gesetzte Grenzwerte der Partikelvorkommnisse sichergestellt.
(Foto: Pöppelmann GmbH & Co. KG)

Empfindliche Komponenten, die für die Automobilindustrie gefertigt werden, benötigen eine sauberkeitsrelevante Fertigungsumgebung. Ziel ist es, Störfaktoren wie etwa Verunreinigungsrisiken bei Bauteilen zu minimieren bzw. weitgehend zu vermeiden. Damit bieten solche Räume eine Vielzahl an Vorteilen und ideale Voraussetzungen für eine Montageumgebung mit erhöhten Sauberkeitsanforderungen. Das Unternehmen Pöppelmann nutzt solche strategisch ausgerichteten sauberkeitsrelevanten Umgebungen in einem neu eingerichteten Sauberraum.

Festgelegte Werte im Sauberraum sicherstellen

Hinsichtlich der fortschreitenden Miniaturisierung industrieller Fertigungen ist es möglich, dass schon mikroskopisch kleinste Partikel zu folgenschweren Fehlfunktionen bis hin zu Ausfällen führen können. Kappen und Stopfen aus dem Geschäftsfeld KAPSTO Innen- und Außenkonturen schützen sensible, sicherheitsrelevante und funktionsentscheidende Bauteile vor mechanischer Beschädigung und Verunreinigung. Da bereits geringste Partikelkontaminationen unter Umständen zu Produktionsausfällen führen können, ist es bei der Auslieferung der Teile besonders wichtig, die zuvor mit dem Kunden bereits festgelegten Sauberkeitswerte penibel einzuhalten.

Probeentnahmen und Partikelanalysen

Kleinste Partikel sind unter gängigen Produktionsbedingungen allgegenwärtig. Durch gezielte Fertigungen im Sauberraum inklusive einer passgenau abgestimmten Logistik reduziert Pöppelmann Größe und Anzahl der schädigenden Partikel und stellt damit die erwünschten, eng gesetzten Grenzwerte sicher. Darüber hinaus sichern regelmäßige Probennahmen und dokumentierte Partikelanalysen nach VDA Band 19 und ISO 16232 die in vielen Branchen zunehmend wichtige Qualitätsanforderungen von Spritzgussteilen.

Grafik in Anlehnung an Erhebungen im VDA 19.2 (Grafik: S&R)

Neuer, klimatisierter Sauberraum

Im neuen, klimatisierten Sauberraum des Unternehmens Pöppelmann besteht ein kontinuierlicher Überdruck. Filter saugen die Versorgungsluft an, die später zusätzlich befeuchtet wird. Eine zentrale Unterdruck- Material-Ansaugung mit Entstaubungsfunktion versorgt die Spritzgießmaschinen mit typenreinem Rohmaterial. Schließlich entnehmen Roboter die Schutzelemente direkt aus dem Spritzgusswerkzeug. Diese werden anschließend in Auffangbehälter abgelegt, die mit Folienbeuteln ausgekleidet sind. Dabei verringern Ionisierstäbe die elektrostatische Aufladung.

Gravimetrischer Analyse und automatische Typisierung

Bei der anschließenden Kontrolle mittels gravimetrischer Analyse und automatischer Typisierung mit dem Stereomikroskop wird bestätigt, dass die Partikelbelastung der Fertigteile innerhalb der projektbezogenen vereinbarten Grenzwerte liegt und die Vorgaben hinsichtlich der maximalen Partikelgröße erfüllt werden. In einem letzten Schritt werden die Schutzelemente noch im Sauberraum entsprechend der gewünschten Stückzahl in spezielle Folienbeutel verpackt, die mit Zip-Verschluss ausgestattet sind. Diese werden dann zu größeren Gebinden in Folienhüllen zusammengefasst und gelangen so in die Auslieferung.

 
Hochmoderner Sauberraum im Unternehmen Pöppelmann:

http://www.youtube.com/watch?v=PmLYJsFCcGk

 
Verweise:
VDA19.2 – Technische Sauberkeit in der Montage
Reinraumklassen – Herzstück der Standardisierung
Reinraumschleuse für das Personal
Sauberfertigung – Personal im Fokus
Sauberraum – Auswahl der Sauberkeitsstufe
Partikel – Beherrschung und Minimierung
Zukunft Reinraumbekleidung – Interview mit Carsten Moschner
Reinraumbekleidung in voller Pracht
Reinraumtaugliche Zwischenbekleidung

Die Automobilindustrie zählt zu den wichtigsten Industriezweigen weltweit. Neben der Medizin- und Pharmabranche ist dieser Industriebereich im Rahmen der Fertigung ganz besonders an international gültige Vorschriften und Normen gebunden. Hintergrund ist die nahezu vollautomatische Produktion, die Effizienz und Prozesssicherheit garantieren muss.

Die Automobilindustrie muss hohe Sauberkeitsstandards einhalten. (Foto: Zapp2Photo / istockphoto.com)

Höchste Sauberkeitsstandards zu gewährleisten, beginnt in der Automobilproduktion bereits bei den einzusetzenden, äußerst empfindlichen Bauteilen. Sie sind während der Fertigung einer Vielzahl von Verunreinigungsrisiken ausgesetzt. Diese Risiken weitgehend einzudämmen, hat höchste Priorität. Je nach Anforderung werden Bauteile für die Automobilindustrie daher in speziellen Umgebungen mit unterschiedlichen Sauberkeitsstufen (SaS) hergestellt. Sie bieten besonders günstige Montageumgebungen, die den Sauberkeitsanforderungen zuverlässig gerecht werden.

Bauteile – gefertigt in sauberer Umgebung

Die Montage besonders empfindlicher Bauteile wird darüber hinaus sehr aufwändig in speziellen Reinräumen nach ISO 14664, VDI 2083 durchgeführt. Nur so lassen sich Kontaminationen und die Verbreitung von Mikroorganismen und Partikeln über die Raumluft weitgehend verhindern. Um dies zu gewährleisten, kommt hochwertige Reinraumtechnik zum Einsatz. Diese Vorgehensweise führt dazu, dass die Anzahl der eingeschleppten oder erst im Reinraum entstandenen Partikel auf das technisch machbare Mindestmaß reduziert wird.

Zur Gewährleistung der Qualität und Einhaltung der geforderten Standards tragen unterschiedliche Komponenten wie etwa Reinraumschleusen, spezielle Decken, Wände und Türen und nicht zuletzt auch Spezialkleidung der Mitarbeiter bei. Zusätzlich muss auf eine klare Abgrenzung zu weniger sauberen Produktionsbereichen ebenso geachtet werden, wie auf einen auf Sauberkeit ausgerichteten, durchorganisierten Materialfluss.

Im Fokus steht zudem die regelmäßige Kontrolle der Einhaltung aller Vorgaben, Normen und Standards. Spezielle Sauberkeitsprüfungen zur Qualitätssicherung werden von autorisierten Analyselaboratorien durchgeführt. Die hier tätigen Spezialisten verfügen über entsprechendes Knowhow und bieten Extraktions- und Auswerteverfahren zur Durchführung von Sauberkeitsprüfungen wie etwa Abklingmessungen, Analysefiltrationen, Ultraschall Extraktionen, Gravimetrie, Mikroskopie, Oberflächenmagnetismus und vieles mehr. Auch werden spezielle Anwenderprodukte zur schnellen Identifikation von Partikeln und Mikroorganisimen zur Verfügung gestellt.

Messtechnische Untersuchungen im Labor des Unternehmens CleanControlling (Foto: CleanControlling)

Sauberkeit bis zur Endmontage

Sauberkeit hat auch im Rahmen der späteren Endmontage im Fahrzeugbau einen hohen Stellenwert. Hier liegt der Schwerpunkt auf dem Einsatz hochwertiger Bau- und Bedienteile der Maschinen im Rahmen der automatisierten Produktion sowie den notwendigen Reinigungsprozessen. Die Komponenten sollten über besonders glatte Oberflächen verfügen, damit sich nichts ablagern kann. Auch im Lackierbereich und in Sprühnebelkabinen sorgt eine rostfreie, totraumfreie Verbindungstechnik für ein hohes Maß an Reinheit. So lässt sich beispielsweise verhindern, dass Flüssigkeit auf die Schraubelemente der Fördereinrichtung gelangt und/oder KTL-Lack fest auf den Verschraubungen anhaftet, sodass sich die Schraubelemente dann nicht zerstörungsfrei demontieren lassen. Nur, wenn die in der Verbindungstechnik eingesetzten Elemente über absolute Dichtigkeit verfügen, lassen sich Span-und Partikeleinträge sowie Feuchtigkeitseinlagerungen sicher verhindern.

Fazit: Fertigung und Produktion in der Automobilindustrie sind auf sauberkeitsrelevante Umgebungen und den Einsatz hochwertiger Bau- und Bedienteile angewiesen. Ein solcher Rundumschutz verhindert Verunreinigungen durch Partikel, Span oder Mikroorganismen und garantiert die Einhaltung gesetzlicher Normen und international anerkannter Richtlinien. Störeinflüssen wie Verschmutzungen, hygienische Defizite, langwierige und teure Reinigungsprozesse, maschinelle Stillstandszeiten und kostspielige Produktionsausfälle kann so bereits im Vorfeld adäquat begegnet werden.

