Neue CO2-Schnee­strahl­ka­bi­nen in klei­nen Stückzahlen

Häu­fig müs­sen auch in klei­nen Stück­zah­len her­ge­stell­te Tei­le höchs­te Sau­ber­keits­an­for­de­run­gen erfül­len — ob nun in der Medi­zin­tech­nik, der Halb­lei­ter­indus­trie, in Labor- und Ent­wick­lungs­um­ge­bun­gen oder in ande­ren Berei­chen. Für die­se Anwen­dun­gen hat acp sys­tems zwei neue CO₂-Schnee­strahl-Rei­ni­gungs­ka­bi­nen in rein­raum­ge­rech­ter Aus­füh­rung ent­wi­ckelt. Sie ermög­li­chen die manu­el­le bezie­hungs­wei­se teil­au­to­ma­ti­sier­te Rei­ni­gung von High-Puri­ty-Werk­stü­cken mit die­ser beson­de­ren Technologie.
Kom­po­nen­ten für High-Puri­ty-Anwen­dun­gen, bei­spiels­wei­se in der Medi­zin­tech­nik, Laser-Tech­no­lo­gie, Halb­lei­ter-Zulie­fer­indus­trie, Prä­zi­si­ons­op­tik und Mess­tech­nik könn­ten unter­schied­li­cher nicht sein. Und doch ver­bin­den sie Gemein­sam­kei­ten wie klei­ne Fer­ti­gungs­lo­se, eine hohe Werk­stück­viel­falt und vor allem extrem hohe Anfor­de­run­gen an die Ober­flä­chen­sau­ber­keit. Dabei geht es um die Ent­fer­nung par­ti­ku­lä­re und fil­mi­scher Ver­un­rei­ni­gun­gen sowie je nach Bran­che auch um bio­lo­gi­sche und ioni­sche Kon­ta­mi­na­tio­nen sowie um Rück­stän­de orga­ni­scher und anor­ga­ni­scher Ver­un­rei­ni­gun­gen. Mit die­sen Anfor­de­run­gen sind dar­über hin­aus For­schungs- und Ent­wick­lungs­ab­tei­lun­gen kon­fron­tiert. Klas­si­sche Lösun­gen für die Bau­teil­rei­ni­gung sind in die­sen Fäl­len meist stark über­di­men­sio­niert und sto­ßen teil­wei­se – wie die nass­che­mi­sche Rei­ni­gung – auch ver­fah­rens­be­dingt an Grenzen.

Kom­pak­te, rein­raum­ge­rech­te CO₂-Schnee­strahl­rei­ni­gungs­ka­bi­nen

Mit den neu­en Kabi­nen Jet­Sta­ti­on-HP manu­ell und Jet­Sta­ti­on-HP auto­ma­ti­siert bie­tet die acp sys­tems AG kom­pak­te Rei­ni­gungs­lö­sun­gen für die­se Anwen­dun­gen mit die­ser Tech­no­lo­gie. Die geschlos­se­nen, schall­ge­dämm­ten Stan­da­lo­ne-Anla­gen wer­den kom­plett aus Edel­stahl gefer­tigt. Für die Aus­stat­tung kom­men aus­schließ­lich Kom­po­nen­ten und Mate­ria­li­en zum Ein­satz, wie sie bei Rein­raum­an­wen­dun­gen ver­wen­det wer­den. Beim Design der Pro­zess­kam­mer lag ein Augen­merk dar­auf, dass ent­fern­te Ver­un­rei­ni­gun­gen und Koh­len­di­oxid schnell und gezielt durch die inte­grier­te Absau­gung aus­ge­tra­gen und sich kei­ne Schmutz­nes­ter bil­den kön­nen. Eine Rück­kon­ta­mi­na­ti­on der gerei­nig­ten Werk­stü­cke wird dadurch verhindert.
Bei­de Kabi­nen­va­ri­an­ten ver­fü­gen stan­dard­mä­ßig über ein Über­wa­chungs­sys­tem für die CO₂-Kon­zen­tra­ti­on im Arbeits­be­reich. Bei einer Über­schrei­tung des defi­nier­ten Grenz­wer­tes wird die Koh­len­di­oxid-Zufuhr auto­ma­tisch abge­schal­tet und eine Stö­rungs­mel­dung ausgegeben.
Die Be- und Ent­la­dung erfolgt bei der Jet­Sta­ti­on-HP manu­ell über die Front­klap­pe mit Hand­ein­grif­fen, so dass sie für Sitz- und Steh­ar­beits­plät­ze ein­ge­setzt wer­den kann. Der Rei­ni­gungs­pro­zess, bei dem das Werk­stück vom Ope­ra­tor zur Düse geführt wird, lässt sich kom­for­ta­bel über ein Fuß­pe­dal starten.
Sind höhe­re Anfor­de­run­gen hin­sicht­lich Pro­zess­si­cher­heit und/oder Tei­le­geo­me­trie zu erfül­len, kommt die Jet­Sta­ti­on-HP auto­ma­ti­siert zum Ein­satz. Das zu rei­ni­gen­de Werk­stück wird bei die­ser Anla­ge durch eine auto­ma­ti­sier­ba­re Tür auf der Tei­le­auf­nah­me eines x-/y‑Achs­sys­tem, Dreh­tischs oder einer Kom­bi­na­ti­on aus bei­dem in der Pro­zess­kam­mer plat­ziert. Gestar­tet wird das tei­le­spe­zi­fi­sche, in der Anla­gen­steue­rung hin­ter­leg­te Rei­ni­gungs­pro­gramm per Knopf­druck. Anschlie­ßend läuft der Pro­zess voll­au­to­ma­tisch ab, wobei sämt­li­che Para­me­ter wie Bewe­gun­gen der Tei­le­auf­nah­me, Geschwin­dig­keit, Strahl­in­ten­si­tät und ‑zeit, Abstand zwi­schen Düse und Werk­stück pro­gramm­spe­zi­fisch kon­stant gehal­ten wer­den. Dar­über hin­aus ver­fügt die Jet­Sta­ti­on-HP für die auto­ma­ti­sier­te Rei­ni­gung über ein Sen­sor­sys­tems zur Über­wa­chung des Rei­ni­gungs­pro­zes­ses durch eine kon­ti­nu­ier­li­che Mes­sung der Schneestrahldichte.

