Aktuelle Entwicklungstools, Simultaneous Engineering und ein leistungsfähiges Versuchswesen sind bei Marquardt, Rietheim-Weilheim, ebenso selbstverständlich wie eine moderne Spritzgussfertigung. Mit 100 Maschinen produziert das Unternehmen rund 3.000 verschiedene Produkte. Ein Arbeitsschritt wurde jedoch bis vor kurzem noch aufwändig manuell durchgeführt: die Reinigung der Spritzgießwerkzeuge. Für die manuelle Reinigung mussten die Werkzeuge ausgebaut, wieder eingebaut und ausgerichtet werden. Dadurch kam es zu einem Produktionsausfall von bis zu vier Stunden. Darüber hinaus war nicht gewährleistet, dass die Reinigung prozesssicher erfolgte und zudem wurde Personal gebunden. Nicht zuletzt konnte auch nie ausgeschlossen werden, dass es durch die mechanische Reinigung zu einer Beschädigung oder erhöhtem Verschleiß an den Werkzeugen kam.
Micro-Trockeneispartikel (k)eine Lösung
Kein Wunder also, dass dieser Prozess optimiert werden sollte. Die Lösung dafür stellt das Trockeneisstrahlsystem i3 Microclean-S4 von Cold Jet, Weinsheim, dar. Mit dem Thema Trockeneis hatte das Unternehmen eigentlich bereits abgeschlossen. Der Grund dafür war, dass die Trockeneisreinigung mit Pellets nicht funktionierte und die Geräte nicht auf die spezifischen Anforderungen hin abgestimmt werden konnten. Doch gemeinsam mit dem Spezialisten für Trockeneis-Strahltechnologie wurden Versuche an den Spritzgussmaschinen durchgeführt und das System an die Aufgabenstellung angepasst. Um sicher zu gehen, dass das Gerät die optimale Lösung ist, wurde eine vierwöchige Testphase in Anspruch genommen.
Die Werkzeug-Demontage entfällt
Mit diesem Trockeneis-Reinigungsverfahren können die Spritzgießwerkzeuge jetzt ohne Demontage und noch beheizt bearbeitet werden. Möglich ist dies zum einen, da Strahldruck und Eismenge einstellbar sind, zum anderen durch unterschiedliche Hochleistungs-Strahldüsen: So ist für die Reinigung flächiger Bereiche eine Breitstrahldüse mit 2,2 cm Strahlbreite im Einsatz. Die Rundstrahldüse gewährleistet, dass punktuelle und hartnäckige Verschmutzungen entfernt werden. Die Reinigung schwierig zu erreichender Bereiche und von Hinterschneidungen erfolgt mit einer 90° Winkeldüse. Dabei ermöglicht ein Winkeldrehgelenk, dass die Düse im Werkzeug um 360° gedreht werden kann und dadurch alle Bereiche erreicht werden. Während der Arbeiten sorgt eine in den ergonomisch gestalteten Applikator integrierte LED-Leuchte für die Ausleuchtung der zu reinigenden Bereiche.
Reduzierung der Maschinenausfallzeit
Für die Reinigung wird das kompakte und mobile Gerät zur jeweiligen Spritzgießmaschine gefahren, an die Druckluftversorgung angeschlossen und das integrierte Erdungskabel verbunden. Die Maschine wird abgestellt, die Reinigungsarbeiten in fünf bis zehn Minuten durchgeführt und die Maschine wieder angefahren. Im Vergleich zu den bis zu vier Stunden früher, hat sich die Produktivität signifikant erhöht. Dass sich das System durch die um bis zu 95 Prozent verringerte reinigungsbedingte Maschinenausfallzeit und der dafür erforderliche Personalaufwand innerhalb kurzer Zeit amortisiert, ist natürlich ein Aspekt, über den man sich bei Marquardt freut. Ein anderer ist die Prozesssicherheit. Im Gegensatz zur manuellen Reinigung werden mit dem Trockeneis Verunreinigungen sicher entfernen. Dies leistet einen Beitrag zur gesamten Optimierung des Produktionsprozesses.
„Saubere Werkzeuge sind ein Muss für die Qualität unserer Produkte. Verunreinigungen verursachen fehlerhafte Teile und damit Ausschuss. Wir führen die Werkzeugreinigung deshalb in festgelegten Zyklen durch.“
Dieter Stais, Fertigungsleiter bei Marquardt, Rietheim-Weilheim
Technik im Detail
Umweltfreundliche Reinigung mit feinen Eispartikeln
Bei dem speziellen Verfahren der Trockeneisreinigung kommt Kohlendioxid in Form von Eisblöcken zum Einsatz. Diese Blöcke werden aus Kohlendioxid hergestellt, das als Nebenprodukt bei chemischen oder industriellen Prozessen entsteht. Das heißt, es ist rückgewonnenes CO2 und trägt deshalb nicht zum Treibhauseffekt bei. Dieses Nebenprodukt fällt beispielsweise beim Bierbrauen an und ist als Standard-Industriegas über den entsprechenden Handel zu beziehen. Für die Reinigung werden vom Trockeneisblock feine Micro-Partikel abgeschabt. Diese bilden im Vergleich zu Pellets einen feineren Reinigungsstrahl, der eine schonende aber effektive Behandlung ermöglicht. Gleichzeitig arbeiten die Geräte geräuschärmer.