Verweise:
Edelstahlwerkzeuge bieten Sicherheit in Produktionsbereichen
Reinraumtechnik – Interview mit Dr. Lothar Geil
Technische Sauberkeit – Interview mit Dipl.-Ing. Hans Illig
Der „Illig“-Wert
Sauberraum – Auswahl der Sauberkeitsstufe
Partikel – Beherrschung und Minimierung
VDA 19 Teil 2 – Technische Sauberkeit in der Montage
Messtechnik – Blindwert bei der Abklingmessung
Messverfahren – Die Abklingmessung
Korrelative Mikroskopie zur Partikel-Analytik
Partikel – Störgrößen bei Messverfahren

Ob Medizin-, Pharma-, Automobil- oder Halbeiterproduktion: Für viele Branchen wird die Produktion und Fertigung empfindlicher Bauteile in einem sauberen, keim- und partikelfreien Umfeld wichtiger denn je. Um erstklassige und sichere Produkte zu garantieren, werden daher bestimmte Bereiche in der Produktion reinraumtauglich umgerüstet oder komplette Reinräume eingerichtet. Experten beraten, welche Maßnahmen und Anschaffungen unverzichtbar sind und begleiten Unternehmen von der Planungsphase über die Auswahl, Einrichtung und Endmontage bis hin zur ersten Nutzung.

Mit Expertenrat Schritt für Schritt zum professionellen Reinraumbereich oder kompletten Reinstraum
(Foto: alexey_ds / istockphoto.com)

Unter Rein- bzw. Reinstraumbedingungen werden Fertigungsbereiche verstanden, deren Konzentration an lufgetragenen Teilchen – auch Partikel genannt – äußerst gering gehalten wird. Für Bauteile und empfindliche Produkte in sensiblen Bereichen wie der Optik- und Lasertechnologie, Luft- und Raumfahrttechnik, den Biowissenschaften und in der Nanotechnologie sind solche Fertigungsumgebungen von elementarer Bedeutung. Die in der normalen Raum- bzw. Hallenluft befindlichen Partikel etwa können ungehindert in Schaltkreis eindringen und deren Stukturierung massiv beeinträchtigen. Keime und Mikroorganismen, die ebenfalls in der normalen Raumluft kursieren, führen in hygienerelevanten Bereichen wie etwa der Medizintechnik, Pharma- oder Lebensmittelindustrie oftmals zu immensen Problemen – Rufschädigungen durch Rückrufaktionen inklusive.

Unternehmen wie WEISS Klimatechnik bieten den Aufbau von Reinräumen inklusive Zubehör (Foto: WEISS Klimatechnik)

Kosten-Nutzen-Rechnung hat Priorität

So unverzichtbar reinraumspezifische Bereiche in vielen Fertigungen auch sind, zu Beginn einer jeweiligen Planungsphase geht es vor allen um die Beurteilung, ob die Einrichtung eines kompletten Reinraums erforderlich wird oder Teilbereiche mit idealen Reinraumbedingungen für die speziellen Erfordernisse ausreichen. Schließlich spielt neben der Sicherheit auch der Kostenfaktor eine große Rolle. Speziell auf diese Belange ausgerichtete Experten wie Weiss Technik mit Sitz beraten ausführlich und prüfen den Einsatz von Alternativen wie etwa partielle Reinraumzellen oder Reinraumboxen. Hier sorgen gereinigte Luftströme, die vertikal oder horizontal verlaufen, für eine Minimierung der Partikelkonzentration. In der Folge wird die Gefahr der Partikelkontamination auf Produkten und Bauteilen deutlich reduziert Im Angebot sind hier unter anderem Barrier-Systeme, Laminar-Flow Anlagen, Sicherheitswerkbänke, Isolatoren und Schleusensysteme.

Experten wie Dipl.-Ing. (FH) Volker Burger beraten und führen Schulungen durch. (Foto: CleanControlling)

Größte Gefahrenquelle für Partikeleinträge

Der Mensch und explizit in der Produktion ist die größte Gefahrenquelle, Partikel und Verschmutzungen in die Montage- und Fertigugnsprozesse einzubringen. Aus diesem Grund sind Mitarbeiter, die unter sensiblen Fertigunsbedingungen in Rein- und Reinsträumen gehalten, eine entsprechend angepasste Arbeitskleidung zu tragen. Dies trägt wesentlich dazu bei, Verschmutzungen schon im Vorfeld zu verhindern. Reinraumexperten wie Campilo und und Dastex beraten eingehend und bieten unter anderem alles rund um moderne Reinraumbekleidung sowie ein umfassendes Sortiment an Zubehör.

Auch im Bereich Arbeitstechnik, die einen ebenso hohen Stellenwert hat, wie spezielle Materialien, die in Reinräumen verwendet werden, benötigt Expertise. Damit die im neuen Reinraum spezifierte Reinraumklasse eingehalten wird, halten diese Anbieter fusselfreies Reinraumpapier, Reinigungsartikel, Staubbindematten, Spendersysteme und vieles mehr bereit.

Professionelle Schulungen und Messtechnik

Materialien, die in Reinräumen zum Einsatz kommen, müssen zudem zwingend über Oberflächen verfügen, die abriebfest sind. Daneben ist es wichtig, dass die hier im Einsatz befindlichen Gerätschaften und Anlagen die laminare Luftströmung nicht bzw. nur ganz unwesentlich stören. Auch müssen sämtliche Maschinen und Mschinenbauteile gereinigt werden, bevor sie in den Reinraum gelangen. Damit Unternehmen sicher gehen können, dass die erforderlichen Reinheitsstandards penibel eingehalten werden, zählen regelmäßige Kontrollen zum A und O im Reinraumbetrieb.

Spezialisierte Unternehmen wie etwa CleanControlling mit Sitz in Baden-Württemberg haben sich diesbezüglich auf Beratungs- und Schulungsdienstleistungen sowie Restschmutz- bzw. Sauberkeitsanalysen spezialisiert und bieten zudem eine Vielzahl an Produkten rund um die Sicherung der Montagesauberkeit sowie der Minimierung von Verunreinigungsrisiken in den Bereichen Sauberraum, Rein- und Reinstraum. Messtechnik, die unter anderem vom Anbieter SITA angeboten wird, prüft die Sauberkeit von Teileoberflächen schnell und per Knopfdruck. Innerhalb nur weniger Sekunden stehen Messwerte zur Verfügung. Besondere Verfahrenstechniken bietet auch das das auf Analysen der Bauteilesauberkeit spezialisierte Unternehmen RJL Micro & Analytic. Hier erhalten Unternehmen den professionellen Analyseservice und modernste Instrumente aus einer Hand.

Professionelle und regelmäßige Reinigungen sind das A und O im Reinraumbtrieb. (Foto: Cowa GmbH)

Reinraumreinigungen sind das A und O im Reinraumbetrieb

Last but not least liegt der Fokus auch auf einer erstklassigen und regelmäßigen Reinraumreinigung. Sie muss penibel ausgeführt werden und lässt sich mit einer normalen Reinigung von Räumen nicht vergleichen. Speziell geschulte Reinigungsteam, wie etwa vom Unternehmen COWA Reinraumreinigung sorgen zuverlässig für höchste Sauberkeit und Hygiene. Die Einrichtung eines Reinraums ist somit ein komplexes, anspruchsvollen und sehr individuelles Projekt. Mit entsprechenden Fachexperten lässt sich das Vorhaben jedoch optimal umsetzen.

 
Technische Sauberkeit:

Verweise:
DASTEX bietet ganzheitliche Schleusenkonzepte
Reinraumschleusen – optimale Verbindungen zwischen Reinraumklassen
Zukunft Reinraumbekleidung – Interview mit Carsten Moschner/DASTEX
Sauberkeit und Reinraum – Produktpräsentation mittels Virtual Realty (VR
Reinraumschleuse für das Personal
Sauberraum – Auswahl der Sauberkeitsstufe
Reinraumbekleidung in voller Pracht

Die Klassifizierung nach IS0 14644 endet bei einer maximalen Partikelgröße von 5 µm VDI 2083. Berücksichtigung hinsichtlich qualitätsfordernder Wirkungsweisen müssen jedoch auch die Abgrenzungen gegenüber Bereichen und Produktionsabläufen finden, die weniger sauber sind.

Abgrenzungen gegenüber weniger sauberen Bereichen sind notwendig (Foto: 4X-image - istockphoto.com)

Ziel sauberkeitsrelevanter Umgebungen ist es, Verunreinigungsrisiken bei der Produktion empfindlicher Produkte wie etwa Bauteile zu minimieren. Jenseits spezieller Reinräume, die gemäß ISO 14664, VDI 2083 eindeutig klassifiziert sind, rücken auch räumliche Umgebungen in den Fokus, die in Hinblick auf sogenannte Sauberkeitsbereiche mit unterschiedlichen Sauberkeitsstufen zur Gestaltung und Organisation von Montageumgebung angeboten werden. Dies ist erforderlich, um dem weitreichenden Bereich der Sauberkeitsanforderungen der empfindlichen Komponenten in der Automobilindustrie gerecht zu werden.

