Reinraumprodukte zählen zum unverzichtbaren Zubehör in Reinraumen und Sauberzonen. Sie dienen der Sicherung der Sauberkeitskriterien in kontrollierten Umgebungen und müssen bestimmen Anforderungen standhalten.

Spezielle Reinraumprodukte sind in sensiblen Umgebungen unverzichtbar (Foto: Alexraths / Clipdealer.com)

Um sauberkeitsrelevante Kriterien in kontrollierten Umgebungen wie etwa Reinräumen und Sauberzonen sichern zu können, bedarf es einer Vielzahl an Erfordernissen. So müssen bestimmte Partikelkonzentrationen eingehalten und eine maximale Anzahl an Keimen nicht überschritten werden. Auch Parameter zu Luftfeuchtigkeit, Temperatur und Druckgrößen sind penibel zu beachten.

Reinraumprodukte spielen große Rolle

Daneben spielen spezielle Reinraumprodukte eine maßgebliche Rolle, um die geforderten Standards in sensiblen Bereichen zuverlässig sicherzustellen und darüber hinaus verlässlich zu gewährleisten. Damit erhalten Reinraumprodukte neben baulichen Maßnahmen, Einrichtungsprodukten, professionellen Reinigungsmaßnahmen sowie wichtigen Verhaltensmaßnahmen des Personals einen zusätzlichen und ganz besonderen Stellenwert.

Das Angebot im Bereich Reinraumprodukte und Arbeitsmaterialien ist den Erfordernissen entsprechend vielfältig. Zum Sortiment zählen u.a. Reinraumbekleidung, Reinraumhandschuhe, Reinraumfingerlinge, Papiermaterialien, Staubbindematten, Behältnisse, Tücher und vieles mehr. Auch Partikel-Messgeräte und ESD-Produkte zum Bereich Reinraumprodukte. Das Zubehör muss jeweils den Anforderungen der Klassen 1 – 100.000 bzw. ISO 3bis 8 entsprechen.

Reinraumzubehör für weiße und graue Zonen

Handschuhe und Mundschutz für den Reinraum (Foto: imagehitevo / Clipdealer.com)

Zum Einsatz kommen Reinraumprodukte in praktisch allen Branchen, die mit reinraumtechnischen Belangen befasst sind wie etwa in Fertigung, Produktion Forschung. Dies ist etwa in der Medizintechnik, Automobilindustrie, Pharmazie, Elektronik und Feinmechanik der Fall.

Doch auch in der Mikroelektronik, Raumfahrt, Nukleartechnik, Optik, Bio- und Gen-Technologie, Lebensmittelherstellung, Autoindustrie und Leiterplattenindustrie wird in sauberen Umgebungen gearbeitet und somit auf spezielle Reinraumprodukte gesetzt.

Anforderungen sind hoch

Reinraumprodukte werden von Herstellern und Vertriebsunternehmen für alle sensiblen Bereiche angeboten, unabhängig davon, welche Anforderungen aufgrund der bestehenden Sauberkeitsstufe gestellt werden. Die Angebotspalette umfasst sowohl Produkte für Reinräume als auch für sogenannten Grauzonen, die dem Reinraum separat angegliedert sind.

Auch graue Zonen verfügen über Luftverhältnisse, die deutlich reiner sind, als in herkömmlichen Umgebungen. Allerdings ist die Luft hier mit Partikeln belastet, die im Reinraum entstehen. Entsprechend der Ansprüche zur Umgebung müssen auch hier die Anforderungen an alle zur Verwendung kommenden Reinraumprodukte gestellt werden.

Das Angebot der Reinraumprodukte umfasst u.a.:

• Reinraum Bekleidungen
  Spezieller Reinraum-Bekleidung kommt ein herausragender Stellenwert zu. Immerhin zählt das Personal zu den größten Verursachern von Verunreinigungen durch Partikel und anderweitigen Verschmutzungen. Geeignete Reinraumbekleidung unterstützt die Einhaltung der vorgegebenen Anforderungen für die bestehende Reinraumklasse. Reinraum-Bekleidung gibt es für praktisch alle Reinraum- Klassen und in ganz unterschiedlichen Ausführungen. Den Anforderungen entsprechend können Planer zwischen Einweg und Mehrweg-Bekleidung wählen.
• Reinraumhandschuhe
  Im Bereich Reinraumhandschuhe werden je nach Anspruch und Einsatzgebiet Mehr- und Einweghandschuhe angeboten. Darüber hinaus stehen schnittfeste Handschuhe, Nylon-Handschuhe, Handschuhe mit antistatischen Effekt und Säureschutzhandschuhe zur Auswahl. Zudem lassen sich Hitzeschutz-Handschuhe sowie Polyurethan- und Unterziehhandschuhe ordern.

Spezielle Bekleidung für den Reinraum (Foto: leezsnow / istockphoto.com)

• Reinraum-Tücher
  Im Bereich Tücher für den Reinraum werden entweder Ein- oder Mehrwegtücher geboten. Je nach Erfordernissen und Einsatzgebiet gibt es sterile, fuselfreie und chemikalienresistente Tücher. Die Tücher zeichnen sich durch ein hohe Reißfestigkeit aus, verfügen über eine ableitende Wirkung und können wahlweise in steriler oder nicht-steriler Ausführung geordert werden.
• Staubbindematten
  Staubbindematten für den unverzichtbaren Einsatz an Eingängen und Schleusen minimieren Schmutzeinträge und binden Staub, Schmutz und Partikel, die insbesondere durch das Personal und Transport verursacht werden. Klebende Oberflächen binden den Schmutz und verhindern eine Abgabe.
• Verpackungen
  Hersteller fordern im Bereich Verpackungen von ihren Zulieferern bereits im besondere Restschmutzanforderungen.
• Reinraum-Reinigungsgeräte
  Hierzu zählen u.a. Trockensauger, ESD-Reiniger, Film-Reiniger, Nass-Sauger, Neutralreiniger, Swabs, Mopp und vieles mehr.
• ESD-Produkte
  Hierzu zählen beispielsweise Abfalleimer, Müllbeutel, Handgelenksbänder, Erdungskabel, Erdungsboxen u.v.m.
• Partikelstempel
  Sogenannte Partikel Stempel werden zur Bestimmung von Partikelverunreinigungen auf Oberflächen in der Produktion und an den Montagearbeitsplätzen verwendet und sind in Hinblick auf Qualitätskontrollen somit praktisch unverzichtbar.
• Partikelzähler
  Partikelzähler werden von Herstellern in unterschiedlichen Ausführungen als stationäre oder auch mobile Geräte angeboten. Die stationären Partikel-Monitoring-Systeme kommen u.a. zu Diagnosezwecken und Dichtigkeitsprüfungen der Reinraumwände sowie den Filterdecken zum Einsatz. Kostengünstige mobile Hand-Partikelzähler dienen der Partikelüberwachung im Reinraum. Hierbei wird beispielsweise mittels Zähler in regelmäßigen Abständen eine Prüfung der Reinheit vieler Bereiche innerhalb der Produktion überprüft.

Die hier aufgelisteten Reinraumprodukte spiegeln nur einen Bruchteil des Gesamtangebots wieder, das Planern und Praktikern zur Ausstattung der Reinräume und angrenzenden Zonen zur Verfügung steht. Professionelle Anbieter beraten ausführlich und kompetent zur Ausstattung der individuellen Räumlichkeiten und stehen als Partner der Reinraumbetreiber mit umfassendem Know-how zur Verfügung.

 
Berater in der Technischen Sauberkeit:

www.youtube.com/watch?v=CRKkuCN2kzs

Verweise:

Schmutzschleusen – Sauberkeit im Eingangsbereich
Reinraumschleusen – optimale Verbindungen zwischen Reinraumklassen
Sauberkeit und Reinraum – Produktpräsentation mittels Virtual Realty (VR
Reinraumschleuse für das Personal
Sauberfertigung – Personal im Fokus
Sauberraum – Auswahl der Sauberkeitsstufe
Partikel – Beherrschung und Minimierung
Zukunft Reinraumbekleidung – Interview mit Carsten Moschner
Reinraumbekleidung in voller Pracht
Reinraumtaugliche Zwischenbekleidung
Partikelrückhaltevermögen von Reinraumbekleidung
VDA 19 Teil 2 – Techische Sauberkeit in der Montage

Das Unternehmen CleanControlling GmbH bietet als unabhängiges akkreditiertes Prüflabor nach DIN EN ISO 17025 eine Vielzahl relevanter Analysen für den Bereich sauberkeitssensible Fertigungen. Im gerade erweiterten Laboratorium werden künftig auch Untersuchungen zur gravimetrischen Partikelmessung mittels neuartiger Wägetechnik geboten.

CleanControlling bietet ein neuartiges Verfahren zur gravimetrischen Partikelmessung (Foto: CC)

Gravimetrie im CleanControlling-Analyselabor

Das Analyselabor ist deutlich vergrößert worden (Foto: CleanControlling)

Grundlage des neuen Angebots war der Gedanke, Kunden im Rahmen der gravimetrischen Partikelmessung noch mehr Zuverlässigkeit in Hinblick auf die Erhebung exakter Ergebnisse zu bieten. Zur Erhebung der Werte werden daher messgenaue Präzisions-Waagen benötigt.

Dabei müssen hochauflösende Wäge-Prozesse aufgrund einer Vielzahl einflussnehmender Parameter der Umgebung in einem besonders stabilen Umfeld durchgeführt werden. Nur so lassen sich reproduzierbare Ergebnisse im Mikrogramm-Bereich erzielen.

Problemlösungen auf der Spur

In der Vergangenheit traten bei vielen Kunden immer wieder Probleme bei der Auswertung der Gravimetrie wie etwa ein Gewichtsanstieg bei der Differenzwägung zwischen dem unbeladenen und dem beladenen Filter auf. Als Ursachen wurden schwankende Parameter im Bereich von Temperatur, Feuchtigkeit oder unerwünschte Instabilitäten durch elektrostatische Aufladungen vermutet. Somit bestand dringender Handlungsbedarf. Dipl.-Ing. (FH) Volker Burger von CleanControlling befasste sich in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen M + W Products GmbH intensiv mit diesen Problematiken, die innerhalb der gravimetrischen Partikelmessung immer wieder auftreten.