Plug and Play-Kon­zept für schnel­len Einsatz

Für eine schnel­le und ein­fach Inbe­trieb­nah­me sorgt bei den rein­raum­ge­rech­ten Jet­Sta­ti­on-HP Rei­ni­gungs­ka­bi­nen die Plug and Play-Kon­zep­ti­on. Die kom­plet­te Tech­nik für den Schnee­strahl­pro­zess und die Medi­en­auf­be­rei­tung ist im Anla­gen­ge­häu­se inte­griert, so dass ledig­lich Koh­len­di­oxid und Druck­luft anzu­schlie­ßen sind.

Vier Effek­te für sau­be­re Oberflächen

Beim Quat­tro­Clean-Ver­fah­ren der acp sys­tems kommt flüs­si­ges Koh­len­di­oxid, das als Neben­pro­dukt in Indus­trie­pro­zes­sen ent­ste­hen und daher kli­ma­neu­tral ist, als Rei­ni­gungs­me­di­um zum Ein­satz. Es wird durch eine ver­schleiß­freie Zwei­stoff-Ring­dü­se gelei­tet und ent­spannt beim Aus­tritt zu fei­nem CO₂-Schnee. Die­ser Kern­strahl wird von einem sepa­ra­ten, ring­för­mi­ge Druck­luft-Man­tel­strahl gebün­delt und auf Über­schall­ge­schwin­dig­keit beschleu­nigt. Trifft der gut fokus­sier­ba­re Schnee-Druck­luft­strahl auf die zu rei­ni­gen­de Ober­flä­che kommt es zu einer Kom­bi­na­ti­on aus ther­mi­schem, mecha­ni­schem, Sub­li­ma­ti­ons- und Löse­mit­tel­ef­fekt. Durch das Zusam­men­spiel die­ser vier Wirk­me­cha­nis­men wer­den par­ti­ku­lä­re und fil­mi­sche Ver­un­rei­ni­gun­gen pro­zess­si­cher und repro­du­zier­bar ent­fernt. Das kris­tal­li­ne Koh­len­di­oxid geht wäh­rend der Rei­ni­gung voll­stän­dig in den gas­för­mi­gen Zustand über, das Werk­stück ist daher sofort trocken.
Die Rei­ni­gung erfolgt mate­ri­al­scho­nend, so dass auch emp­find­li­che und fein struk­tu­rier­te Ober­flä­chen behan­delt wer­den kön­nen. Die tro­cke­ne quat­tro­Clean-Tech­no­lo­gie eig­net sich für Werk­stü­cke aus prak­tisch allen tech­ni­schen Werk­stof­fen und Materialkombinationen.