Sauberraum – Verunreinigungsrisiken gezielt minimieren

Maßnahmen zur Sicherstellung der Sauberkeit innerhalb von Produktionen benötigen eine Konzentration speziell auf definierte räumliche Bereiche. Nur so lassen sich Verunreinigungsrisiken gezielt minimieren bzw. ausgrenzen. Hochempfindliche Produkte werden in Reinräumen gefertigt, damit Kontaminationen, Einschüsse und Verbreitungen kleinster Partikel und Mikroorganismen über die Raumluft weitgehend ausgeschlossen werden. Spezielle Reinräume werden nach sogenannten Reinraumklassen definiert. Diese Klassifizierung nach IS0 14644 endet jedoch bei einer maximalen Partikelgröße von 5 µm VDI 2083. Allerdings werden die Vorteile definierter räumlicher Umgebungen nicht allein über kontrollierte Luftumgebungen bestimmt. Berücksichtigung hinsichtlich qualitätsfordernder Wirkungsweisen finden daher auch die Abgrenzungen gegenüber Bereichen und Produktionsabläufen, die weniger sauber sind. Ebenso entscheidend sind gezielte Organisationsstrukturen des Materialflusses sowie der Nutzungsart des jeweiligen im Fokus stehenden Raumes.

Sauberkeitsstufen – angepasste räumliche Umgebungen

Um diesbezüglichen, ambitionierten Sauberkeitsanforderungen innerhalb von Automobil-Komponenten gerecht zu werden, bedarf es räumlicher Umgebungen, die angepasst werden und als sogenannte Sauberkeitsbereiche mit jeweils unterschiedlichen Sauberkeitsstufen für die Montageumgebung geschaffen werden. Dabei definieren spezielle Sauberkeitsstufen (SaS) die jeweilige räumliche Ausgestaltung und deklarieren Handlungsweisen und Regeln eines speziellen Sauberkeitsbereichs. Im „VDA Band 19 Teil 2“, Technische Sauberkeit in der Montage“ wird die Zielsetzung sauberkeitsrelevanter Bereiche auf den Punkt gebracht. Unter anderem heißt es dort:

„Ein Sauberkeitsbereich stellt stets auch eine gezielt eingerichtete Installation zur Wertschöpfung dar, die eine gesonderte Sensibilisierung und Wahrnehmung der betreffenden Belegschaft, einschließlich Führungsebene, erfordert.“

SaS – Vorbeugen und beherrschen von Verunreinigungen

Im Wesentlichen geht es darum, dass die angesprochenen Sauberkeitsbereiche gezielt und unter Verwendung geeigneter Maßnahmen vor Einflüssen durch Verunreinigung „aus nicht regulierten Bereichen wie z. B. mechanischer Bearbeitung oder Wareneingang sowie natürlichen Umwelteinflüssen“ geschützt werden. Ziel ist es, das Auftreten luftgetragener Partikel zu minimieren bzw. zu beherrschen. Gleichzeitig kommt es zu vorbeugenden Maßnahmen, um Verunreinigungen und Verschleppungen weitgehend auszuschließen, die durch einen Transfer von Material und Personen entstehen können. Schließlich werden aber auch Festlegungen hinsichtlich der Materialien sowie entsprechender Verhaltensanordnungen für den jeweiligen Sauberkeitsbereich getroffen, um eine Freisetzung von Partikel sowie Verschleppungen auf sensible Produktionsteile soweit es geht einzudämmen. Parameter wie etwa Luftfeuchtigkeit und Temperatur werden idealerweise den jeweiligen Sauberkeitsbereichen angepasst und auch die Pflege und Säuberung der Räume haben Priorität.

Sauberraum – Klassifizierung von Sauberkeitsbereichen

Damit wird klar, dass ein Sauberkeitsbereich die angestrebte Sauberkeitsqualität von Bauteilen und Hilfsstoffen sowie der Zusammenbauten zuverlässig erhalten sollte. Einwirkungen von Schmutz müssen zudem vermieden und vor Ort anfallende Verunreinigungen abgewehrt und schließlich ebenfalls beseitigt werden. Dabei richtet sich die Ausgestaltung der jeweiligen Sauberkeitsbereiche nach den jeweils gestellten Ansprüchen und Erfordernissen. Im VDA Band 19 Teil 2 werden diese Zonen innerhalb der folgenden Sauberkeitsstufen im Sinne von Richtlinien definiert:

Klassifizierung von Sauberkeitsbereichen:
(Grafik laut Erhebung VDA Band 19 Teil 2, 3.1.1)

Sauberkeitsstufen werden klar voneinander abgegrenzt

• Lesen Sie hierzu auch:
  Sauberraum – Auswahl der Sauberkeitsstufe (SaS)

Literatur:VDA19.2 – Qualitätsmanagement in der Automobilindustrie

Verweise:

VDA 19 Teil 2 – Technische Sauberkeit in der Montage

Reinraum der Klasse 1 im INA der Uni Kassel – Interview mit Dr. rer. nat. habil. Martin Bartels
Reinster Reinraum – Interview mit Dipl.-Biol. Markus Keller
Der reinste Reinraum der Welt
Reinraumtechnik -Interview mit Dr. Lothar Gail
Interview mit Dipl.-Ing. Hans Illig

Geht es um die Auswahl für die Sauberkeitsstufe, dann bildet die Sauberkeitsspezifikation der Bauteile und Baugruppen die Grundlage. Diese legt die räumlichen Gegebenheiten und weitere Aspekte im Bereich Personal und Logistik fest.

Im VDA 19 Teil 2 wird der Zusammenhang, der zwischen einer kritischen Partikelgröße und einem Raumkonzept herzustellen ist, mittels „Flugfähigkeitsdiagramm“ dargestellt. Die Skizzierungen (siehe Grafik weiter unten) stellen anschaulich das Ausbreitungsvermögen von Partikeln über bzw. durch die Luftatmosphäre dar und leisten Hilfestellung zur Auswahl der Sauberkeitsstufe.

Sauberkeit – drei Bereiche haben Relevanz

Das dargestellte Diagramm weist mit den Achsen Partikelgröße und Dichte auf drei Bereiche hin, die ebenfalls im VDA Teil 2 näher beschrieben werden. Demnach handelt es sich bei dem schraffierten Bereich (Partikelgrößen ab 1000 µm) um ein Gebiet außerhalb von Sauberkeitsspezifikationen nach VDA 19. Dies bedeutet, dass die jeweilige Produktion in einer konventionellen Umgebung erfolgen kann. Spezielle sauberkeitsregulierende Maßnahmen sind in dieser – als Sauberkeitsstufe 0 (SaS0) bezeichneten – Umgebung nicht notwendig.

Die Skizzierungen stellen das Ausbreitungsvermögen von Partikeln über bzw. durch die Luftatmosphäre dar (Grafik: mit frdl. Genehmigung VDA)

Sauberraum – Sauberkeit, die graue Zone

Oberhalb der diagonalen Trennlinie befindet sich das sogenannte graue Gebiet. Hier folgen Partikel nach ihrer Entstehung und/oder Freisetzung in erster Linie der Schwerkraft. Dies bedeutet, dass diese Partikel innerhalb einer kurzen Distanz direkt zu Boden fallen. Sie sind damit in der Umgebungsluft nicht aktiv. Immer dann, wenn Bauteile und/oder ganze Baugruppen im Sinne einer Funktionsbeeinträchtigung auf solche Partikel reagieren können, dann führt der Einsatz einer Reinlufttechnik nicht zum Ziel. Denn die problematischen Partikel können nicht aus der bestehenden Umgebungsluft ausfiltriert werden, wenn sie hier gar nicht in Bewegung sind. Entsprechende Umgebungen in der Fertigung, die reinluftunabhängig sind, werden dem Sauberraum, der Sauberzone oder den Sauberkeitsstufen 1 und 2 zugeordnet.

Reinraum der Sauberkeitsstufe 3 (SaS3)

Innerhalb der weißen Zone, die sich unterhalb der diagonal verlaufenden Trennlinie der Grafik abzeichnet, besteht die Möglichkeit, dass Partikel schon bei leichten Strömungen in der Raumluft mobil bleiben. In dem Fall können sie sich vom Ort der Entstehung oder Freisetzung nach Belieben ausbreiten. Wenn Bauteile und ganze Baugruppen hierauf im Sinne einer funktionellen Beeinträchtigung reagieren, dann können zusätzliche sauberkeitsrelevante Maßnahmen bzw. der Einsatz von Reinlufttechnik sinnvoll und hilfreich sein. Denn so lassen sich die entsprechenden Partikel aus der Luft der Umgebung herausfiltern. Experten sprechen bei einer solchen Umgebung in der Fertigung von einem Reinraum der Sauberkeitsstufe 3 (SaS3).