Den Experten und Entwicklern der M + W Products GmbH war bereits seit längerem bewusst, dass im Rahmen der professionellen, gravimetrischen Partikelmessung im Bereich der Automobilindustrie bestehende Vorgaben bzw. Direktiven zur Durchführung präziser reproduzierbarer Wägungen im µg-Bereich nicht ausreichen. Sie suchten nach effizienten Lösungen mit hohem Sicherheitsfaktor, da immer wieder teils haarsträubende Ergebnisse aus der Praxis die fehlerhaften Befunde untermauerten.

Im Labor von CleanControlling wird das neuartige Verfahren bereits angeboten:

Foto: CleanControlling.de; Animation: Sauberkeit & Reinraum

Wägetechnik bietet stabile Umgebungverhältnisse

Basierend auf den Erfahrungen der M+W Products aus dem Bereich der KFZ-Industrie, die mit deutlich geringeren Partikelmassen operieren muss, lassen sich viele Erkenntnisse auf die vorliegende Applikation direkt übertragen. So ist es wichtig alle Fehlerbeiträge sowohl im direkten Wägeprozess als auch in den umgebenden Prozessschritten so gering wie möglich zu halten, um ein reproduzierbares Wägeergebnis sicher zu stellen.

Dieser Herausforderung nahm sich das Unternehmen M + W Products GmbH entwicklungstechnisch konsequent an und konzipierte eine neuartige Applikation im Bereich Wägetechnik, die nun im Analyselabor von CleanControlling mittels einer Wägekammer vom Typ “PMC 1500“ ab sofort Anwendung findet.

Gravimetrie-Applikation verspricht Kostenvorteile

Dipl.-Ing. (FH) Volker Burger (Foto: CleanControlling)

Mit dem Einsatz der neuen Applikation und den nun möglichen Analysen innerhalb des Wäge-Schrankes, der ideale Umgebungsbedingungen bietet, werden die erhobenen Defizite innerhalb der gravimetrischen Bestimmungen nahezu komplett vermieden. Darüber hinaus lassen sich die Erfordernisse hinsichtlich der Umgebungsparameter räumlich deutlich einschränken.

So ist es nicht mehr erforderlich, komplette Laborräume hinsichtlich Temperatur, Feuchte und weiteren Umgebungsparametern zu konditionieren, da alle relevanten Abläufe innerhalb der Kammer stattfinden. Dies dient einerseits auch einer Kostensenkung und trägt dazu bei, dass unangenehme Umgebungsstrukturen wie etwa Feuchtigkeit und Kühle für Mitarbeiter weitgehend entfallen.

Weitere Informationen zu den vielzähligen Vorteilen der neuartigen Applikation im Bereich Wägetechnik erteilt Dipl.-Ing. (FH) Volker Burger von CleanCotrolling. Der Experte freut sich auf eine Kontaktaufnahme und Fachgespräch rund um die neue Applikation.

• Kontakt:
  CleanControlling GmbH
  Dipl.-Ing.(FH) Volker Burger
  Rötenstraße 1
  D-78576 Emmingen-Liptingen

  Tel. +49 74 65-92 96 78-0
  info@cleancontrolling.com
  Gravimetrie bei der CleanControlling GmbH

  M+W Products GmbH
  André Scharm
  Lotterbergstr. 30
  D-70499 Stuttgart

  Tel. +49 711 8804-1763
  andre.scharm@mwgroup.net
  Wägetechnik der M+W Products GmbH

 
Dipl.-Ing. (FH) Volker Burger, Berater Technische Sauberkeit:

www.youtube.com/watch?v=CRKkuCN2kzs

Verweise:

Hans Illig – Pionier in der Technischen Sauberkeit
Technische Sauberkeit – Interview mit Dipl.-Ing. Hans Illig
Interview mit Hans Illig Teil2
Restschmutz vermeiden – aber wie?
Portrait Volker Burger – Experte für Restschmutzanalysen
Verfahren zur Partikelmessung
Messverfahren – Die Abklingmessung
Korrelative Mikroskopie zur Partikel-Analytik
Mikrotomographie zur Partikel-Analyse
Partikel – Störgrößen bei Messverfahren
Der “Illig”-Wert
Gravimetrie – Wägen im Mikrogramm-Bereich
EDX-Analyse zur Partikel-Messung

Geht es um den Vertrieb instrumenteller Analytik und Präzisionsarbeit im hauseigenen Prüflabor gemäß Akkreditierung nach ISO-17025, so steht das Unternehmen RJL Micro & Analytic GmbH ganz vorne auf der Liste der erfolgreichen Anbieter. Pünktlich vor dem Start der parts2clean in Stuttgart gewährt RJL mittels Video-Präsentation Einblicke in die Prozessabläufe innerhalb der Prüfung der technischen Sauberkeit.

Blick hinter die Kulissen: Sauberkeitsanalysen im RJL-Prüflabor (Foto: RJL)

In wenigen Tagen öffnet die Messebranche parts2clean ihre Pforten. Auch das Unternehmen RJL Micro & Analytic GmbH mit Sitz in Karlsdorf-Neuthard in Baden-Württemberg Baden-Württemberg ist hier vom 23. bis 25. Oktober präsent. Geschäftsführer Dr.-Ing. Markus Heneka steht allen Interessenten auf diesem wichtigen Branchen-Event in Halle 1-A 117 zur Verfügung, die sich über das umfassende Angebot des Unternehmens ein Bild verschaffen möchten. Besonders im Fokus steht auch die qualifizierte Restschmutzanalyse.

Das RJL-Prüflabor bietet alle nach ISO-17025 zertifizierten Verfahrenstechniken der Sauberkeitsanalytik. Mit einer umfassenden Angebotspalette kommt hier ein Höchstmaß an Sicherheit, aussagekräftige Sauberkeitsprüfungen sowie Kompetenz und fundierte Kenntnisse hinsichtlich aller erforderlichen Anwendungsmethoden zum Einsatz. Darüber hinaus können sowohl die gezeigten Instrumente wie etwa Bruker microCT, Aspex SEM-EDX, Nanophoton Raman und MicroQuick als auch die Laborausstattung exklusiv über RJL Micro & Analytic GmbH bezogen werden.

RJL-Video vermittelt Einblicke in Prüfabläufe

Ein neues RJL-Video bietet Kunden und Interessenten nunmehr eindrucksvolle, visuelle Einblicke in die Abläufe der hochkomplexen Abläufe zur Restschmutzanalytik im RJL Prüflabor. Dabei durchläuft das eingesandte Material je nach Anforderung unterschiedlichste Abläufe innerhalb einer Vielzahl definierter Methodiken und Anwendungs-Applikationen.

Hierzu zählen u. a.:

• Extraktionsverfahren des Restschmutzes
• Gravimetrische Bestimmung des Restölgehalts
• Gravimetrische Messung der Partikelmenge
• Messung von Partikelzahl und Größe
• Partikelvermessung in drei Dimensionen
• Granulometrie mit Materialtypisierung u.v.m.

www.youtube.com/watch?v=XPkTaE_Hyzo

Die Restschmutzanalyse im akkreditierten Prüflabor von RJL Micro & Analytic GmbH wird vom konsequenten Ablauf nach Einsendung der zu analysierenden Proben bestimmt. Dies beginnt bereits bei der Anlieferung der Proben sowie der korrekten Registrierung des eingesandten Materials und weiter über die einzelnen Verfahrensschritte bis hin zur Auswertung, Protokollierung, Dokumentation und Auswertung.

RJL Kontaktdaten auf einen Blick

Dr. Markus Heneka (Foto: RJL)

Zur Abklärung weiterer Fragestellungen und zum umfassenden Angebot von RJL Micro & Analytic GmbH steht Dr.-Ing. Markus Heneka jederzeit gerne zur Verfügung.

Der Experte freut sich, Interessenten und Kunden ab Dienstag, den 23.10.2012 am Messestand in Stuttgart in Halle 1-A 117 zu einem ausführlichen Informationsaustausch begrüßen zu dürfen.

• Weitere Infos und Kontakt:

  RJL Micro & Analytic GmbH

  Im Entenfang 11
  D- 76689 Karlsdorf-Neuthard
  Deutschland

  Tel: +49-7251-36790-0 (Fax: -36790-79)
  Internet: www.rjl-microanalytic.de

Dr. Markus Heneka im Interview mit Sauberkeit und Reinraum:

Verweise:

Der “Illig”-Wert
Verfahren zur Partikel-Messung
EDX-Analyse zur Partikel-Messung
Bauteilsauberkeit – Messen von Sauberkeitseinflüssen

Schnelle Ergebnisse im Bereich Partikelgrößenverteilung zu erzielen – darauf kommt es in der Technischen Sauberkeit an. Das Unternehmen RJL Micro & Analytic stellt hierzu aktuell den neuen Partikelscanner “MicroQuick” vor. Das Gerät bietet als Eigenentwicklung des Hauses Ergebnisse in nur zwei Minuten und hält dabei die Kosteneffizienz fest im Blick.

RJL Micro & Analytic stellt den neuen Partikelscanner “MicroQuick” vor (Foto: RJL Micro & Analytic)

In der Technischen Sauberkeit zählen Analyseergebnisse im Bereich Partikelgrößenverteilung zu den wichtigen Kriterien innerhalb reibungsloser Prozessabläufe. Um hier noch schneller verwertbare Ergebnisse zu erzielen, werden entsprechende Geräte wie etwa innovative Partikelscanner benötigt, die den hohen Anforderungen an eine kontinuierliche Überwachung von Partikeleinträgen entsprechen.

