Doppelt geprüfte Sauberkeit

Saubere Oberflächen sind in der Kunststoff und Metall verarbeitenden Industrie sehr wichtig, denn Schmutz und Staub können Funktion und Hafteigenschaften von Teilen beeinträchtigen. Das tragbare Messgerät KombiSens, das auf der Messe parts2clean gezeit wird, detektiert beide Arten von Verunreinigung.

Fettige Fingerabdrücke auf Weingläsern, Ketchup auf der Tischplatte, Krümel am Boden – reinlichen Menschen graust es davor. Aber nicht nur Putzteufel mögen es blitzblank. In vielen Industriebranchen wie Automobilbau oder Metallverarbeitung sind saubere Oberflächen ein Muss. Dort kann Schmutz Klebe- und Lackierprozesse beeinträchtigen oder die Funktion eines Bauteils einschränken. Wollen Hersteller eine Fläche beschichten, prüfen sie daher anhand von Stichproben regelmäßig, wie sauber ihre Teile sind. Viele Analyseverfahren zeigen Fehler in der Reinigung oft erst zeitverzögert – die Produktion mit den fehlerhaften Werkstücken läuft indes weiter. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart haben ein einfach handhabbares Prüfgerät entwickelt, mit dem sich die Sauberkeit im laufenden Betrieb kontrollieren lässt. KombiSens erfasst auf Flächen sowohl Staub als auch Schmierfilme.

Das tragbare Gerät vereint zwei Messprinzipien: Beim Streiflichtverfahren wird die Oberfläche flach von der Seite beleuchtet. Darauf liegende Partikel erscheinen hell und eine Kamera mit Bildverarbeitung zählt sie von oben und vermisst ihre Größe. Das zweite Verfahren beleuchtet anschließend von oben und detektiert die Intensität des reflektierten Lichts. Wird das Gerät mit einer sauberen Oberfläche zuvor eingelernt (kalibriert), zeigt die Intensitätsänderung an, wie stark die Oberfläche des Prüfobjekts verunreinigt ist. „Der KombiSens spürt auf einer 5 x 5 Millimeter kleinen Fläche Partikel und Schmierer im Mikrometerbereich auf“, fasst Gruppenleiter Kai Wegener die Leistungsdaten seines Geräts zusammen. „Staubteilchen erfasst es in Sekundenschnelle – Schmutzfilme in wenigen Millisekunden. Grundsätzliche Mängel der Reinigungstechnik lassen sich so rasch auffinden.“ Um Schmierfilme oder Partikel darüber hinaus stofflich zu charakterisieren, müssen die Proben nach wie vor mikroskopisch oder chemisch untersucht werden. „Das Gerät ergänzt die bestehenden Analysemethoden, da es schnell Auskunft gibt“, betont Wegener. „Dafür aber sind die langsameren Verfahren exakter.“

Den Prototypen des KombiSens validiert derzeit die Reinigungsfirma Mafac aus Alpirsbach im Schwarzwald zusammen mit ihren Kunden. Das Unternehmen advanced clean production GmbH in Esslingen plant, das Gerät ab Ende dieses Jahres zu produzieren. Weitere Interessenten können sich schon vorher über Details informieren: auf der Messe parts2clean, die vom 26. bis 28. Oktober in Friedrichshafen stattfindet, in Halle B1 am Stand der Fraunhofer-Allianz Reinigungstechnik.

Ansprechpartner:
Dipl.-Ing. Kai Wegener
Telefon: 07 11 / 9 70-13 04, Fax: -10 08, wegener@ipa.fraunhofer.de

Dipl.-Ing. Ralf Grimme
Telefon: 07 11 / 9 70-11 80, Fax: -10 07, rlg@ipa.fraunhofer.de