Sauberraum – Flugfähigkeitslinie und Parameter

Die im Flugfähigkeitsdiagramm dargestellte Trennlinie zwischen der grauen und weißen Zone, die auch als „Flugfähigkeitslinie“ bezeichnet wird, kann nicht als exakte Grenze verstanden werden. Sie steht vielmehr in Abhängigkeit zu einer Vielzahl an Parametern der Partikel und der Luftströmung. Zur Formulierung einer Richtlinie werden dabei jeweils die Parameter Dichte, Größe und Form der Partikel herangezogen. Je geringer die Dichte ist und je kleiner ein Partikel wird, umso so höher besteht die Wahrscheinlich einer unerwünschten Ausbreitung in der Umgebungsluft. Auch die Form der Partikeln nimmt Einfluss. Sofern sich Partikel von einer runden Form hin zu einer kompakten und faserförmigen Ausgestaltung entwickeln, verschiebt sich die in Abb. C.1 dargestellte gestrichelte Linie weiter nach oben. In der Konsequenz weitet sich damit dann auch der Bereich der Sauberkeitsstufe 3 (SaS3) aus, in dem Reinraumtechnik zur Anwendung kommt.

• Lesen Sie hierzu auch Teil 1:
  Sauberraum trifft Reinraum – Sauberkeitsbereiche gemäß VDA19.2

Literatur:VDA19.2 – Qualitätsmanagement in der Automobilindustrie

Grafik „Flugfähigkeitsdiagramm“ mit frdl. Genehmigung VDA)

Verweise:

VDA 19 Teil 2 – Technische Sauberkeit in der Montage
Reinraum der Klasse 1 im INA der Uni Kassel – Interview mit Dr. rer. nat. habil. Martin Bartels
Reinster Reinraum – Interview mit Dipl.-Biol. Markus Keller
Der reinste Reinraum der Welt
Reinraumtechnik -Interview mit Dr. Lothar Gail
Interview mit Dipl.-Ing. Hans Illig

Die Umsetzung qualifizierter Raumkonzepte „Sauberzone und Sauberraum“ erfordert ein hohes Maß an Know-how, eine Vielzahl geeigneter Maßnahmen sowie den Einsatz spezieller Produkte zur Minimierung von Verunreinigungsrisiken. Im firmeneigenen Onlineshop hält das Unternehmen CleanControlling mit Sitz in Emmingen-Liptingen hierzu eine Fülle spezifischer Angebote bereit. Gleich drei neue Produkte, die speziell auf die Umgebungsanforderungen von Sauberzone und Sauberraum abzielen, erweitern das umfassende Angebot.

Das Absperrband aus dem CleanControlling-Shop dient der Kennzeichnung einer Sauberzone (Foto: CleanControlling)

Für Produktionen und Fertigungen besteht die Anforderung Verunreinigungsrisiken soweit wie möglich auszuschließen, weshalb auf die Beratung und Unterstützung von Experten zurückgegriffen werden sollte. Das Unternehmen CleanControlling ist als unabhängiges Prüflaboratorium zur Durchführung von Restschmutzanalysen u.a. auch auf Beratungen und Schulungen rund um den Bereich „Technische Sauberkeit“ spezialisiert. Darüber hinaus lassen sich im unternehmenseigenen Online-Shop innovative und passgenaue Produkte ordern, die dazu beitragen, die geforderten Sauberkeitskriterien sicherzustellen.

Dipl.-Ing. (FH) Volker Burger (CleanControlling)

Aktuell wird hierzu mit einem mobilen Absperr-/Trassierband, dem Bodenmarkierungsband für Sauberzonen (SaS1) sowie einer besonders effiziente Sauberlaufmatte zur Reduktion von Partikeleinträgen das attraktive Angebot im CleanControlling-Shop erweitert. Die Produkte lassen sich kombinierbar zum Einsatz bringen. (Produktbeschreibungen und Bezugsquelle weiter unten).

Verschiedene Sauberkeitsstufen

Doch warum ist der Einsatz spezieller Produkte und Hilfsmittel so wichtig? Zur Umsetzung sauberkeitsrelevanter Maßnahmen müssen räumliche Umgebungen in die jeweiligen Raumkonzepte einbezogen werden. Zur Gestaltung und Organisation von Montageumgebungen sind unterschiedliche Sauberkeitsstufen erforderlich, welche die erforderlichen Umgebungsbedingungen sicherstellen. Spezielle Sauberkeitsstufen (SaS) definieren die jeweilige räumliche Ausgestaltung und deklarieren Handlungsweisen und Regeln eines speziellen Sauberkeitsbereichs. In der VDA 19.2 werden Sauberkeitsbereiche wie folgt klassifiziert:

Sauberzone, Sauberraum und Reinraum

Dabei geht es im Wesentlichen um Handlungshinweise für die Ausgestaltung der drei Raumkonzepte Sauberzone, Sauberraum und Reinraum, um Verunreinigungen und Verschleppungen weitgehend zu verhindern, die durch einen Transfer von Material und Personen entstehen können. Laut VDA 19.2 sollen Sauberkeitsbereiche gezielt und unter Verwendung geeigneter Maßnahmen vor Einflüssen durch Verunreinigung „aus nicht regulierten Bereichen wie beispielsweise mechanischer Bearbeitung oder Wareneingang sowie natürlichen Umwelteinflüssen“ geschützt werden. Darüber hinaus stehen Maßnahmen zur Vorbeugung gegen Verunreinigungen im Mittelpunkt.

Produkte zur Umsetzung der Raumkonzepte

Sinnvoll unterstützen lassen sich die Raumkonzepte Sauberzone und Sauberraum und damit die Einhaltung der hohen Anforderungen an eine saubere Umgebung mittels der folgenden Produkte, die ab sofort im Shop von CleanControlling geordert werden können:

Produktangebot Absperr-/Trassierband

Das Absperr- bzw. Trassierband dient der Kennzeichnung einer Sauberzone (SaS1), wie sie in der VDA 19.2 definiert ist. Bei diesem Produkt handelt es sich um ein Absperrband mit einer Länge von 3 Metern und einer Breite von 10 Zentimetern. Das hochwertige, formstabile und selbstaufrollenden Gurtband innerhalb einer Gurtkassette ist bedruckt mit dem Text „SAUBERKEITSBEREICH – CLEANLINESS AREA“

Das Absperr/Trassierband „mobil“ eignet sich für den Innenbereich (Foto: CleanControlling)

Eigenschaften:
Das Absperrband ist komplett integriert in ein pulverbeschichtetes Aluminiumprofilrohr und mit einer Sockelplatte verbunden. Mittels Schnellspanner im Sockel ist die Montage des Aluminiumrohres auf den Sockel sehr einfach. Das Absperrband „mobil“ ist ausschließlich für den Inneneinsatz geeignet. Ein schweres Gussgewicht sorgt für hohe Stabilität und eine optimale Standfestigkeit.

Abmessungen:
Maximale Auszugslänge: 3 Meter
Trassierbandbreite: 10 Zentimeter
Pfostenhöhe: 1 Meter
Pfostenrohrfarbe: schwarz RAL 9005
Sockeldurchmesser: 355 Millimeter
Sockelfarbe: schwarz RAL 9005

Produktangebot Bodenmarkierungsband

Das Bodenmarkierungsband dient der Kennzeichnung einer Sauberzone (Foto: CleanControlling)

Das Bodenmarkierungsband dient der Kennzeichnung einer Sauberzone (SaS1) im Rahmen der VDA 19 Teil 2. Es dient ausschließlich dem Inneneinsatz und ist mit dem Text „SAUBERKEITSBEREICH – CLEANLINESS AREA“ bedruckt.

Eigenschaften:

• bedruckt
• kratzfest
• strapazierfähig
• langlebig
• selbstklebend
• stark haftend

Material: PVC

Kleber: Acrylat

Maße: Dicke: 0,5 Millimeter, Breite: 75 Millimeter,
Länge: 5 Meter, alternativ 10 Meter

Produktangebot Sauberlaufmatte

Sauberlaufmatten dienen zur Reduktion des Partikeleintrages durch das Personal beim Betreten einer Sauberzone (SaS1) oder eines Sauberraums (SaS2) im Rahmen der VDA 19 Teil 2 für den Oberflureinsatz.

Eigenschaften:
Die Sauberlaufmatte ist in einer 2 Millimeter starken Edelstahlwanne integriert. Nach der Entnahme der Sauberlaufmatte ist die Edelstahlwanne leicht zu reinigen. In die Sauberlaufmatte sind in in definierten Abständen Rundborsten eingebracht. Die gelben und schwarzen Borsten stellen eine zuverlässige Reinigung von Arbeitsschuhen mit grobem Profil sicher, denn beim Betreten und Übergehen reiben die Borsten die Sohlen sauber.

Die Farbwahl schwarz-gelb bei den Borsten dient der deutlichen Erkennbarkeit und passt sich daher perfekt an die jeweilige Umgebung an. Ergänzende Kennzeichnungen an den Auftrittsbereichen erleichtern die Visualisierung.