Partikelscanner – schnell, einfach und genial

Das Unternehmen RJL Micro & Analytic mit Sitz in Karlsdorf-Neuthard in Baden Württemberg stellt sich einmal mehr solchen Herausforderungen und präsentiert aktuell eine Neuentwicklung des Hauses. Der Partikelscanner “MicroQuick” bietet als Ergebnis einer komplexen Entwicklungstätigkeit eine Methodik, mit der Partikel hinsichtlich ihrer Größenverteilung auf einem Filter in nur zwei Minuten analysiert werden.

Die innovative Anwendung geht dabei konform mit den Vorgaben gemäß VDA-19 und ISO-16232. Darüber hinaus punktet das Gerät als Low-Budget Partikelscanner auch in Hinblick auf eine effiziente Kostenstruktur. Dr.-Ing. Markus Heneka, Geschäftsführer des Unternehmens RJL Micro & Analytic weist insbesondere auf die beeindruckende Schnelligkeit und Robustheit der Geräte hin: „Da das Instrument vollständig auf Standardtechnologien beruht, ist ein störungsfreier Betrieb über Jahre hinweg die Regel.“

Filtermembrane und Granule im Fokus des neuen Partikelscanners “MicroQuick” (Foto: RJL)

Hochauflösender Partikelscanner bietet viele Vorteile

Der neuartige und hochauflösende Partikelscanner misst sowohl die Anzahl als auch die Größe der auf einer Filtermembrane aufgetragenen Teilchen im sogenannten Auflichtverfahren. Die vielfältigen Vorteile spiegeln sich in einer sehr einfachen Bedienbarkeit, einer besonders schnellen und effizienten Übersicht der jeweiligen Auswertungen sowie der kostengünstigen Methodik wider. Damit beweist sich das Gerät als ein idealer Begleiter zur fortlaufenden Prüfung der Grenzen innerhalb der angestrebten Sauberkeitsprozesse.

Fasern und Granule im Fokus des neuen Partrikelscanners “MicroQuick” (Foto: RJL)

Idealerweise kommt der neue Partikelscanner in regelmäßigen, kurzen Abständen innerhalb der direkten Prozesse im Montageprozess und der Sauberfertigung zum Einsatz, ergänzt durch zyklische Analysen im anerkannten Prüflabor für noch mehr Sicherheit. “Die Entwicklung des “MicroQuick”-Partikelscanners wurde von den Laboranten unseres hauseigenen Prüflabors unterstützt. Dieses Feedback aus der täglichen Laborarbeit hat es uns ermöglicht, ein wirklich praxisnahes Werkzeug zu entwickeln, das insbesondere durch eine einfache Bedienung überzeugt”, erläutert Experte Heneka.

Wartungsfreier Partikelscanner “MicroQuick”

Der neu entwickelte Partikelscanner “MicroQuick” von RJL Micro & Analytic ist in unterschiedlichen Ausstattungen und inklusive verschiedener Module erhältlich. So verfügt das Gerät “MicroQuick 1001-CA” über einen hochauflösender Partikelscanner zur Messung von Anzahl und Größe der Teilchen auf einer Filtermembrane im Auflichtverfahren. Das umfassende Zubehör besteht aus einem Windows-PC, Drucker, Software zur Partikelanalyse, Microsoft Office sowie dem Programm “MicroReporter” zur Berichtserstellung. Das Gerät “MicroQuick-1001M” hingegen besteht aus einem ultraflachen Scanner sowie einem Notebook und eignet sich besonders für den mobilen Einsatz.

RJL-Geschäftsführer Dipl.-Ing. Markus Heneka stellt den neuen Partikelcanner “MicroQuick” vor (Foto: (RJL)

Komplettiert werden die Geräte durch Softwaremodule zur automatischen Erstellung von Sauberkeitsberichten unter Microsoft Excel und einer Galerie der größten Partikel.

Innovation beweist die Neuentwicklung auch in Hinblick auf Pflege und Wartung der Geräte: “Ein wesentliches Merkmal des MicroQuick-Partikelscanners ist die Wartungsfreiheit, die bei der Entwicklung des Instruments konsequent umgesetzt wurde“, erklärt Firmenchef Heneka. „Der Kunde kann das Gerät selbstständig auditieren und bei Bedarf kalibrieren. Teure Servicebesuche entfallen praktisch vollständig.”

• Download Broschüre Partikelscanner “MicroQuick”

• Weitergehende Informationen:
  RJL Micro & Analytic GmbH
  Im Entenfang 11
  D – 76689 Karlsdorf-Neuthard

  Telefon: +49-(0)7251-36790-0
  Telefax: +49-(0)7251-36790-79
  E-Mail: zentrale@rjl-microanalytic.de

 
 
Blick in das RJL Micro & Alalytic-Anlalyselabor:

www.youtube.com/watch?v=XPkTaE_Hyzo

Verweise:

Messtechnik – Blindwert bei der Abklingmessung
Messverfahren – Die Abklingmessung
Korrelative Mikroskopie zur Partikel-Analytik
Mikrotomographie zur Partikel-Analyse
Partikel – Störgrößen bei Messverfahren
Der “Illig”-Wert
Gravimetrie – Wägen im Mikrogramm-Bereich
Auf der Jagd mit Partikelfallen
Verfahren zur Partikelmessung
EDX-Analyse zur Partikel-Messung
Der “Illig”-Wert
Verfahren zur Partikel-Messung
EDX-Analyse zur Partikel-Messung
Bauteilsauberkeit – Messen von Sauberkeitseinflüssen

Verschmutzungen, die etwa durch Partikeleinträge im laufenden Fertigungsprozess entstehen, führen oftmals zu beträchtlichen Qualitätseinbußen. Frühestmögliche Identifikationen und durchgehende Überwachungen der Verschmutzungsgrade helfen, unerwünschte Folgen zu vermeiden. Im Fokus steht daher auch das moderne, innovative Filterwägen.

Die Restschmutzanalyse nimmt in der Automobilindustrie eine maßgebliche Stellung ein (Foto: alexraths / clipdealer.de)

Verschmutzungen durch Partikeleinträge zählen auch in der Automobilindustrie zu den sensibelsten Themen im Fertigungs- und Montagebereich. Restschmutz führt häufig zu besonders kritischen Auswirkungen auf Komponenten der Automobile wie etwa bei den Fluidsystemen. Eine präzise und kontinuierliche Überprüfung und Überwachung der jeweils aktuellen Verschmutzungsgrade nimmt daher eine prioritäre Stellung ein.

Filterwägen zur exakten Analyse von Verunreinigungen

Moderner Filter-Roboter F-A747 von Mettler Toledo (Foto: Mettler Toledo)

Je frühzeitiger Restschmutz in Hinblick auf Größe und Menge der anfallenden Partikelteilchen identifiziert wird, umso verlässlicher lassen sich mögliche Folgeschäden mit einhergehenden Qualitätseinbußen verhindern.

Eine sorgfältige Überwaschung der Verschmutzungsgrade im Fertigungs- und Montagebereich trägt vor allem auch dazu bei, im Sinne umsichtiger Vorsorgemaßnahmen kostspielige und zumeist sehr komplizierte Korrekturmaßnahmen zu vermeiden.

Filterwägen auf der
Grundlage von ISO 16232

Grundlage aller analytischen Maßnahmen bietet die Zertifizierung nach ISO 16232. Die hier festgelegten Kriterien bestimmen die Voraussetzungen für eine verlässliche technische Sauberkeit der zu verarbeitenden Komponenten in der Montage.

Dabei wird der gravimetrischen Untersuchung mittels Filterwägen ein besonders hoher Stellenwert zubemessen. Mit dieser Methode lassen sich partikuläre Ablagerungen auf Filtern exakt bestimmen. Dabei geht es zunächst um das Auffangen von Verunreinigungen der Komponenten. Hierzu bieten sich unterschiedliche Methoden an wie etwa Abreinigungen mittels Druck oder Ultraschall.

Zuverlässige Messreihen mittels Filterwägen

Im Anschluss daran erfolgt die Entfernung des noch in der Extraktionsflüssigkeit befindlichen Restschmutzes unter Einsatz spezieller Filter. Hierbei lässt sich mittels Differenzwägen bereits die Menge der vorhanden Partikel auf einem Filter präzise analysieren. Die exakten, verlässlichen Werte werden durch die zahlreich durchgeführten Messungen an den jeweiligen einzelnen Komponenten möglich. Die Überlegung, wann ein solcher Messprozess abgeschlossen werden kann, wird ebenfalls durch die Zertifizierung nach ISO 16232 geregelt. Hier lauten die Empfehlungen, dass die jeweilige Messreihe dann beendet werden kann, wenn der zuletzt erhobene Wert maximal zehn Prozent der aufgefangenen Gesamtmenge entspricht.

Moderne Filterwägeprozesse mit dem Filter-Robotersystem F-A74 von Mettler Toledo (Foto: Mettler Toledo)

Eine zusätzlich angesetzte Leermessung berücksichtigt dabei Partikel, die eventuell von den jeweiligen Auffang-Behältnissen selbst herrühren. Die Leermessung muss einen Wert von weniger als zehn Prozent des eigentlichen Grades der Verschmutzung aufweisen. Nur dann kann der Blindwert als aussagekräftiger Vergleichswert herangezogen werden. Unternehmen, wie etwa METTLER TOLEDA, haben sich unter anderem auch auf solche sensiblen Anforderungen unter ISO 16232 und mögliche Unsicherheiten im Messbereich gestellt. Das Unternehmen bietet Filterwägen mit bis zu sieben Dezimalstellen.

Filterwägen – präzise, effizient und verlässlich

Die komplexen und hochmodernen Filterwägelösungen von Mettler Toledo beinhalten zudem perfekt abgestimmte Ergänzungsangebote für die individuell zum Einsatz kommenden Geräte wie etwa Filterroboter von METTLER TOLEDO. Diese kommen insbesondere auch in der Automobil- und Umweltindustrie zum Einsatz, um die immer strengeren Grenzwerten im Bereich Feinstaubemissionen einhalten zu können. So garantiert etwa der Filterroboter F-A770 innovative Filtermessungen für die Emissionsbestimmung bis zu 0,1 µg und die vollständige Einhaltung bereits geltender sowie künftig geplanter EU- und US-Normen.

