Reinigung von endlos gestanzten Metallbändern mit Leistungsultraschall
Als Endlosmaterialien werden gestanzte Metallbänder und -riemen, perforierte Metallstreifen, geformte Drähte sowie gestanzte / gelochte Klemmen, Stifte oder SMA-Aktoren hergestellt. Die Reinigung dieser Metalle, die oft als elektronische Bauteile dienen, ist eine besonders anspruchsvolle Aufgabe, da diese Endlosmetallbänder und -riemen oft empfindlich auf harte chemische oder physikalische Anwendungen wie Säurebäder oder Bürsten reagieren.
Ultraschallwellen entfernen Restpartikel durch die mechanischen Kräfte der Oszillation und Kavitation. Deshalb eignet sich Ultraschall hervorragend für die Reinigung von Metalle nach dem Stanzen.
Präzise Inline-Reinigung von Endlosmaterialien mit Ultraschall
Hersteller von Endlosmetallen und Fasern, die z.B. Bandzuführungsanlagen, Bandstanzanlagen, Bandpressen, Drahtanlagen, Galvanikanlagen betreiben, benötigen oft eine effiziente Reinigungsmaschine zur Nachreinigung des Endproduktes. Spezifizierte Reinigungsgrade sind oft eine Qualitätsanforderung für elektronische Bauteile und werden daher vom Kunden gefordert. Hochleistungs-Ultraschall-Inline-Reinigungsanlagen von Hielscher Ultrasonics ermöglichen die intensive und zerstörungsfreie Entfernung von unerwünschten Stoffen wie Staub, Schmutz und Fett von Endlosmaterialien wie gestanzten Metallbändern, Kabeln, Drähten und Endlossträngen mit komplexen Strukturen.
- das Entfernen von hartnäckigem Schmutz
- Endlos-Metallbänder in verschiedenen Breiten
- individuelle Durchlaufgeschwindigkeiten
- empfindliche und dünne Materialien
- scharfkantige Metallbänder
- komplexe gestanzte / gelochte Metallbänder
Intensive Ultraschallwellen haben sich als hochwirksame, zerstörungsfreie Reinigungsmethode zur effizienten und zuverlässigen Entfernung von Schmutz, Staub, Fett und Restpartikeln von endlosen Metallbändern, -streifen, -riemen und -drähten erwiesen.
Das Wirkprinzip: Ultraschallwellen zur Reinigung von Endlosmaterialien
Die Ultraschallreinigung ist eine effiziente und zuverlässige Methode, um unerwünschte Stäube, Schmutz, Fette und Restpartikel von der Oberfläche von Metallen, Kunststoffen, Fasern oder Glas zu entfernen. Hielscher Ultrasonics hat Hochleistungs-Ultraschall-Reinigungssysteme entwickelt, die unerwünschte Stoffe wie Schmutz, Fett und andere Verunreinigungen von Endlosmaterialien wie Kabeln, Drähten oder Metallbändern wirksam und gründlich entfernen.
Mit der innovativen, proprietären Ultraschalltechnologie werden intensive Kavitationsfelder erzeugt, so dass sehr gute Reinigungsergebnisse bei hohen Liniengeschwindigkeiten erzielt werden können. Da der Reinigungseffekt auf der physikalischen Reinigungswirkung des Ultraschalls beruht, kann er für alle eisenhaltigen und nichteisenhaltigen Materialien eingesetzt werden, z.B. Edelstahl, Kupfer, Aluminium, aber auch Kunststoff oder Glas. Da die Ultraschallenergie hochkonzentriert auf ein geringes Flüssigkeitsvolumen aufgebracht wird, wird eine intensive Reinigungswirkung erzielt. Gleichzeitig ermöglicht die Nutzung des fokussierten Ultraschalls eine sehr kompakte Bauweise der Ultraschallreinigungsanlage. Sowohl die Installation in neuen Produktionslinien als auch die Nachrüstung in bestehenden Produktionsanlagen, z.B. direkt nach dem Stanzen oder Rollenabzug, ist problemlos möglich.
Wie funktioniert die Inline-Ultraschallreinigung?