Sauberlaufmatten reduzieren Partikeleinträge beim Betreten einer Sauberzone (Foto: CleanControlling)

Abmessungen:
Gesamtabmessung: 975 mm x 810 mm x 27 mm
Abmessung Sauberlaufmatte: 800 mm x 600 mm

Weitergehende Infos und Beratung

Das CleanControlling-Team steht für weitergehende Informationen zu den Produkten sowie Beratungen im Bereich Reinraumkonzepte zur Verfügung. Zuständig für den Bereich Produktmanagement:
Dipl.-Ing. (BA) Michael Schmal
Telefon: +49 74 65 / 92 96 78-19
E-Mail: m.schmal@cleancontrolling.de
Dipl.-Ing. (FH) Volker Burger, CleanControlling

//www.youtube.com/watch?v=CRKkuCN2kzs

Verweise:
VDA19.2 – Technische Sauberkeit in der Montage
Reinraumklassen – Herzstück der Standardisierung
Reinraumschleuse für das Personal
Sauberfertigung – Personal im Fokus
Sauberraum – Auswahl der Sauberkeitsstufe
Partikel – Beherrschung und Minimierung
Zukunft Reinraumbekleidung – Interview mit Carsten Moschner
Reinraumbekleidung in voller Pracht
Reinraumtaugliche Zwischenbekleidung
Partikelrückhaltevermögen von Reinraumbekleidung

In der Automobilindustrie hat Technische Sauberkeit einen enorm hohen Stellenwert. Partikelverunreinigungen in der Produktion bzw. dem Montageprozess können verheerende Schäden hinterlassen. Das neue „CleanFeed“-Konzept der DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. setzt genau an diesen Probelamtiken an und bietet eine durchgängige Lösung mit aufeinander abgestimmten Komponenten zur Unterstützung der Technischen Sauberkeit in der Montage.

Schraub- und Montageanlagen für die automatisierte, rationelle Produktion (Foto: deprag.com)

Kaum ein Thema beschäftigt die Automobilindustrie so sehr, wie die Einhaltung der Technischen Sauberkeit in der Montage. Schon kleinste Fehler und Irritationen können zu gewaltigen Problemen, Qualitätseinbußen und hohen Zusatzkosten führen. Kommt es beispielsweise im Montageprozess bei der Montage von Leiterplatinen zu einer unerwünschten Verbindung eines Spans mit Leiterbahnen, so kann ein Kurzschluss ausgelöst werden. Somit dreht sich alles um Schmutzpartikel, deren Einfluss auf die Funktion von Bauteilen enorm ist. Denn Partikeleinträge führen auch zu Verstopfungen der Düsen und Filter oder es werden und Ventile blockiert.

Anforderungsprofil an Sauberkeit im Montageprozess ist hoch

Hubschienenförderer zur Fördertechnik ohne Vibrationen (Foto: deprag.com)

Im Wissen um die vielfältigen Möglichkeiten rund um Verschmutzungen werden die Anforderungen an immer höhere Leistungsdichten naturgemäß höher. Dies ergibt sich allein schon aus dem Umgang mit immer komplexer werden Bauteilen und Aggregaten, die dann auch enger toleriert sind.

Die Bedeutung der Technischen Sauberkeit in der Automobilindustrie und hier explizit im Montageprozess spiegelt sich zudem in der deutlich vorangetrieben Entwicklung von aktiven und passiven fahrsicherheitsrelevanten Systemen wider. Hierzu zählen:

• ABS
• Dieseleinspritzer
• Direkteinspritzer
• variable Nockenwellenverstellern
• bleifreie Lagerschalen

Experten fokussieren
den gesamten Montageprozess

Zur Klärung, wie sich Verunreinigungen durch Partikel von 50 – 1000 µm verhindern lassen, hat der VDA mit seinen Publikationen VDA 19 zur Prüfung der Bauteile auf Technische Sauberkeit und dem „VDA 19.2 Technische Sauberkeit in der Montage“ zur Weiterverarbeitung sauberer Einzelteile einen umfassenden Leitfaden geschaffen. „Die Technische Sauberkeit ist kein losgelöster Prozess. Die Konzeption der Technischen Sauberkeit betrifft alle Bereiche, begonnen bei der Schulung des Personals, der Konstruktion, der Fertigung der Bauteile, der Fertigungsumgebung, der Logistik, der Montage, der Montageeinrichtungen und der Montageumgebung“, erläutert Jürgen Hierold, Vertriebsleiter der DEPRAG. Damit gerät die Auswahl der geeigneten Montageeinrichtungen in der Fügetechnik immer stärker in den Mittelpunkt.

CleanFeed-Konzept mit abgestimmten Komponenten

„Ein hoher Anspruch an uns Anlagenbauer, der nur durch aufeinander abgestimmte Komponenten und innovative Techniken ohne großen Mehraufwand und zu wettbewerbsfähigen Kosten erfüllt werden kann“, so Hierold. „Mit unserem CleanFeed haben wir ein durchgängiges Konzept zur Technischen Sauberkeit geschaffen, das jahrzehntelanges Prozesswissen, sowie Lösungen und für die Technische Sauberkeit entwickelte Komponenten umfasst. Wir überzeugten unsere Kunden besonders durch unsere Vorgehensweise, sämtliche Planungs-, Fertigungs- und Montageschritte in Betracht zu ziehen.“

Vakuumanschlüsse und Schmutzpartikelfilter in allen relevanten Einrichtungen (Foto: deprag.com)

Sicherstellung der Sauberkeitsanforderungen

Bei der Frage nach der geeigneten Vorgehensweise im Montageprozess gilt es zunächst, die Sauberkeitsanforderungen für das entsprechende Produkt exakt zu definieren. Nur dann, wenn Qualitätsmanagement, Konstruktion, Fertigung und Logistik perfekt miteinander kooperieren, lässt sich das Ziel nach einer größtmöglichen Technischen Sauberkeit realisieren. Mit dem CleanFeed Konzept wird dieser Anspruch realisiert. Zu den wichtige Faktoren, die es hier zu beachten gilt, zählen:

• Der Sauberraum muss akribisch rein gehalten werden. Dabei dürfen weder durch Menschen, noch durch Material oder Transport Störpartikel „eingeschleppt“ werden.
• Bei der Konstruktion der Bauteile sollten Geometrien vermieden werden, an denen sich Partikel ablagern können (Beispiel: Durchgangsbohrung statt Sackloch).
• Auswahl geeigneter Materialien (wie z.B. poliertes Edelstahl oder eloxierte Aluminiumoberflächen)
• Hubschienenförderer als Alternative zum Vibrationswendelförderer
• Verschmutzungen durch elektrostatische Aufladung mittels Einsatz von ESD-fähigen Materialien reduzieren
• Schraub- und Montageanlagen für die automatisierte, rationelle Produktion einsetzen

Fortsetzung Teil II:
Einsatz abgestimmter Komponenten sichern Sauberkeit im Montageprozess
Hier erfahren Sie, welche Bedeutung entsprechende Schraubwerkzeuge, der Einsatz ESD-fähiger Materialien und Zuführtechnik zur Einhaltung hoher Sauberkeitsanforderungen haben.

Deprag Controller-Systeme:

//www.youtube.com/watch?v=lWernTSRIgA

 
Verweise:
Partikelkontamination im Montageprozess
Hans Illig – Pionier in der Technischen Sauberkeit
Restschmutz vermeiden – aber wie?
Portrait Volker Burger – Experte für Restschmutzanalysen
Verfahren zur Partikelmessung
Messverfahren – Die Abklingmessung
Korrelative Mikroskopie zur Partikel-Analytik
Mikrotomographie zur Partikel-Analyse
Partikel – Störgrößen bei Messverfahren
Der „Illig“-Wert
Gravimetrie – Wägen im Mikrogramm-Bereich
EDX-Analyse zur Partikel-Messung

Professionelle Anlage- und Montageplaner sorgen in Unternehmen, die in Sauberräumen produzieren, für eine perfekte Abstimmung der einzelnen Komponenten innerhalb von Prozessen wie etwa Zuführen, Positionieren und Schrauben. In Teil II unseres Beitrags „CleanFeed-Konzept zur Unterstützung der Technischen Sauberkeit im Montageprozess“ geht es um die Bedeutung entsprechender Schraubwerkzeuge, den Einsatz ESD-fähiger Materialien und Zuführtechnik zur Einhaltung der Sauberkeitsanforderungen.

Modernste Schraub- und Montageanlagen
(Foto: deprag.com)

Bereits das Schraubwerkzeug muss entsprechend für den Einsatz im Sauberraum konzipiert sein. Beim Eingriff der Schrauberklinge in den Schraubenantrieb können unerwünschte Abriebpartikel entstehen. DEPRAG Schrauber aus der Serie MINIMAT®-EC-Servo senken die Drehzahl während des Einfädelns der Schraube ab.

Eingebaute Sensorik verhilft zur Erkennung der genauen Schrauberposition und unterstützt den korrekten Eingriff der Klinge in den Schraubenkopf. Erst nach dem Einfädeln erfolgt der Impuls zur Drehzahlerhöhung für das Verschrauben – Abrieb wird verringert. Verbleiben Restpartikel, so werden auch diese über Vakuumquellen abgesaugt.

