Standzeit der Entfettungsbäder verdreifacht

Häufig sind es die kleinen, eher unscheinbaren Vorarbeiten, welche beim Ergebnis kaum jemand wahrnimmt, die aber sehr entscheidend sind für den Gesamterfolg: Wer ein Wettrennen macht, bindet sich sehr ordentlich die Schuhe zu. Wer ein schmackhaftes Essen kocht, der bereitet alle Zutaten gewissenhaft vor. Und wer Oberflächen beschichtet? Der tut gut daran, diese zuvor gründlich zu entfetten. Denn Entfetten ist seit jeher ein wichtiges Thema in der Galvanotechnik. Durch die Vorbehandlung schafft man den perfekten Untergrund für die nachfolgende Galvanisierung. Entfettungen sollen Öle, Fette und Oxide sowie lose anhaftende Partikel von der Oberfläche der Bauteile entfernen. So weit ist das ein bekanntes Thema, das an sich nicht weiter spannend wäre. Doch die IMO-Profis haben den gesamten Prozess neu analysiert und die Entfettungen in der hauseigenen Galvanik auf ein völlig neues Niveau gehoben.

Im vergangenen Jahrzehnt hat das Thema Bauteilsauberkeit stark an Bedeutung gewonnen. Einerseits wurden besser abzureinigende Öle und andererseits Weiterentwicklungen der hierzu verwendeten Chemie stark vorangetrieben. Jahrelang arbeitete man mit dem bekanntesten und am häufigsten verwendeten Zusatz für ein Entfettungsbad – dem Cyanid. „Um auf Nummer sicher zu gehen, haben wir wöchentlich einen komplett neuen Ansatz aller Entfettungsbäder in allen unseren Anlagen durchgeführt. Das nahm mehrere Stunden in Anspruch“, berichtet Markus Klingenberg, Leiter Forschung & Entwicklung bei IMO. Bei 33 Anlagen und drei bis fünf Entfettungsbädern je Anlage kam zusätzlich zum zeitlichen Aufwand einiges an Chemie zusammen. „Wir wollten nicht nur ein bisschen verändern und auf Cyanid verzichten oder von Feststoff- auf Flüssigchemie umstellen. Unser erklärtes Ziel war es, den gesamten Prozess der Entfettungen allumfassend zu analysieren und vollumfänglich in unsere Produktion einzubinden“, erklärt er.

Qualität, Wirtschaftlichkeit und Ökologie

Dazu analysierte man bei IMO zunächst die entscheidenden Parameter der Entfettung: Qualität, Wirtschaftlichkeit, Handling und Ökologie. Der wenig wertschöpfende Prozess der Entfettung soll die Produktqualität sicherstellen, dabei günstig sein und die Umwelt möglichst wenig belasten.
Besonders letzteres kollidierte bislang mit dem umfangreichen Einsatz von Cyanid, das die Wirksamkeit der Entfettung sicherstellen sollte. Allein für diesen Prozess lag der jährliche Verbrauch an Cyanid bei IMO im hohen zweistelligen Tonnenbereich. Die abgelassenen Entfettungsbäder mussten aufwendig entgiftet und gereinigt werden. Dadurch entstand nicht nur ein hoher zeitlicher Aufwand, sondern auch hohe Kosten.
Was bleibt ist die Frage: Wie passt der Parameter „Qualität“ in einer modernen Galvanik mit „Wirtschaftlichkeit“ und „Ökologie“ zusammen?

Viel hilft viel? Das war früher!
Die Sauberkeit der Abreinigung der zu galvanisierenden Oberflächen ist im Prozess mit bloßem Auge praktisch nicht zu erkennen. Erst nachgelagerte Haftfestigkeitsprüfungen können mögliche Fehler zum Vorschein bringen. Ein nicht erkanntes Problem bei der Entfettung führt zu minderwertigen Beschichtungen und im Nachgang höchstwahrscheinlich zu Reklamationen und Schadensersatzforderungen. Die Routine des wöchentlichen Wechsels der Entfettungsbäder stellte die Entfettungswirkung sicher. Sparen auf Kosten geringerer Qualität ist für IMO absolut keine Option. Daher gab man dem Entfettungsbad in der Vergangenheit lieber eine Schaufel Cyanid mehr hinzu als eine zu wenig. Einen Test oder eine Laboranalyse auf die Wirksamkeit des Entfettungsbades gab es in dieser Form nicht. Doch damit ist jetzt Schluss!