Hielscher Ultrasonics verfügt über langjährige Erfahrung mit Hochleistungs-Ultraschallsystemen. Leistungsstarke Ultraschall-Generatoren und -Schallwandler erzeugen intensive Schwingungen mit Frequenzen von ca. 20kHz. Wenn solche Ultraschallwellen in eine Flüssigkeit, z.B. Wasser oder Reinigungsmittel, übertragen werden, entsteht akustische Kavitation. Kavitation ist ein Effekt, der in Flüssigkeiten durch abwechselnde Hoch- und Niederdruckzyklen entsteht, wenn sich Ultraschallwellen in einer Flüssigkeit ausbreiten. Die dabei entstehenden Druckwellen erzeugen Vakuumblasen, die anschließend implodieren. Infolge dieser Implosionen treten sehr hohe Drücke und Temperaturen in Verbindung mit Flüssigkeitsstrahlen von bis zu 1000 km/h auf. An Oberflächen lösen diese mechanischen Kräfte Verunreinigungen, so dass sie mit der Reinigungsflüssigkeit weggespült werden können. Für eine intensive Kavitation - und damit für eine intensive Reinigung - werden hohe Amplituden und eine niedrige Ultraschallfrequenz (ca. 20kHz) benötigt.
Hielscher Ultrasonics bietet verschiedene Ultraschall-Inline-Reinigungssysteme mit passenden Sonotroden an, die exakt auf Ihr Endlosmaterial und Ihre spezifischen Reinheitsanforderungen abgestimmt werden können.
Vorteile der Ultraschallreinigung von gestanzten Metallbändern
Metallische Komponenten für elektronische Anwendungen wie Stecker, Buchsen und Transistoren werden als Endlosprofile hergestellt und veredelt, bevor sie auf ihre endgültige Größe zugeschnitten werden. Bei Prozessen wie dem Metallziehen und Stanzen entstehen erhebliche Mengen an Staub und Schmutz, die vor nachgelagerten Prozessschritten wie z.B. Beschichtungsschritten und der finalen Verwendung des Metallteils entfernt werden müssen.
Die Ultraschallreinigung von endlosen Metallsträngen bietet zahlreiche Vorteile und kann auch dann erfolgreich eingesetzt werden, wenn herkömmliche Verfahren wie Bürsten, chemische Reinigung usw. zu harsch sind oder mechanische Beschädigungen verursachen.
Der entfernte Schmutz wird kontinuierlich gefiltert und aus dem Ultraschall-Inline-Reinigungssystem entfernt, so dass eine dauerhaft hohe Reinigungsqualität erreicht wird.
Effizientes Reinigen ist besonders notwendig
- nach dem Transport (Staub, Schmutz, Korrosion)
- nach dem Ziehen (mit Öl oder Seife/Stearat) oder Formen (Walzen, Rollen, Stanzen, Pressen)
- nach dem Fräsen oder Bohren
- vor dem Abdecken (Abdecklack)
- zum Entfernen des Abdecklacks
- vor dem Umspritzen
- vor der Beschichtung (Extruder, Lackierung, Galvanisierung, …)
- vor der Verseilung der Drahtseile
- Vor Drahtglühanlagen
- vor dem Schweißen (Rohre, Zäune, Gitter, …)
- vor der Auslieferung an den Kunden
Synergistische Ultraschallreinigung
Auch wenn der Verzicht auf Reinigungsmitteln bzw. der geringe Einsatz von Reinigungsmitteln einer der großen Vorteile der Ultraschall-Inline-Reinigung von Endlosmaterialien ist, können die Inline-Reinigungsanlagen von Hielscher Ultrasonics auch in Kombination mit Entfettungs- oder Passivierungsmitteln eingesetzt werden. Damit lässt sich die ultraschall-gestützte Reinigung an besondere Reinheitsbedürfnisse anpassen, z.B. für medizinische Drähte oder spezielle Hochleistungs-Elektronikbauteile.
Die Verwendung von Ultraschall in Kombination mit sauren oder alkalischen Reinigungsmitteln auf Wasserbasis zur Entfettung oder Salpeter- oder Zitronensäure zur Passivierung ermöglicht eine hochwertige Endbearbeitung von Endlosmetallen.
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Literatur / Literaturhinweise
- Brochure „Ultrasonic Wire Cleaning – Hielscher Ultrasonics
- Suslick, K.S. (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4th Ed. J. Wiley & Sons: New York, 1998, vol. 26, 517-541.