Präzise Ergebnisse liefern Filterwägesysteme mit bis zu sieben Dezimalstellen (Foto: Mettler Toledo)

Zur Sicherstellung exakter Messvorgänge von Partikeln auf Filtern kommen zudem spezielle Filterwäge-Kits zum Einsatz wie etwa bei Analysewaagen der Serie “Excellence XP”, das sich innerhalb von nur wenigen Minuten installieren lässt. Zur Anwendung kommt es bei Filtern bis zu bis 110 nm. Die fungierende Waagschale, die praktisch als “Faraday-Käfig” fungiert, sorgt dank elektrostatischer Aufladung für besonders exakte und gleichzeitig schnelle Wäge-Resultate.

One Click™-Lösungen im Bereich Filterwägen

Das Filterwäge-Kit kommt für Waagen aus der Reihe Excellence Mikro- und Ultramikro mit jeweils Filtergrößen von 30 – 110 mm zum Einsatz. Bei diesen sechs- bzw. siebenstelligen Waagen wird eine Erhebung von 1 µg bzw. 0,1 µg geboten. Zudem gewährleisten sogenannte Antistatik-Deionisierer eine effiziente Beseitigung möglicher elektrostatischer Einflüsse. Schließlich bietet ein vollautomatisierter Prozessablauf unter Einsatz des Filterroboters mit einem Filter pro Minute einen besonders hohen Durchsatz.

Die One Click™ Wägelösungen mitels LabX schließlich stehen zur Unterstützung der kompletten Arbeitsabläufe für das Differenzwägen von Filtern zur Verfügung. Das System überzeugt durch eine besonders einfache Benutzerführung. Es speichert sämtliche Gewichtsmessungen sicher in Datenbanken ab und liefert automatisch die Ergebnisse zur Partikelmasse. Angesichts auch großer Datenmengen punktet das System zudem durch die problemlose Anbindung an ERP-Systeme der Unternehmen wie etwa SAP.

Verweise:

Messtechnik – Blindwert bei der Abklingmessung
Messverfahren – Die Abklingmessung
Korrelative Mikroskopie zur Partikel-Analytik
Mikrotomographie zur Partikel-Analyse
Partikel – Störgrößen bei Messverfahren
Gravimetrie – Wägen im Mikrogramm-Bereich

EDX-Analyse zur Partikel-Messung
Verfahren zur Partikel-Messung
EDX-Analyse zur Partikel-Messung
Bauteilsauberkeit – Messen von Sauberkeitseinflüssen

Die Gläser GmbH in Horb in Baden-Württemberg zeichnet sich unter anderem durch eine hohe Innovationsfähigkeit im Geschäftsbereich Technische Sauberkeit und Restschmutzanalyse aus. Firmeninhaberin Claudia Gläser hat das Unternehmen internationaler ausgerichtet. In diesem Jahr wurde sie mit der Wirtschaftsmedaille des Landes Baden-Württemberg ausgezeichnet.

Die Gläser GmbH in Horb in Baden-Württemberg ist international aufgestellt. (Foto: Gläser GmbH)

Geht es um Innovationen im Bereich Technische Sauberkeit, so hat die Gläser GmbH in Horb in Baden-Württemberg Beachtliches zu bieten. Das Unternehmen, das vier Standbeine hat, verfügt auch über das Geschäftsfeld Technische Sauberkeit und Restschmutzanalyse. Innovativ geführt wird das erfolgreiche Familienunternehmen von Claudia Gläser. Sie trat vor einigen Jahren die Nachfolge ihres Vaters an und erhielt für ihre Verdienste in diesem Jahr eine hohe Auszeichnung des Landes Baden-Württemberg. Wir haben nachgefragt. Im Gespräch mit Claudia Gläser, Gläser GmbH in Horb.

Claudia Gläser (Foto Gläser GmbH)

Frau Gläser, herzlichen Glückwunsch zur Wirtschaftsmedaille des Landes Baden-Württemberg. Was bedeutet diese Auszeichnung für Sie und Ihr Unternehmen?

Die Wirtschaftsmedaille des Landes Baden-Württemberg ist eine hohe Anerkennung für unser Unternehmen. Darauf sind wir stolz, denn sie zeichnet meine Arbeit und die meiner Mitarbeiter aus. Damit wird unser wirtschaftliches Engagement und mein persönliches soziales Engagement gewürdigt.

Seit wann leiten Sie das Familienunternehmen, und was hat sich seither im Besonderen verändert?

Alleinige geschäftsführende Gesellschafterin bin ich seit 2008. Davor habe ich sechs Jahre lang gemeinsam mit meinem Vater die Firma Gläser als Geschäftsführerin geleitet. Ich habe das Unternehmen internationaler aufgestellt. Die Technische Sauberkeit hat sich zu einem wichtigen Standbein entwickelt, ohne unsere weiteren Geschäftsfelder zu vernachlässigen.

Ihr Kundenstamm ist in der Automobilindustrie ebenso zuhause wie in der Medizinbranche. Wo liegen die Kompetenzen der Gläser GmbH?

Zu unseren Kernkompetenzen gehören die Entwicklung und Montage hydraulischer Steuerblöcke, der Handel mit hydraulischen Bauteilen, Filtration und Laborbedarf. Außerdem sind wir auf den Bau von Spül- und Prüfanlagen für Technische Sauberkeit sowie Dosier- und Abfüllanlagen spezialisiert. Und wir verfügen über ein eigenes Labor zur Analyse für Technische Sauberkeit. Unser Portfolio ist also sehr diversifiziert. Deshalb bin ich auch immer wieder begeistert, wie flexibel und ideenreich meine Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter täglich ans Werk gehen.

Die Gläser GmbH führt u.a. das Geschäftsfeld Technische Sauberkeit

Fotos: Gläser GmbH; Animation: Sauberkeit & Reinraum

Technische Sauberkeit steht bei Gläser ganz besonders im Fokus. Welche Branchen sind für Sie interessant?

Wir verfügen nicht nur über ein sehr leistungsfähiges Prüflabor, sondern bauen auch eigene Anlagen. Außerdem sind wir gefragte Consultingpartner im Bereich Technische Sauberkeit. Seit Anfang 2012 verfügen wir zudem über ein eigenes Prüflabor in den USA. Unsere Kunden sind in ganz Europa und in allen Branchen zu Hause. Der Schwerpunkt liegt momentan auf der Automobilindustrie und ihren Zulieferern, weil Technische Sauberkeit in diesem Bereich als erstes gefragt war. Doch andere Branchen ziehen eindeutig nach.

Die Kriterien für technische Sauberkeit haben sich in jüngster Vergangenheit zu immer höheren Qualitätsstandards hin entwickelt. Wie schlägt sich dies in Ihren Angeboten nieder?

Vor zehn Jahren war unser Labor noch in einem Sauberraum installiert. Heute prüfen wir grundsätzlich in Reinräumen. Unsere Anlagen müssen immer bessere Blindwerte nachweisen. Außerdem entwickeln wir mittlerweile sogar kundenspezifische Spülanlagen für Bauteile.

Ihr Unternehmen verfügt über ein modernes Labor zur Restschmutzanalyse von Bauteilen gemäß VDA 19 und ISO 16232?

Ja, wir sind ein akkreditiertes Labor und bieten momentan als einziges Labor sogar Bauteiluntersuchungen bis 500 Kilogramm an. Da wir unsere Anlagen zur Untersuchung selber entwickeln und bauen, können wir stets besonders schnell auf Kundenwünsche reagieren.

Über welche Kapazitäten verfügt Ihr Labor und welche Untersuchungen werden angeboten?

Wir arbeiten heute mit zehn Laborantinnen und Laboranten. Jährlich prüfen wir bis zu 4.000 Bauteile und Baugruppen mit unterschiedlichen Anforderungsprofilen auf ihre Reinheit. Wie bereits erwähnt gehören dazu auch Schwergewichte bis 500 Kilogramm. Natürlich arbeiten wir mit den verschiedensten TecSa-Vorgaben der Automobilhersteller und ihrer Zulieferer.

Ihr Unternehmen ist auch im Anlagenbau für Technische Sauberkeit aktiv. Welche Bereiche decken Sie hier ab?

Wir entwickeln und bauen Standard- sowie kundenspezifische Spül- und Prüfanlagen für Technische Sauberkeit. Hier ist das Spektrum mittlerweile sehr groß. Die individuellen Anlagen geben unseren Kunden darüber hinaus die Sicherheit, dass sie ihre eigene, vorgegebene Bauteilsauberkeit auch tatsächlich erreichen.

Firmenchefin Claudia Gläser wurde mit der Wirtschaftsmedaille ausgezeichnet. (Foto: Gläser GmbH)

Inzwischen gibt es ein Tochterunternehmen in den Vereinigten Staaten. Womit befasst sich dieser Unternehmenszweig?

Die Glaeser Inc. in Tuscaloosa ist ein Dienstleistungslabor für Technische Sauberkeit mit angeschlossenem Handels- und Beratungsbüro.

Sie setzen sich besonders für die Vereinbarkeit von Familie und Beruf ein. Auf welche Weise spiegelt sich dies in Ihrem Unternehmen wider?

Die Gläser GmbH bietet verschiedene Arbeitszeitmodelle, was Müttern und auch Vätern ein hohes Maß an Flexibilität in der Arbeitszeitgestaltung ermöglicht. Wir bezahlen außerdem den Kindergartenbeitrag für die Kinder unserer Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter und bringen sicher überproportional viel Verständnis für die Situation in deren Familien auf.

Neben der Unternehmensführung engagieren Sie sich auch in der Öffentlichkeit. Was wünschen Sie sich hier insbesondere und im Hinblick auf unternehmerische Belange?