Bedarfsgerechte Lösung mit Blick auf die Umwelt
IMO hat in Zusammenarbeit mit externen Partnern den Gesamtprozess „Entfettung“ umfassend betrachtet und analysiert. Die wichtigsten Ergebnisse daraus waren:
• Eliminierung des Cyanids aus den Entfettungen
• Umstellung von Feststoff- auf Flüssigchemie
• Aufbau eines internen Teams von Spezialisten, das für Wechseln und Neuansatz der Entfettungsbäder zuständig ist.

Das erklärte Ziel war es, eine moderne Lösung für die Entfettungen zu finden mit einem angemessenen Austausch der Chemie: Modern, bedarfsgerecht, mit Blick auf die Umwelt, zeit- und kostensparend! „Denn unsere Kunden erwarten hohe Qualität bei gleichzeitig attraktiven Preisen“, berichtet Markus Klingenberg. Von Seiten der Kunden bestand also auch ein gewisser Druck, die Kosten zu optimieren. „Um gleichzeitig kein Risiko bei der Qualität einzugehen, haben wir die Umstellung schrittweise unter engmaschiger Analytik im hauseigenen Labor vorgenommen“, erklärt der Leiter Forschung & Entwicklung. Zunächst eliminierte IMO das Cyanid aus den Entfettungen, es blieb aber bei dem Einsatz von Feststoffchemie. Dadurch konnte IMO seinen Gesamtverbrauch an Cyanid insgesamt um rund 60 Prozent reduzieren. Das ist gut für Umwelt und Arbeitssicherheit. Doch der Entfettungsansatz in Pulverform war und blieb umständlich: Nach Transport und Handhabung der 25kg-Säcke dauerte es mehrere Stunden, bis sich die Feststoffe komplett gelöst hatten und das Entfettungsbad einsatzbereit war. Flüssigkomponenten hingegen sind viel einfacher – bei Bedarf sogar automatisch – zu dosieren. Eine Umstellung von cyanidfrei mit Feststoffchemie auf Flüssigchemie war daher der logische nächste Schritt.

Wichtige Erkenntnis zur Standzeit
Parallel dazu stellte IMO ein Team für die Wartung der Entfettungsbäder zusammen, das nicht nur für den Neuansatz und Wechsel der Bäder zuständig ist, sondern auch für die Analyse ihrer Wirksamkeit. Der Anlagenbediener kann sich jetzt vollständig auf seine eigentlichen Aufgaben konzentrieren. Das klingt einfach und einleuchtend, dem ging jedoch ein aufwändiger Prozess voraus: Das Spezialteam analysierte an jeder Anlage engmaschig die Wirksamkeit jedes einzelnen Entfettungsbades über einen Zeitraum von drei Monaten.
Hunderte Laborproben lieferten die Erkenntnis, welches der ideale Rhythmus für einen Neuansatz ist und wann bei welchem Bad mit welcher Menge nachdosiert werden muss. Das Ergebnis dieser Versuchsreihe waren belastbare Daten und eine wichtige Erkenntnis, die sogar die Erwartungen von Projektleiterin Dr. Stephanie Kißling und ihrem Team übertraf: Statt einer Standzeit von einer Woche hat ein Entfettungsbad im Hause IMO nun eine Standzeit von drei Wochen! Passend dazu erstellte ihr Team für jedes Entfettungsbad einen Dosierplan, der die neue Standzeit von drei Wochen im Hinblick auf Produktqualität und Prozessstabilität absichert.
Bei Bedarf kommt ein von IMO selbst entwickelter Schnelltest zur Feststellung der Wirksamkeit der Entfettungsleistung zum Einsatz. „Die Verdreifachung der Standzeit hat enorm positive Auswirkungen auf die Umwelt und auf unsere Gesamtproduktivität. Zusätzlich haben wir es geschafft, den Neuansatz der Entfettungsbäder in die Rüstzeit der Anlage zu verlegen“, sagt Markus Klingenberg und erklärt: „Ich vergleiche unsere neue, umfassend optimierte Vorgehensweise gerne mit dem Boxenstopp im Rennsport. Ein eingespieltes Team versorgt in kürzester Zeit die Anlagen mit der bedarfsgerechten Menge an Chemie bei optimalem Wartungsintervall.“