Schraubfunktionsmodule
für Unterflur-Verschraubungen

Abdeck- und Schraubschablonen auf den Bauteilen reduzieren das Ablagerungsrisiko von Partikeln. „Doch alle unsere Schraubfunktionsmodule lassen sich aufgrund ihrer geringen Baulänge auch für Unterflur-Verschraubungen einsetzen. So kann die Schwerkraft der Partikel sogar genutzt werden, um technisch sauberer zu montieren.“, so Jürgen Hierold. Zusätzliche Einrichtungen, wie Schmutzfänger, sammeln anschließend die herabfallenden Partikel zum einfachen Entfernen auf. Durch die Verwendung von ESD-fähigen Materialien kann zudem eine Verschmutzung durch elektrostatische Aufladung reduziert werden. Jürgen Hierold: „Unser CleanFeed Gesamtpaket umfasst alle möglichen Maßnahmen zur Partikelminimierung.“

Abriebärmere, bauteilschonende Fördertechnik

Schraubfunktionsmode für Unterflur-Verschraubungen (Foto: deprag.com)

Unerwünschte Partikel können allerdings nicht nur beim Schraubprozess selbst auftauchen. Schon bei der Zuführung von Verbindungselementen entsteht Abrieb. „Deshalb kommt gerade der Zuführtechnik eine große Bedeutung zu, denn bei der Vereinzelung der Schrauben lässt sich die Partikelzahl durch die Wahl der richtigen Zuführtechnik deutlich reduzieren“, weiß Jürgen Hierold.

So transportieren die vielfach zum Einsatz kommenden Vibrationswendelförderer die Schrauben durch Wurfbewegungen im Fördertopf. Die Folge: Die Verbindungselemente reiben aneinander – Abrieb und Störpartikel entstehen.

Hubschienenförderer
im Montageprozess

Zur Realisierung der Technischen Sauberkeit bieten Hubschienenförderer eine bauteilschonendere, abriebärmere Fördertechnik. Hierbei wird Fördergut im Vorratsbehälter durch eine Schwenkbewegung einer entsprechend angepassten segmentförmigen Hubschiene gefördert.

So gleiten auf dieser Schiene Schrauben mittels Schwerkraft durch mechanische Schikanen hindurch und gelangen schließlich sortiert in die Schraubenvereinzelung. Dabei gelangen nicht lagerichtig geförderte Verbindungselemente durch mechanische Schikanen wieder in den Füllbehälter.

Die notwendigen Hubbewegungen im Montageprozess werden durch einen Sensor in der Bevorratungsschiene geregelt. Immer dann, wenn weniger Fördergut vom Bediener verarbeitet wird, stellt auch das Zuführgerät entsprechend weniger bereit. DEPRAG Hubschienenförderer stehen in 2 Baugrößen mit 0,15 l oder 1,5 l Füllvolumen zur Verfügung. Die hohe Fertigungstiefe, die Verwendung von gehärteten, verschleißfesten Materialien sowie spezifische Beschichtungsverfahren sichern die gleichbleibend hohe Qualität, hohe Verfügbarkeit und Effizienz der Hubschienenförderer.

Particle-Killer sichern eine saubere und sichere Zuführung im Montageprozess (Foto: deprag.com)

Particle Killer für Sauberkeit im Montageprozess

Wird im Montageprozess die Schraube dem Schraubgerät direkt über dem Bauteil zugeführt, ist eine Kontaminierung mit herabfallenden Teilchen nicht auszuschließen. Der spezielle Particle Killer von DEPRAG sichert hierbei die saubere und sichere Zuführung: Wird die benötigte Schraube mit Blasluft für den nächsten Schraubvorgang eingeschossen, so werden eventuell austretende Schmutzteilchen mittels Vakuum abgesaugt. Die abgesaugten Schmutzpartikel werden durch einen Filter mit transparentem Sichtfenster und einem auswechselbaren Filterelement aufgefangen. Anschließend wird im Montageprozess das gereinigte Verbindungselement ins Schraubmodul zugeführt (Inline Variante) oder zum Abpicken bereitgestellt (Pick&Place Variante). „Solche Vakuumquellen erhöhen die Sauberkeit und empfehlen sich an allen relevanten Abriebstellen“, erläutert Hierold.

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CleanFeed-Konzept unterstützt Technische Sauberkeit im Montageprozess

 
DEPRAG-Schraubmontage:

 
Verweise:
Partikelkontamination im Montageprozess
VDA 19 Teil 2 – Technische Sauberkeit in der Montage
Reinraumtechnik – Interview mit Dr. Lothar Gail
Auf der Jagd mit Partikelfallen
Verfahren zur Partikel Messung
EDX-Analyse zur Partikel Messung
CO2-Reinigung zur Erzielung von sauberen Bauteilen
CO2-Schneestrahltechnik – Interview mit Dipl.-Ing. Hans-Jörg Wössner

Hinter Jack Filter, führender Produzent von Luftfiltern, steht ein österreichisches Familienunternehmen mit Hauptsitz in Sattendorf am Ossiacher See in Kärnten. Seit der Gründung im Jahre 1947 werden hier Luftfilter für die industrielle Staubabscheidung sowie Lüftungs-, Klima- und Reinraumtechnik produziert. Zu einem Meilenstein in der Unternehmensgeschichte zählt die Eröffnung eines neuen Zentrums für Reinraumtechnik.

Jack Filter produziert innovative Luftfilter für die industrielle Staubabscheidung. (Foto: Jack Filter)

Das neue Zentrum für Reinraumtechnik, das als bisher größte Investition in der Firmengeschichte zählt, wurde im Juli 2014 in Steindorf, nahe des Firmensitzes in Sattendorf am Ossiacher See eröffnet und am 25. September 2014 über 100 geladenen internationalen Gäste vorgestellt.

Im 3.500 Quadratmeter großen Sauberraum mit integriertem Reinraum werden u.a. Schwebstofffilter auf technisch höchstem Niveau hergestellt. Sie sichern die ambitionierten Qualitätsmaßstäbe, die an die Produkte des Unternehmens gestellt werden. Der Einsatz hochmoderner Produktionsanlagen führt u.a. zu einer erheblichen Verbesserung der Produktivität. Damit ist das Unternehmen in der Lage, Kunden auch künftig ein exzellentes Preis-/Leistungsverhältnis anzubieten.

Kurt Gaggl (li) und Alexander Gaggl eröffneten das Jack Filter-Reinraumzentrum. in Kärnten. (Foto: Jack Filter)

Reinraumtechnik – schnell, flexibel, kundennah

Bei den speziellen Jack Filter-Produkten für Reinräume handelt es sich um Hochleistungsfilter hinsichtlich Abscheideleistung, Strömungstechnik, Energieverbrauch und Gesamtkosten über den Lebenszyklus optimiert. Hierzu zählen:

• Taschenfilter
• Mini-Pleat-Panelfilter
• Kompaktfilter
• Schwebstofffilter ALU/MDF
• Schwebstofffilter V-Form
• Adsorptionsfilter
• Adsorptionsfilter
• Entstaubungstechnik

Verbesserte Logistik und kürzere Lieferzeiten

Gleichzeitig punktet Jack Filter durch Schnelligkeit, die mittels Lagerung der Standardtypen in den gängigsten Dimensionen sichergestellt und nunmehr weiter optimiert wird. So kann auf Kundenwünsche schnellstmöglich reagiert und auf den Bedarf der Verbraucher flexibel eingegangen werden. Dies zahlt sich auch in Hinblick auf eine verbesserte Logistik der Produkte der Reinraumtechnik sowie kürzere Lieferzeiten bei gleichzeitig größerer Flexibilität aus. Mit der flexiblen Produktionstechnologie können zudem auch individuelle Kleinauflagen wirtschaftlich gefertigt werden. Die Individualität geht bis zur ressourcenschonenden Verpackung der Filter nach den jeweils spezifischen Anforderungen der Kunden.

3.500 Quadratmeter Sauberraum mit integriertem Reinraum. (Foto: Jack Filter)

Eckdaten zum neuen Zentrum für Reinraumtechnik auf einen Blick:

• Nutzfläche 3500 m²
• davon 2100 m² Produktionsfläche
• Produktion und Prüfung der Filter in einem Reinraum Klasse 6
• Lagerung der gängigsten Fertigungsprodukte
• Hochregale mit 600 Paletten-Plätzen

High-Tech-Standort für Reinraumtechnik

Die Produktion wurde als Sauberraum mit integriertem Reinraum konzipiert und hält höchsten Anforderungen stand. Auf einer Fläche von 3500 m² werden an diesem High-Tech-Standort unter anderem Schwebstofffilter in hocheffizienter Mini-Pleat-Technologie für Reinräume hergestellt. Anwendungsbereiche sind OP-Räume in Krankenhäusern, die Halbleiter-, Pharma- und Lebensmittelindustrie. Durch den hohen Automatisierungsgrad und den Einsatz von Industrierobotern wird ein konstant hohes Qualitätsniveau erzielt. Das Unternehmen, das den Vertrieb mit dem größten Luftfilterlager Österreichs in Brunn am Gebirge bei Wien organisiert und im ungarischen Szekesfehervar über einen weiteren Produktionsstandort verfügt, exportiert mehr als 50 Prozent der Produkte, die damit weltweit zum Einsatz kommen.