Ich engagiere mich ehrenamtlich vor allem im Verein deutscher Unternehmerinnen (VdU) und bin hier Vize-Präsidentin. Mein besonders Anliegen ist, den Unternehmerinnen vor allem in der Politik mehr Gehör zu verschaffen. Denn ich denke, dass auch in der Politik langsam ankommen muss, dass es nur gemeinsam geht. Wir brauchen gut ausgebildete weibliche wie männliche Mitarbeiter, die wir auch mit einem ordentlichen Gehalt bezahlen können. Hier muss dringend die steuerliche Belastung der Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer gesenkt werden. Auch mangelt es bislang an ausreichenden Möglichkeiten, dass Unternehmen Ihre Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter steuerfrei unterstützen können, zum Beispiel bei der Betreuung von Schulkindern.

- Das Interview führte Ursula Pidun –

www.youtube.com/watch?v=Xdd4kCpL45I

Verweise:

Restschmutz vermeiden – aber wie?
Restschmutzanalysen nach VDA Band 19
Verfahren zur Partikelmessung
Automatische Partikel-Indentifikation
Messverfahren – Die Abklingmessung
Korrelative Mikroskopie zur Partikel-Analytik
Mikrotomographie zur Partikel-Analyse
Partikel – Störgrößen bei Messverfahren Der “Illig”-Wert
Verfahren zur Partikelmessung
EDX-Analyse zur Partikel-Messung

Reinraum-Produkte wie etwa innovative Partikelzähler zählen zur unverzichtbaren Ausstattung und Vorsorge in kontrollierten Umgebungen. Das Unternehmen H. J. Michael GmbH mit Sitz in Weissach im Tal bietet hierzu ein neues Überwachungsinstrument, das sich durch eine einfache Handhabung, schnelle Messergebnisse und sichere Übermittlung der Messdaten auszeichnet.

Mit dem neuen Partikelzähler HHPC+ gehen Praktiker auf Nummer Sicher (Foto: lightpoet / Clipdealer.de)

Eine Vielzahl an Branchen und Fertigungsbereiche sind auf atmosphärische Umgebungen angewiesen, die das Risiko schädlicher Partikeleinträge auf ein Mindestmaß reduzieren. Vorsorge und Kontrolle zählen damit zu den Kernkompetenzen im Bereich Reinraumtechnik.

Partikelzähler HHPC+ zur Analyse der Raumluft

Planer und Praktiker, die in diesen Bereich Verantwortung tragen, sind auf vielfältige Reinraum-Produkte angewiesen. Das Unternehmen H.J. Michael GmbH hat sich hierauf spezialisiert und bietet unter anderem Verfahren zur Partikelmessung in sauberkeitsrelevanten Umgebungen. Als Überwachungsinstrument für den Reinraum sind Partikelzähler nicht wegzudenken. Immerhin handelt es sich bei Verunreinigungen im Reinraum – je nach Reinraumklasse – um Partikelgrößen von 20 Mikrometer bis hin zu Größen von kleiner als 0,5 Mikrometer. Im Vergleich: Ein menschliches Haar hat eine durchschnittliche Dicke von etwa 60 Mikrometer

Partikeleinträge sicher detektieren

Partikelzähler HHPC 6+ mit Ladestation (Foto: hjm-reinraum.de)

Um Anzahl und Größe solcher, mit bloßem Auge nicht erkennbarer Verschmutzungseinträge zu detektieren, bedarf es einer Vielzahl unterschiedlicher Analyseverfahren. Diese reichen von Streulicht- und Lasermethoden über mikroskopische Analysen bis hin zur Partikelzählung in der Raumluft.

Letzteres bedarf des Einsatzes von Partikelzählern, die überwiegend in der industriellen Fertigung, Forschungsbereichen und innerhalb der Reinraumtechnik zum Einsatz kommen. Die Anstrengungen und Vorsorgemaßnahmen lohnen. Ausschüsse in der Produktion, die äußerst kostenintensiv sind, lassen sich mit der richtigen Ausstattung und vorsorgenden Maßnahmen weitgehend vermeiden. Zusätzlich werden höchstmögliche Qualitätsmaßstäbe erzielt.

Der neue HHPC+ Partikelzähler

Zur sichern Analyse luftgetragener Partikel bietet die Hans J. Michael GmbH den neuen und innovativen Partikelzähler HHPC+ an. Das Gerät ermöglicht durch sein schlankes Design und einem Gewicht von nur 0,75 kg die einhändige Bedienung im Reinraum.

Damit wird eine problemlose Fehlersuche von Filterlecks in Mini-Environments und Werkbänken realisiert. Das leicht ablesbare, hochauflösende Display ist individuell konfigurierbar und zeigt in gut lesbarer Schrift ausschließlich die vom Anwender gewünschten Daten an.

Zudem überzeugt das Gerät als mobile Lösung für die Partikelüberwachung im Reinraum, denn mittels Zähler lässt sich regelmäßig die Reinheit in vielen Bereichen der Reinraumproduktion überprüfen. Als Referenzgerät für stationäre Partikel-Monitoring-Systeme oder beispielsweise zur Diagnose bei Alarmen oder zur Dichtigkeitsprüfung von Reinraumwänden, Reinraumbänken und Filterdecken gehen Anwender und Praktiker mit dem neuen Partikelzähler HHPC+ auf Nummer Sicher.

• Zum Datenblatt Partikelzähler HHPC+

Zubehör komplettiert innovativen Partikelzähler

Umfassendes Zubehör komplettiert das moderne Gerät zur Partikelauswertung. So zählt eine intelligente Lade- und Kommunikationsstation zur Ausstattung. Sie garantiert einen stets aufgeladenen und damit einsatzbereiten Partikelzähler Dabei können sowohl der Partikelzähler selbst als auch das Ladegerät im Reinraum stationiert bleiben. Der Download der Messdaten erfolgt per Excel® und die Auslesung lässt sich einfach und schnell via USB oder Ethernet zum PC oder mittels USB-Stick direkt vom Messgerät durchführen. Hierzu benötigen Anwender keine zusätzliche Extra-Software.

Weitere Informationen zum neuen HHPC+ Partikelzähler:
HANS J. MICHAEL GmbH
Hart 11
71554 Weissach i.T.
Tel.: 0049-7191/9105-0
Fax: 0049-7191/9105-19
e-mail: hjm.bk@t-online.de
Internet: http://www.hjm-reinraum.de

Verweise:
Hans Illig – Pionier in der Technischen Sauberkeit
Restschmutz vermeiden – aber wie?
Portrait Volker Burger – Experte für Restschmutzanalysen
Verfahren zur Partikelmessung
Messverfahren – Die Abklingmessung
Korrelative Mikroskopie zur Partikel-Analytik
Mikrotomographie zur Partikel-Analyse
Partikel – Störgrößen bei Messverfahren
Der “Illig”-Wert
Gravimetrie – Wägen im Mikrogramm-Bereich
EDX-Analyse zur Partikel-Messung

Wie sauber ist sauber? Diese Frage hat ein gewisses Konfliktpotential, denn bisher gab es keine direkt vergleichbaren Ergebnisse von Sauberkeitsuntersuchungen. Zudem ließen sich die Ergebnisse unterschiedlicher Dienstleister nicht reproduzieren. Das vergleichsweise junge Unternehmen PartikelXpert aus Breidenbach hat nun ein Kalibriernormal entwickelt, das den gesamten Prozessablauf von Sauberkeitsuntersuchungen objektiv beurteilt und somit für die notwendige Sicherheit und Vergleichbarkeit sorgt.

Bildliche Darstellung des Kalibriernormals von PartikelXpert aus Breidenbach (Foto: PartikelXpert)

Kalibriernormal für Fähigkeitsnachweis – eine Erklärung

Bei dem neu entwickelten Kalibriernormal für Fähigkeitsnachweis handelt es sich um einen Objektträger aus Glas, der metallische Restschmutzpartikel gezielt “einfangen” kann. Für die Untersuchung werden die Partikel vom Kalibriernormal mit einer geeigneten Extraktionsflüssigkeit abgelöst. Um möglichst viele Prüfabläufe zu unterstützen, ist das Kalibriernormal für Fähigkeitsnachweis in zwei Ausführungen erhältlich: Lipophil und Hydrophil.

Damit soll das Ziel erreicht werden, alle Partikel vom Objektträger zu extrahieren und sie auf eine Filtermembrane zu übertragen. Das Ergebnis der Auszählung aller Partikel auf der Membrane soll mit der Vorgabeanalyse übereinstimmen. Die Partikel werden vor der Fixierung vollautomatisch mikroskopisch gezählt und gemäß den Vorgaben von VDA 19 ISO 16 232 klassifiziert.

Bisher war es lediglich möglich, mit Partikelnormalen der Messsystemhersteller die Fähigkeit der optischen Systeme zu erfassen, ein Kalibriernormal für Fähigkeitsnachweis nach statistischen Regeln war für die Untersuchung und objektive Bewertung der Technischen Sauberkeit nicht möglich. Mit dem neuen Kalibriernormal von PartikelXpert können nun endlich Dienstleister, Zulieferer und die unternehmenseigene Sauberkeitslinie kontrolliert und bewertet werden.

Die Gesellschafter von PartikelXpert aus Breidenbach (Foto: PartikelXpert)

Kalibriernormal von PartikelXpert macht Sauberkeit kompatibel

PartikelXpert ist ein Zusammenschluss von erfahrenen Fachleuten und Experten für Technische Sauberkeit und verfolgt das Ziel, Sauberkeitsuntersuchungen vergleichbar zu machen, getreu dem Firmencredo: “Sauberkeit wird kompatibel”. Das erste Kalibriernormal für Fähigkeitsnachweis wurde im Oktober 2012 vorgestellt und fand bei Unternehmen aus dem Zulieferbereich Automotive und Anbietern von Sauberkeitsuntersuchungen großes Interesse.

Das neu entwickelte Kalibriernormal unterstützt diese Unternehmen dabei

• Differenzen und daraus erwachsende Konflikte in der Beziehung von Kunden- und Lieferanten zu glätten,
• die Einrichtung von Prüflaboren anforderungsgerecht einzurichten,
• die eigenen Prüfabläufe eigenständig zu überwachen,
• einen Fähigkeitsnachweis für Akkreditierungen und Zertifizierungen zu erbringen,
• Dienstleister und Lieferanten in Bezug auf die Qualität der Technischen Sauberkeit auszuwählen und zu bewerten und
• die Endabnahme von Laboreinrichtungen und einzelnen Geräten nach objektiven Kriterien vorzunehmen.

