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Brigitte Haase - Fertigungsbedingte Verunreinigungen

Die Fertigung eines metallischen Bauteils umfasst viele Prozessschritte, die ihre Spuren auf der Oberfläche hinterlassen. Das Bauteil kommt mit einer Vielzahl von Betriebsstoffen in Kontakt, zum Teil auch bei erhöhten Drücken und Temperaturen. So schützen Ziehmittel Umformwerkzeuge und die bearbeitete Oberfläche, Bearbeitungsöle und Kühlschmierstoffe vermindern den Verschleiß von Zerspanwerkzeugen durch verbesserte Wärmeabfuhr und Verminderung der Reibbeiwerte, Abdeckpasten ermöglichen lokale Festigkeitssteigerungen, und Korrosionsschutzmittel sorgen für temporären Korrosionsschutz. Bearbeitungsöle und Kühlschmierstoffe sind selbst verunreinigt, etwa durch den Kontakt mit Hydraulikölen und Spänen. Weitere Quellen für Bauteilverunreinigungen sind Lagerung und Transport.

Die Bindungskräfte zwischen Kontamination und Bauteiloberfläche sind unterschiedlich in ihrer Größe und Art. Die Adhäsion kann von mechanischen oder magnetischen Kräften (mechanische Verklammerung von Partikeln oder ferromagnetischen Spänen) oder von physikalisch-chemischen Kräften (Sorption bis Reaktion) kontrolliert sein; Kohäsionskräfte erstrecken sich über einen weiten Bereich von leichtbeweglichen Flüssigkeiten bis hin zu Pasten. Auch die Topographie und die Rauheit der Oberfläche haben einen Einfluss auf die Haftkräfte.

Vor einer Oberflächenveredlung oder Beschichtung müssen die Bauteile gereinigt werden, weil diese Verunreinigungen verantwortlich sind für Qualitätsmängel der Schichten z. B. schlechte Haftung oder Fleckigkeit. Um die optimalen Reinigungsverfahren auszuwählen, müssen die Verunreinigungen bekannt sein; eine chemische Analyse aber wäre zu aufwendig und auch wenig zielführend. Der Vortrag gibt einen Überblick über die Zusammensetzung von Verunreinigungen und versucht eine Einklassierung wichtiger Betriebsstoffe und ihrer Komponenten hinsichtlich ihrer Entfernbarkeit. Dabei wird zwischen Reinigungs und Aktivierungsverfahren unterschieden.