Das neue Reinraumzetrum liegt nahe dem Firmensitz in Steindorf. (Foto: Jack Filter)

 
Verweise:
Reinraumtechnik – Interview mit Dr. Lothar Geil
Technische Sauberkeit – Interview mit Dipl.-Ing. Hans Illig
Der „Illig“-Wert
Sauberkeit und Reinraum – Produktpräsentation mittels Virtual Realty (VR)
Reinraumschleuse für das Personal
Sauberraum – Auswahl der Sauberkeitsstufe

Hinsichtlich von Herausforderungen, die jenseits spezieller Reinräume gemäß ISO 14664 / VDI 2083 klassifiziert sind, rücken Umgebungen in den Mittelpunkt, die als Sauberkeitsbereiche Kriterien unterschiedlicher Sauberkeitsstufen sicherstellen. Für Anwendungen mit erhöhten Sauberkeitsanforderungen, wie etwa bei Kraftstoff-Einspritzanlagen und Kfz-Sicherheitssystemen fertigt das Unternehmen Pöppelmann GmbH & Co. KG nunmehr Schutzelemente in einem neuen, hierzu spezielle ausgerichteten Sauberraum.

Im Sauberraum werden eng gesetzte Grenzwerte der Partikelvorkommnisse sichergestellt.
(Foto: Pöppelmann GmbH & Co. KG)

Empfindliche Komponenten, die für die Automobilindustrie gefertigt werden, benötigen eine sauberkeitsrelevante Fertigungsumgebung. Ziel ist es, Störfaktoren wie etwa Verunreinigungsrisiken bei Bauteilen zu minimieren bzw. weitgehend zu vermeiden. Damit bieten solche Räume eine Vielzahl an Vorteilen und ideale Voraussetzungen für eine Montageumgebung mit erhöhten Sauberkeitsanforderungen. Das Unternehmen Pöppelmann nutzt solche strategisch ausgerichteten sauberkeitsrelevanten Umgebungen in einem neu eingerichteten Sauberraum.

Festgelegte Werte im Sauberraum sicherstellen

Hinsichtlich der fortschreitenden Miniaturisierung industrieller Fertigungen ist es möglich, dass schon mikroskopisch kleinste Partikel zu folgenschweren Fehlfunktionen bis hin zu Ausfällen führen können. Kappen und Stopfen aus dem Geschäftsfeld KAPSTO Innen- und Außenkonturen schützen sensible, sicherheitsrelevante und funktionsentscheidende Bauteile vor mechanischer Beschädigung und Verunreinigung. Da bereits geringste Partikelkontaminationen unter Umständen zu Produktionsausfällen führen können, ist es bei der Auslieferung der Teile besonders wichtig, die zuvor mit dem Kunden bereits festgelegten Sauberkeitswerte penibel einzuhalten.

Probeentnahmen und Partikelanalysen

Kleinste Partikel sind unter gängigen Produktionsbedingungen allgegenwärtig. Durch gezielte Fertigungen im Sauberraum inklusive einer passgenau abgestimmten Logistik reduziert Pöppelmann Größe und Anzahl der schädigenden Partikel und stellt damit die erwünschten, eng gesetzten Grenzwerte sicher. Darüber hinaus sichern regelmäßige Probennahmen und dokumentierte Partikelanalysen nach VDA Band 19 und ISO 16232 die in vielen Branchen zunehmend wichtige Qualitätsanforderungen von Spritzgussteilen.

Grafik in Anlehnung an Erhebungen im VDA 19.2 (Grafik: S&R)

Neuer, klimatisierter Sauberraum

Im neuen, klimatisierten Sauberraum des Unternehmens Pöppelmann besteht ein kontinuierlicher Überdruck. Filter saugen die Versorgungsluft an, die später zusätzlich befeuchtet wird. Eine zentrale Unterdruck- Material-Ansaugung mit Entstaubungsfunktion versorgt die Spritzgießmaschinen mit typenreinem Rohmaterial. Schließlich entnehmen Roboter die Schutzelemente direkt aus dem Spritzgusswerkzeug. Diese werden anschließend in Auffangbehälter abgelegt, die mit Folienbeuteln ausgekleidet sind. Dabei verringern Ionisierstäbe die elektrostatische Aufladung.

Gravimetrischer Analyse und automatische Typisierung

Bei der anschließenden Kontrolle mittels gravimetrischer Analyse und automatischer Typisierung mit dem Stereomikroskop wird bestätigt, dass die Partikelbelastung der Fertigteile innerhalb der projektbezogenen vereinbarten Grenzwerte liegt und die Vorgaben hinsichtlich der maximalen Partikelgröße erfüllt werden. In einem letzten Schritt werden die Schutzelemente noch im Sauberraum entsprechend der gewünschten Stückzahl in spezielle Folienbeutel verpackt, die mit Zip-Verschluss ausgestattet sind. Diese werden dann zu größeren Gebinden in Folienhüllen zusammengefasst und gelangen so in die Auslieferung.

 
Hochmoderner Sauberraum im Unternehmen Pöppelmann:

//www.youtube.com/watch?v=PmLYJsFCcGk

 
Verweise:
VDA19.2 – Technische Sauberkeit in der Montage
Reinraumklassen – Herzstück der Standardisierung
Reinraumschleuse für das Personal
Sauberfertigung – Personal im Fokus
Sauberraum – Auswahl der Sauberkeitsstufe
Partikel – Beherrschung und Minimierung
Zukunft Reinraumbekleidung – Interview mit Carsten Moschner
Reinraumbekleidung in voller Pracht
Reinraumtaugliche Zwischenbekleidung

Die Automobilindustrie zählt zu den wichtigsten Industriezweigen weltweit. Neben der Medizin- und Pharmabranche ist dieser Industriebereich im Rahmen der Fertigung ganz besonders an international gültige Vorschriften und Normen gebunden. Hintergrund ist die nahezu vollautomatische Produktion, die Effizienz und Prozesssicherheit garantieren muss.

Die Automobilindustrie muss hohe Sauberkeitsstandards einhalten. (Foto: Zapp2Photo / istockphoto.com)

Höchste Sauberkeitsstandards zu gewährleisten, beginnt in der Automobilproduktion bereits bei den einzusetzenden, äußerst empfindlichen Bauteilen. Sie sind während der Fertigung einer Vielzahl von Verunreinigungsrisiken ausgesetzt. Diese Risiken weitgehend einzudämmen, hat höchste Priorität. Je nach Anforderung werden Bauteile für die Automobilindustrie daher in speziellen Umgebungen mit unterschiedlichen Sauberkeitsstufen (SaS) hergestellt. Sie bieten besonders günstige Montageumgebungen, die den Sauberkeitsanforderungen zuverlässig gerecht werden.

Bauteile – gefertigt in sauberer Umgebung

Die Montage besonders empfindlicher Bauteile wird darüber hinaus sehr aufwändig in speziellen Reinräumen nach ISO 14664, VDI 2083 durchgeführt. Nur so lassen sich Kontaminationen und die Verbreitung von Mikroorganismen und Partikeln über die Raumluft weitgehend verhindern. Um dies zu gewährleisten, kommt hochwertige Reinraumtechnik zum Einsatz. Diese Vorgehensweise führt dazu, dass die Anzahl der eingeschleppten oder erst im Reinraum entstandenen Partikel auf das technisch machbare Mindestmaß reduziert wird.

Zur Gewährleistung der Qualität und Einhaltung der geforderten Standards tragen unterschiedliche Komponenten wie etwa Reinraumschleusen, spezielle Decken, Wände und Türen und nicht zuletzt auch Spezialkleidung der Mitarbeiter bei. Zusätzlich muss auf eine klare Abgrenzung zu weniger sauberen Produktionsbereichen ebenso geachtet werden, wie auf einen auf Sauberkeit ausgerichteten, durchorganisierten Materialfluss.

Im Fokus steht zudem die regelmäßige Kontrolle der Einhaltung aller Vorgaben, Normen und Standards. Spezielle Sauberkeitsprüfungen zur Qualitätssicherung werden von autorisierten Analyselaboratorien durchgeführt. Die hier tätigen Spezialisten verfügen über entsprechendes Knowhow und bieten Extraktions- und Auswerteverfahren zur Durchführung von Sauberkeitsprüfungen wie etwa Abklingmessungen, Analysefiltrationen, Ultraschall Extraktionen, Gravimetrie, Mikroskopie, Oberflächenmagnetismus und vieles mehr. Auch werden spezielle Anwenderprodukte zur schnellen Identifikation von Partikeln und Mikroorganisimen zur Verfügung gestellt.

Messtechnische Untersuchungen im Labor des Unternehmens CleanControlling (Foto: CleanControlling)

Sauberkeit bis zur Endmontage

Sauberkeit hat auch im Rahmen der späteren Endmontage im Fahrzeugbau einen hohen Stellenwert. Hier liegt der Schwerpunkt auf dem Einsatz hochwertiger Bau- und Bedienteile der Maschinen im Rahmen der automatisierten Produktion sowie den notwendigen Reinigungsprozessen. Die Komponenten sollten über besonders glatte Oberflächen verfügen, damit sich nichts ablagern kann. Auch im Lackierbereich und in Sprühnebelkabinen sorgt eine rostfreie, totraumfreie Verbindungstechnik für ein hohes Maß an Reinheit. So lässt sich beispielsweise verhindern, dass Flüssigkeit auf die Schraubelemente der Fördereinrichtung gelangt und/oder KTL-Lack fest auf den Verschraubungen anhaftet, sodass sich die Schraubelemente dann nicht zerstörungsfrei demontieren lassen. Nur, wenn die in der Verbindungstechnik eingesetzten Elemente über absolute Dichtigkeit verfügen, lassen sich Span-und Partikeleinträge sowie Feuchtigkeitseinlagerungen sicher verhindern.