Das Normal versetzt Unternehmen in die Lage, alle Bestandteile (z.B. Extraktion, Trocknung, Handling, Auszählung) einer Sauberkeitsuntersuchung zu erfassen und zu bewerten. Die Entwickler sehen zudem auch außerhalb der Automotive-Industrie zahlreiche Einsatzfelder für das Kalibriernormal, für Fähigkeitsnachweis oder laufende Kontrollen in anderen Sauberkeits-kritischen Industrien etwa.

Kalibriernormal wartet auf Zertifizierung

Das Kalibriernormal für Fähigkeitsnachweis wurde bereits 2012 bei der PTB, der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt mit Sitz in Braunschweig vorgestellt. Aktuell liegt es zur Zertifizierung der Berliner Bundesanstalt für Materialforschung und Prüfung BAM vor. Mit einer erfolgreichen Zertifizierung kann das Kalibriernormal in Zukunft eingesetzt werden, um Fähigkeitsnachweise für Sauberkeitslabore bei der Deutschen Akkreditierungsstelle DAkkS zu erbringen. Die Entwickler sind zuversichtlich, dass die Zertifizierung eine weitere Verbreitung des Kalibriernormal ermöglicht. Bereits heute nutzen zahlreiche Prüfstellen das Kalibriernormal – durch eine weitere Verbreitung wird es möglich sein, Abweichungen in Messergebnissen zukünftig zu begrenzen und somit eine größere Vergleichbarkeit herzustellen.

Download Flyer Flyer_parikelxpert.de

Verweise:

• Das CEC Kompetenznetzwerk für industrielle Bauteil- und Oberflächenreinigung

• Industrie Reinigungsanlagen sind Garant für perfekte Reinigungsprozesse

• Filterwägen als Garant für Technische Sauberkeit

• Partikelscanner MicroQuick von RJL Micro & Analytic für die Technische Sauberkeit

Die sichere Sauberkeitskontrolle sensibler Umgebungen im Montageprozess hat Priorität. Zur Messung der sauberkeitsrelevanten Einflüsse kommen sogenannte Partikelfallen zum Einsatz. Herabfallende Partikel werden damit aufgefangen, fixiert und einer Analyse zugeführt. Die korrekte Vorgehensweise beim Messen wird in VDA 19 Band 2 präzise festgelegt.

Mikroskopische Auswertungen von Partikeln in der Technischen Sauberkeit (Foto: nicolas / istockphoto.com

Dipl.-Ing. (FH) Volker Burger, CleanControlling (Foto: CC)

Verunreinigungen innerhalb der Sauberfertigung im Montageprozess können zu maßgeblichen Qualitätseinbußen führen. Der Einsatz von Partikelfallen bietet daher eine zuverlässige Methode zur Charakterisierung von Partikeleinträgen.

Dies dient zum einen einer verlässlichen Bewertung hinsichtlich des Verschmutzungsrades. Zum anderen werden nach der professionellen Analyse, die durch zertifizierte Unternehmen wie etwa CleanControlling mit Sitz in Emmingen-Liptingen (BW) durchgeführt werden, Maßnahmen und Strategien festlegt, die Verschmutzungen sicher unter Kontrolle zu halten.

Partikel befinden sich beispielsweise an Bauteil-Oberflächen oder generieren sich innerhalb von Umgebungsprozessen. Die dauerhafte Fixierung der Partikel bildet die Grundlage des Prinzips der Partikelfallen.

Grundlage des Prinzips der Partikelfallen

Dabei können die Fallen sowohl zur Charakterisierung eines Prozesses als auch zur Überwachung der Umgebungssauberkeit eingesetzt werden.Da sich Partikelfallen individuell und zielgerichtet an den jeweiligen Orten der Verschmutzung einsetzen lassen, liefern die entsprechenden Analysen sehr genaue Werte zur Kontamination der sensiblen Bereiche.

 
Partikelfalle und Winkel-Partikelfalle:

Fotos: CleanControlling; Animation: Sauberkeit & Reinraum
 

Um die mit dem bloßen Auge nicht immer erkennbaren Mikropartikel mit Hilfe von Partikelfallen aussagekräftig zu analysieren und verlässliche Messdaten erheben zu können, bedarf es einer korrekten Handhabung. Die Vorgehensweise beim Messen wird im VDA 19 Band 2 präzise beschrieben. Zur Sicherung bestmöglicher Ergebnisse müssen die einzelnen Schritte, wie etwa das Aufstellen und die Aktivierung der Partikelfallen, das Einhalten der Expositionszeit, Transportkriterien sowie vorbereitende Maßnahmen zu späteren Analysen sorgfältig ausgeführt werden. Dies beginnt bereits bei der Positionierung. So wird im VDA 19 Band 2 empfohlen, die Partikelfallen sehr nahe „an (und unter) die potentielle Partikelquelle (z. B. Fugeprozess)“ zu platzieren, damit generierte Partikel in der Partikelfalle sedimentieren. Zur weiteren Vorgehensweise werden in der Publikation VDA 19 Band 2 folgende Schritte empfohlen:

Schritt 1: Aufstellen der Partikelfalle

Partikelfallen zur Messung in sensiblen Umgebungen (Foto: CC)

• Waagerechte Anbringung der Partikelfalle, um eine Messung sedimentierender Partikel zu ermöglichen
• Sollte Gefahr bestehen, dass die Partikelfalle während der Mess-Zeit verrutscht, so wird die Fixierung auf der Unterseite mit doppelseitigem Klebeband in der Größe von 1 x 2 Zentimetern empfohlen. Gewarnt wird vor einer vollflächig doppelseitigen Fixierung mit Klebeband, da sich das spätere Ablösen damit schwierig gestaltet und der Kunststoffträger brechen kann.
• Sofern Partikelfallen zur Charakterisierung der Prozesse zum Einsatz komme und damit nicht der Überwachung der Umgebungssauberkeit dienen, sollte die Platzierung stets “unterhalb und so nahe wie möglich an der zu untersuchenden Partikelquelle” fixiert werden. Damit wird ein Partikeltransport durch Schwerkraft gewährleistet.
• Partikelfallen lassen sich statisch am Ort oder aber auch beweglich, wie etwa auf Werkstückträgern oder in Transportverpackungen anbringen.
• Es empfiehlt sich bei Bedarf, Partikelfallen mit Kennzeichen wie etwa Warnschildern zu versehen. Dadurch lässt sich die Entfernung der Partikelfallen durch nicht informiertes Personal vermeiden.

Schritt 2: Aktivieren der Partikelfalle

• Partikelfallen im speziellen Beschriftungsfeld mittels wasserfestem Stift eindeutig kennzeichnen. So lässt sich bei der späteren Messung die Zuordnung des Messortes sicherstellen.
• Anschließend erfolgt die Abnahme des transparenten Deckels. Dieser muss bis zum Ende der Messung und dem Wiederschließen der Partikelfallen sauber verpackt aufbewahrt werden (z.B. in einem neuen PEBeutel). Bei einer Verunreinigung drohen verfälschte Messergebnisse, wie sie etwa dann entstehen, wenn Partikel beim Verschließen der Partikelfallen auf das Sedimentationsfeld geraten.

Messständer von CleanControlling (Foto: CC)

• Es folgt das Abziehen der oberen Schutzfolie, die später entsorgt werden kann, da sie nicht mehr benötigt wird. Dabei sollte die schützende Folie mittels Pinzette vom Rand der Messfläche her angehoben und dann abgezogen werden. Dabei ist darauf zu achten, dass die klebrige Messfläche keinesfalls beschädigt oder gar verunreinigt wird. Nunmehr ist die Partikelfalle einsatzbereit und die sedimentierenden Partikel werden gesammelt.

Schritt 3: Expositionszeit

• Die Messzeiten können – je nach zu untersuchender Quelle der Partikelquelle – unterschiedlich sein, Erfahrungswerte zeigen, dass sich in der Montage von Automobil-Bauteilen Messzeiten von einer Woche bewährt haben. Dabei wird davon ausgegangen, dass es sich nicht um ein “übermäßiges Partikelaufkommen durch spannende, schleifende oder strahlende Prozesse” handelt. Immer dann, wenn es sich um einen ganz speziellen Messvorgang handelt, der zeitgebunden ist, ergibt sich die Mess-Zeit aus der Dauer des Vorgangs. Dies ist beispielsweise beim Umlauf von Warenträgern oder Transporten von einem Ort zum andern der Fall.
• Es darf nicht in die Partikelfalle gefasst werden und nicht repräsentative Vorgehensweisen sollten oberhalb der Falle vermieden werden.

Schritt 4: Deaktivieren der Partikelfalle, Transport zur Analyse

• Zum Schließen der Partikelfallen kommt der zuvor sauber aufbewahrte, transparente Kunststoffdeckel zum Einsatz. Die Abdeckung sollte bis zur Auswertung sicher vor einem versehentlichen Öffnen geschützt werden. Dies lässt sich mittels Fixierung mit einem Klebestreifen oder speziellen formschlüssigen Verpackungen in einer Schachtel realisieren.
• Die Partikelfallen sind nunmehr “entschärft”. Damit werden Partikel nicht weiter gesammelt.

Zur Analyse von Partikeln reicht ein Lichtmikroskop nicht aus. (Foto: www.Foto-Fine-Art.de / Pixelio.de)

• Der Transport zur Auszählung mittels automatisierter Mikroskope sollte mit größter Sorgfalt erfolgen. Zwar sind die Partikel aufgrund einer Klebschicht fest gebunden. Dennoch kann bei groben Erschütterungen nicht ganz ausgeschlossen werden, dass sich Partikel von der Messfläche lösen. Ob dies ggf. geschehen ist, sollte vor Öffnung der Partikelfallen überprüft werden.

Schritt 5: Analyse

• Die eigentliche Auswertung der Partikelfallen und damit die Bestimmung der Größenverteilung der Partikel erfolgt mittels jener automatisierten Mikroskope, die auch zur Auswertung von Analysefiltern im Bereich Bauteilsauberkeit zur Verwendung kommen. Voraussetzung hierzu ist eine Auflichtbeleuchtung. Hierbei können die Einstellungen und Auswerteprogramme zur Verwendung kommen.
• Zur Analyse muss der spezielle Mikroskop-Tisch über einen Halter zur Aufnahme und Fixierung der Partikelfallen verfügen.
• Sofern polarisiertes Licht zum Einsatz kommt, so müssen die Deckel der Partikelfallen zur mikroskopischen Auszählung offen sein. Es ist darauf zu achten, dass Verunreinigungen der Kollektor-Flächen sicher vermeiden werden.
• Die geöffneten Partikelfallen können auch weiteren Untersuchungen wie etwa REM EDX zugeführt werden.

 
CleanControlling bietet ein zertifiziertes Labor zur Partikelanalyse:

www.youtube.com/watch?v=CRKkuCN2kzs

 
Quelle (Vorgehensweise beim Messen): VDA 19 Band 2

Verweise:
Korrelative Mikroskopie zur Partikel-Analytik
Mikrotomographie zur Partikel-Analyse
Partikel – Störgrößen bei Messverfahren
Der “Illig”-Wert
Gravimetrie – Wägen im Mikrogramm-Bereich
Auf der Jagd mit Partikelfallen
Verfahren zur Partikelmessung
EDX-Analyse zur Partikel-Messung
Der “Illig”-Wert
Verfahren zur Partikel-Messung
EDX-Analyse zur Partikel-Messung
Bauteilsauberkeit – Messen von Sauberkeitseinflüssen

Im vergangenen Jahr stellte das Unternehmen CleanControlling auf der Branchenmesse parts2clean ein neues Verfahren zur Partikelextraktion vor. Seit einem Jahr ist die sogenannte Luftextraktion nunmehr bereits im Einsatz und hat sich bestens bewährt. Wir haben nachgefragt. Im Gespräch mit Andreas Müller, Laborleiter im Unternehmen CleanControlling.

Seit einem Jahr bietet CleanControlling ein innovatives Luftextraktionsverfahren an (Foto: CC)

Das Unternehmen CleanControlling mit Sitz in Emmingen-Liptingen in Baden-Württemberg stellte im vergangenen Herbst auf der Branchenmesse parts2clean ein neuartiges Verfahren zur Partikelextraktion mittels Luftextraktion vor. Im unternehmenseigenen Analyselabor, das auf rund 200 Quadratmeter erweitert wurde, wird das Verfahren bereits seit einem Jahr erfolgreich durchgeführt. Inwieweit hat es sich inzwischen bewährt und wie hoch ist der Zufriedenheitsgrad bei den Kunden? Wir haben nachgefragt. Im Gespräch mit Andreas Müller, Leiter des Analyselabors im Unternehmen CleanControlling.

Andreas Müller, Laborleiter CleanControlling (Foto: CC)

Herr Müller, seit etwa einem Jahr bietet das Unternehmen CleanControlling Kunden ein neuartiges Verfahren zur Partikelextraktion mittels Luftextraktion an. Was ist hierbei neuartig und nach welchem Prinzip funktioniert das Verfahren?

Das neuartige daran ist Folgendes: Das Prüfteil wird unter funktionsnahen Bedingungen analysiert, das heißt, das Bauteil wird in der Einbaulage fixiert und mit dem im Fahrzeug herrschenden Volumenstrom durchströmt.

Anschließend wird die erzeugte Membrane auf einen Analysefilter umbeprobt und mikroskopisch ausgewertet.
Der Aufbau des Prüfstands ermöglicht uns den Volumenstrom genau zu bestimmen und somit eine kontinuierliche Extraktion zu gewährleisten.

Wie lässt sich die Resonanz auf das Angebot beurteilen?

Die Resonanz des Verfahrens ist mittlerweile angestiegen, sodass die Bauteile, die erstmals mit dieser Anforderung belegt wurden, nun zur Bemusterungsphase kommen.

Worin liegen die besonderen Vorteile dieses Verfahrens insbesondere auch gegenüber Reinigungsverfahren mittels flüssiger Medien?

Die klaren Vorteile liegen darin das seriennah beprobt wird. Dies bedeutet, dass die Abreinigung der Oberfläche nicht mittels Flüssigkeit erfolgt. Vielmehr wird das Bauteil unter reellen Einsatzbedingungen analysiert. Die Extraktion ist durch die feste Adaption des Prüflings an den Prüfstand deutlich Werker unabhängiger als die Flüssigskeitsbeprobung.

 
Seit einem Jahr bietet CleanControlling das neuartige Verfahren der Luftextraktion:

Fotos: CleanControlling; Animation: Sauberkeit & Reinraum
 

Werden auch Analysen von Bauteilen möglich, die durch Behandlungen mit Flüssigkeiten bereits stark angegriffen oder sogar zerstört wurden?

Ja auf jeden Fall, denken Sie nur an Luftftilterbauteile oder Filtermatten. Diese würden zuerst die Flüssigkeit aufsaugen und dann verzögert abgeben, somit würde durch die Flüssigkeit das Bauteil zerstört oder angegriffen werden, und es würden zusätzlich Partikel erzeugt.

Wie erfolgt die Analyseprozedur?

CleanControling ist Spezialist für Technische Sauberkeit (Foto: CC)

Der Prüfling wird zunächst mit der spezifischen Adaption an den Prüfstand angeschlossen und mit den vorgegebenem Prüfparametern (Volumenstrom / Prüfdauer) gemäß Prüfspezifikation durchströmt.

Die abgelösten Partikel werden dann auf einer 10µm Filtermembrane aus Edelstahl aufgefangen. Anschließend wird die erzeugt Filtermembrane im Extrationskabinett auf einen Standard Analysefilter 5µm umbeprobt.

Nach diesem Arbeitsschritt kann die Auswertung der Analysemembrane erfolgen, hierbei wird standardmäßig eine mikroskopische Analyse und Auswertung erstellt. Grundsätzlich stehen auch weitere Analysemethoden zu Auswahl, diese wären beispielsweise gravimetrische Auswertung, EDX und IR Analysen.

Auf welche Weise findet die Dokumentation statt?

Die Dokumentation einer Luftextraktionsprüfung wird in 3 Teilen erstellt:

• Verfahrensanweisung:
  Hierbei werden die prinzipiellen Abläufe einer Luftextration beschrieben.
• Prüfanweisung:
  In diesem Dokument werden alle Bauteilspezifischen Daten zur Prüfung dokumentiert wie z.B. Volumenstrom, Prüfdauer, Sollvorgaben, Bauteil-Nr.:, Adaptions-Nr.:.
• Prüfbericht:
  Im Prüfbericht werden die Analyseergebnisse detailliert ausgewiesen. Zusätzlich erhält der Kunde eine Bild-Dokumentation von den fünf größten metallisch glänzenden und nicht glänzenden
  Partikel.

Gibt es eventuell noch Verbesserungspotenzial und falls ja, an welcher Stelle?

Durch die gewonnen Erfahrungen des letzten Jahres haben wir ständig Optimierungen durchgeführt. Die daraus resultierenden Erfahrungen können wir nun an unsere Kunden weitergeben.

• Lesen Sie hierzu auch den Beitrag:
  Bauteilsauberkeit mittels Luftextraktion – CleanControlling präsentiert neues Analyseverfahren

www.youtube.com/watch?v=CRKkuCN2kzs

Verweise:
Messtechnik – Blindwert bei der Abklingmessung
Messverfahren – Die Abklingmessung
Korrelative Mikroskopie zur Partikel-Analytik
Mikrotomographie zur Partikel-Analyse
Partikel – Störgrößen bei Messverfahren
Gravimetrie – Wägen im Mikrogramm-Bereich

EDX-Analyse zur Partikel-Messung
Verfahren zur Partikel-Messung
EDX-Analyse zur Partikel-Messung
Bauteilsauberkeit – Messen von Sauberkeitseinflüssen

Schon kleinste Konzentrationen können Bauteile und Hightech-Produkte beschädigen. Daher steigen die Anforderungen an Reinheit in Produktionsbereichen stetig. Den wachsenden Herausforderungen in diesem Bereich stellt sich nunmehr die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) in ganz besonderer Weise. Gemeinsam mit internationalen Partnern entwickelt sie eine Echtzeit-Laserüberwachung luftgetragener Chemikalien im Bereich der Halbleiterfertigung. Wir haben nachgefragt.

Gemeinsam mit internationalen Partnern entwickelt die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) eine Echtzeit-Laserüberwachung der AMC-Kontaminierung (Foto: PTB)

In Hinblick auf Reinheitsanforderungen in Produktionsbereichen tragen verbesserte Technologien inzwischen erheblich dazu bei, schädigende Partikel deutlich zu reduzieren. Damit lassen sich negative Einflüsse noch effizienter in den Griff bekommen. Bei den stetig kleiner werdenden Abmessungen der Bauteile – beispielsweise in der Halbleiterindustrie – rückt die luftgetragene Kontaminierung von Reinräumen durch chemische Substanzen, die sogenannte Airborne Molecular Contamination (AMC), in den Fokus. Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) ist Teilnehmer eines europäisches Projekt, das laserbasierte Methoden zur Messung der luftgetragenen Kontaminierung von Reinräumen durch chemische Substanzen, die sogenannte Airborne Molecular Contamination (AMC), untersucht.

Wir haben nachgefragt und sind im Gespräch mit Dr. Anne Rausch. Die Expertin hat sich während ihres Physikstudiums an der Universität Jena auf angewandte Optik spezialisiert, danach am Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt gearbeitet und schließlich an der TU Berlin promoviert. In der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt arbeitet Rausch im Fachbereich Gasanalytik und Zustandsverhalten an optischen Methoden zur Analyse von Gaszusammensetzungen und spektralen Eigenschaften von Gasen.