Fazit: Fertigung und Produktion in der Automobilindustrie sind auf sauberkeitsrelevante Umgebungen und den Einsatz hochwertiger Bau- und Bedienteile angewiesen. Ein solcher Rundumschutz verhindert Verunreinigungen durch Partikel, Span oder Mikroorganismen und garantiert die Einhaltung gesetzlicher Normen und international anerkannter Richtlinien. Störeinflüssen wie Verschmutzungen, hygienische Defizite, langwierige und teure Reinigungsprozesse, maschinelle Stillstandszeiten und kostspielige Produktionsausfälle kann so bereits im Vorfeld adäquat begegnet werden.

Verweise:
Edelstahlwerkzeuge bieten Sicherheit in Produktionsbereichen
Reinraumtechnik – Interview mit Dr. Lothar Geil
Technische Sauberkeit – Interview mit Dipl.-Ing. Hans Illig
Der „Illig“-Wert
Sauberraum – Auswahl der Sauberkeitsstufe
Partikel – Beherrschung und Minimierung
VDA 19 Teil 2 – Technische Sauberkeit in der Montage
Messtechnik – Blindwert bei der Abklingmessung
Messverfahren – Die Abklingmessung
Korrelative Mikroskopie zur Partikel-Analytik
Partikel – Störgrößen bei Messverfahren

Ob Medizin-, Pharma-, Automobil- oder Halbeiterproduktion: Für viele Branchen wird die Produktion und Fertigung empfindlicher Bauteile in einem sauberen, keim- und partikelfreien Umfeld wichtiger denn je. Um erstklassige und sichere Produkte zu garantieren, werden daher bestimmte Bereiche in der Produktion reinraumtauglich umgerüstet oder komplette Reinräume eingerichtet. Experten beraten, welche Maßnahmen und Anschaffungen unverzichtbar sind und begleiten Unternehmen von der Planungsphase über die Auswahl, Einrichtung und Endmontage bis hin zur ersten Nutzung.

Mit Expertenrat Schritt für Schritt zum professionellen Reinraumbereich oder kompletten Reinstraum
(Foto: alexey_ds / istockphoto.com)

Unter Rein- bzw. Reinstraumbedingungen werden Fertigungsbereiche verstanden, deren Konzentration an lufgetragenen Teilchen – auch Partikel genannt – äußerst gering gehalten wird. Für Bauteile und empfindliche Produkte in sensiblen Bereichen wie der Optik- und Lasertechnologie, Luft- und Raumfahrttechnik, den Biowissenschaften und in der Nanotechnologie sind solche Fertigungsumgebungen von elementarer Bedeutung. Die in der normalen Raum- bzw. Hallenluft befindlichen Partikel etwa können ungehindert in Schaltkreis eindringen und deren Stukturierung massiv beeinträchtigen. Keime und Mikroorganismen, die ebenfalls in der normalen Raumluft kursieren, führen in hygienerelevanten Bereichen wie etwa der Medizintechnik, Pharma- oder Lebensmittelindustrie oftmals zu immensen Problemen – Rufschädigungen durch Rückrufaktionen inklusive.

Unternehmen wie WEISS Klimatechnik bieten den Aufbau von Reinräumen inklusive Zubehör (Foto: WEISS Klimatechnik)

Kosten-Nutzen-Rechnung hat Priorität

So unverzichtbar reinraumspezifische Bereiche in vielen Fertigungen auch sind, zu Beginn einer jeweiligen Planungsphase geht es vor allen um die Beurteilung, ob die Einrichtung eines kompletten Reinraums erforderlich wird oder Teilbereiche mit idealen Reinraumbedingungen für die speziellen Erfordernisse ausreichen. Schließlich spielt neben der Sicherheit auch der Kostenfaktor eine große Rolle. Speziell auf diese Belange ausgerichtete Experten wie Weiss Technik mit Sitz beraten ausführlich und prüfen den Einsatz von Alternativen wie etwa partielle Reinraumzellen oder Reinraumboxen. Hier sorgen gereinigte Luftströme, die vertikal oder horizontal verlaufen, für eine Minimierung der Partikelkonzentration. In der Folge wird die Gefahr der Partikelkontamination auf Produkten und Bauteilen deutlich reduziert Im Angebot sind hier unter anderem Barrier-Systeme, Laminar-Flow Anlagen, Sicherheitswerkbänke, Isolatoren und Schleusensysteme.

Experten wie Dipl.-Ing. (FH) Volker Burger beraten und führen Schulungen durch. (Foto: CleanControlling)

Größte Gefahrenquelle für Partikeleinträge

Der Mensch und explizit in der Produktion ist die größte Gefahrenquelle, Partikel und Verschmutzungen in die Montage- und Fertigugnsprozesse einzubringen. Aus diesem Grund sind Mitarbeiter, die unter sensiblen Fertigunsbedingungen in Rein- und Reinsträumen gehalten, eine entsprechend angepasste Arbeitskleidung zu tragen. Dies trägt wesentlich dazu bei, Verschmutzungen schon im Vorfeld zu verhindern. Reinraumexperten wie Campilo und und Dastex beraten eingehend und bieten unter anderem alles rund um moderne Reinraumbekleidung sowie ein umfassendes Sortiment an Zubehör.

Auch im Bereich Arbeitstechnik, die einen ebenso hohen Stellenwert hat, wie spezielle Materialien, die in Reinräumen verwendet werden, benötigt Expertise. Damit die im neuen Reinraum spezifierte Reinraumklasse eingehalten wird, halten diese Anbieter fusselfreies Reinraumpapier, Reinigungsartikel, Staubbindematten, Spendersysteme und vieles mehr bereit.

Professionelle Schulungen und Messtechnik

Materialien, die in Reinräumen zum Einsatz kommen, müssen zudem zwingend über Oberflächen verfügen, die abriebfest sind. Daneben ist es wichtig, dass die hier im Einsatz befindlichen Gerätschaften und Anlagen die laminare Luftströmung nicht bzw. nur ganz unwesentlich stören. Auch müssen sämtliche Maschinen und Mschinenbauteile gereinigt werden, bevor sie in den Reinraum gelangen. Damit Unternehmen sicher gehen können, dass die erforderlichen Reinheitsstandards penibel eingehalten werden, zählen regelmäßige Kontrollen zum A und O im Reinraumbetrieb.

Spezialisierte Unternehmen wie etwa CleanControlling mit Sitz in Baden-Württemberg haben sich diesbezüglich auf Beratungs- und Schulungsdienstleistungen sowie Restschmutz- bzw. Sauberkeitsanalysen spezialisiert und bieten zudem eine Vielzahl an Produkten rund um die Sicherung der Montagesauberkeit sowie der Minimierung von Verunreinigungsrisiken in den Bereichen Sauberraum, Rein- und Reinstraum. Messtechnik, die unter anderem vom Anbieter SITA angeboten wird, prüft die Sauberkeit von Teileoberflächen schnell und per Knopfdruck. Innerhalb nur weniger Sekunden stehen Messwerte zur Verfügung. Besondere Verfahrenstechniken bietet auch das das auf Analysen der Bauteilesauberkeit spezialisierte Unternehmen RJL Micro & Analytic. Hier erhalten Unternehmen den professionellen Analyseservice und modernste Instrumente aus einer Hand.

Professionelle und regelmäßige Reinigungen sind das A und O im Reinraumbtrieb. (Foto: Cowa GmbH)

Reinraumreinigungen sind das A und O im Reinraumbetrieb

Last but not least liegt der Fokus auch auf einer erstklassigen und regelmäßigen Reinraumreinigung. Sie muss penibel ausgeführt werden und lässt sich mit einer normalen Reinigung von Räumen nicht vergleichen. Speziell geschulte Reinigungsteam, wie etwa vom Unternehmen COWA Reinraumreinigung sorgen zuverlässig für höchste Sauberkeit und Hygiene. Die Einrichtung eines Reinraums ist somit ein komplexes, anspruchsvollen und sehr individuelles Projekt. Mit entsprechenden Fachexperten lässt sich das Vorhaben jedoch optimal umsetzen.

 
Technische Sauberkeit:

Verweise:
DASTEX bietet ganzheitliche Schleusenkonzepte
Reinraumschleusen – optimale Verbindungen zwischen Reinraumklassen
Zukunft Reinraumbekleidung – Interview mit Carsten Moschner/DASTEX
Sauberkeit und Reinraum – Produktpräsentation mittels Virtual Realty (VR
Reinraumschleuse für das Personal
Sauberraum – Auswahl der Sauberkeitsstufe
Reinraumbekleidung in voller Pracht