Frau Dr. Rausch, die PTB nimmt an einem europäischen Projekt teil, das laserbasierte Methoden zur Messung der luftgetragenen Kontaminierung – der sogenannten AMC-Kontaminierung – von Reinräumen untersucht. Was ist neu an dieser Methode in Hinblick auf derzeitige Untersuchungsmethoden zum Aufspüren und Reduzieren von kleinsten Staubpartikeln in Reinräumen?

Dr. Anne Rausch ist Leiterin des Projekts an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (Foto: PTB)

Optische Methoden, die aktuell zum Messen der Partikeldichte in Reinraumluft genutzt werden, basieren beispielsweise auf Streulichtmessungen oder erfordern die Entnahme von Proben der Reinraumluft, welche dann analysiert werden. Diese Verfahren sind geeignet, Mikro- und Nanopartikel wie Aerosole, Staub, Viren, Bakterien etc. zu erfassen.

Die optischen Methoden, die in MetAMC untersucht werden, zielen hingegen darauf ab, Verunreinigungen auf molekularer Ebene zu erfassen. Da Atome und Moleküle wesentlich kleiner sind als z.B. ein Virus, benötigt man dazu andere Messprinzipien.

Welche Schadstoffe stören denn ganz besonders die empfindlichen Produktionsprozesse in der Halbleiterfertigung und welche Eigenschaften führen zu massiv schädigenden Einwirkungen?

Es gibt eine Vielzahl von Stoffen, die die üblichen Produktionsprozesse in Reinräumen beeinträchtigen. Im Rahmen der „International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS)“ wurde beispielsweise eine Liste von mehr als hundert Substanzen erstellt, die in der Halbleiterfertigung die Produktion stören können. Diese Liste enthält unter anderem organische und anorganische Säuren oder auch Metalle.

In MetAMC wurden die Stoffe Ammoniak, Formaldehyd, Fluorwasserstoff, Chlorwasserstoff und Bromwasserstoff hinsichtlich ihrer spektralen Eigenschaften untersucht, um festzustellen, ob sie mit den in Frage kommenden Messverfahren gut detektierbar sind. Diese Stoffe können beim Produktionsprozess selbst entstehen. Die Wasserstoffe wirken z.B. korrosiv und Ammoniak wiederum haftet an allen Oberflächen, was bei den immer kleiner werdenden Abmessungen der Produkte der Halbleiterindustrie besonders störend ist.

Welchem Ziel möchte sich die PTB mit ihren europäischen Partnerinstituten im Rahmen dieses Projekts nähern?

Durch die immer kleiner werden Abmessungen der Produkte der Halbleiterindustrie und der gleichzeitig immer weiter verbesserten Methoden zur Kontrolle der Partikelverunreinigung der Reinraumluft, werden AMCs immer wichtiger. Messmethoden, die in der Lage sind, AMC Konzentrationen in Reinräumen in Echtzeit zu bestimmen, werden immer notwendiger, um gute Produktionsbedingungen sicherstellen zu können.

Optische Messmethoden, die dies grundsätzlich leisten können, wie Photoakustische Spektroskopie und Cavity-Ring-Down Spektroskopie, werden seit Jahren entwickelt und sind in Form kommerzieller Geräte verfügbar. Jedoch wurde ihre Anwendbarkeit für Reinraummessungen in Echtzeit bisher nicht getestet, was nun in MetAMC geschehen soll. Ein weiterer Schwerpunkt des Projektes wird sein, die Messgenauigkeit und Reproduzierbarkeit der Messergebnisse dieser Methoden zu untersuchen und die Messungen auf SI Einheiten rückzuführen. Dies bedeutet, dass die Messungen durch eine Kette von Vergleichsmessungen auf ein weltweit anerkanntes Normal bezogen werden.

Der Fokus liegt auf Echtzeitkontrollen. Was lässt sich damit erreichen bzw. worin liegt der Vorteil gegenüber anderen Überwachungssystemen?

Eine Möglichkeit, AMC in Reinräumen zu bestimmen, besteht darin, eine Probe der Reinraumluft zu nehmen und diese mit einem Massenspektrometer zu analysieren Allerdings ist es sehr schwierig, den Anstieg z.B. von Ammoniak in einem Reinraum – etwa weil jemand den Raum betreten hat oder weil beim Produktionsprozess Ammoniak ausgestoßen wurde –rechtzeitig zu registrieren, wenn man zum Messen erst einmal Luftproben entnehmen und analysieren muss. Das gilt auch für das Ermitteln des Zeitpunkts, wann die AMC-Konzentration wieder unter die tolerierbare Grenze gesunken ist. Echtzeitmessungen ermöglichen eine verbesserte Überwachung der Produktionsbedingungen und schnelles Eingreifen im Falle zu hoher AMC Werte.

Das PTB entwickelt eine Echtzeit-Laserüberwachung der AMC-Kontaminierung im Reinraum:

Fotos: PTB; Animation: Sauberkeit & Reinraum
 

In welchem Bereich soll die Echtzeit-Nachweisgrenze bei dieser neuartigen Methode liegen und welche Bedeutung hat eine solche Grenze, die vermutlich im besonders niedrigschwelligen Bereich liegen wird?

Wir streben eine Nachweisgrenze besser als 1ppb an, also von weniger als einem AMC Teilchen auf eine Milliarde Luftmoleküle. In diesem Bereich und niedrigeren arbeiten auch andere Methoden, Massenspektrometer sind beispielsweise wesentlich empfindlicher. Für optische Methoden ist diese Sensitivität vor allem bei Echtzeitmessungen jedoch nicht so einfach zu erzielen.

Werden zunächst Vergleichsmethoden zu herkömmlichen Methoden durchgeführt und falls ja, auf welche Weise geschieht dies?

In der zweiten Hälfte der Projektlaufzeit sind Messungen in den Reinräumen der PTB und in Finnland geplant. Diese Messungen werden mit den entsprechenden Systemen zur Charakterisierung der AMC, die jeweils vor Ort vorhanden sind, verglichen werden.

Ein weiteres Ziel ist auch die Erstellung von exakt gemessenen AMC-Konzentrationen. Wozu dient das?

Einer der zentralen Punkte der Arbeit der PTB sowie aller anderen Metrologieinstitute ist es, die Unsicherheit von Messungen zu charakterisieren und die gemessenen Größen auf die SI-Einheiten zurückzuführen. Die Rückführung stellt sicher, dass alle Messergebnisse vergleichbar sind egal von wem, wo und mit welchem Versuchsaufbau die Messungen durchgeführt wurden. Die möglichst gute Bestimmung der Messunsicherheit ist erforderlich, um die gemessenen Werte überhaupt interpretieren zu können. Wenn z.B. die gemessene Ammoniakkonzentration ansteigt und sie nicht unterscheiden können, ob der Anstieg innerhalb der normalen Schwankung der Messergebnisse liegt oder ein tatsächlicher Anstieg der Konzentration in der Reinraumluft vorliegt, nützt ihnen das Überwachungssystem überhaupt nichts.

In MetAMC wird ein zentraler Punkt die Ermittlung der Unsicherheiten für die einzelnen Messprinzipien sein und die Rückführung der Messungen. Um dies durchführen zu können, werden Referenzgase benötigt, also Gasgemische mit AMC Konzentrationen, wie sie auch in Reinräumen auftreten. Diese werden dann zum Vergleich und zur Kalibrierung der in MetAMC untersuchten Messprinzipien verwendet. Die Möglichkeit, solche Gasgemische herzustellen, wird im Verlauf des Projektes an den teilnehmenden Instituten etabliert werden. Nach dem Projekt werden diese Gasmischungen der Industrie zur Kalibrierung ihrer Messgeräte zur Verfügung stehen.

Verfahren im Breich Echtzeit-Laserüberwachung der AMC-Kontaminierung im Fokus:

Fotos: PTB; Animation: Sauberkeit & Reinraum
 

Welche Länder beteiligen sich als Partnerinstitute an diesem europäischen Projekt mit welchen Aufgaben?

Es sind die sechs nationalen Metrologieinstitute Finnlands, Italiens, der Tschechischen Republik, Großbritanniens, der Niederlande und Deutschlands beteiligt. Außerdem eine Firma aus Taiwan und eine italienische Universität. Das Projekt wird von Tuomas Hieta, der am MIKES in Finnland arbeitet, koordiniert. MIKES untersucht zusammen mit dem niederländischen VSL und uns laserbasierte Methoden, die für Messungen in anderen Anwendungsbereichen schon erfolgreich genutzt werden. Dies sind Photoakustische Spektroskopie und Cavity-Ring-Down Spektroskopie. VSL wird dazu seine Laserquellen weiterentwickeln, wobei es mit taiwanesischen Firma HCP zusammenarbeiten wird.

Am NPL in Großbritannien wird NICE-OHMS, eine optische Messtechnik, die Messungen mit sehr hoher Sensitivität ermöglicht, weiterentwickelt werden. Am tschechischen Metrologieinstitut, dem CMI, werden nicht-optische Methoden untersucht werden. INRIM, das italienische Metrologieinstitut, die Universität von Turin, VSL, MIKES und NPL werden außerdem dynamische Methoden zur Erzeugung von Referenzgasen weiterentwickeln. Außerdem werden sie untersuchen, wie sich die negativen Eigenschaften der Gase, z.B. die Eigenschaft von Ammoniak an Oberflächen zu haften, auf unsere Messsysteme und Messungen auswirken.

Gibt es einen Zeitrahmen für das Projekt und wie hoch sind die Förderkosten?

Das Projekt hat im Mai dieses Jahres begonnen und hat eine Laufzeit von drei Jahren. Das Projektvolumen beträgt 2,9 Millionen Euro.

Wird es einen abschließenden Workshop am Ende des Projekts geben und wer kann teilnehmen bzw. Ergebnisse einsehen und somit profitieren?

Ja, am Ende des Projektes werden wir die Projektergebnisse im Rahmen eines Workshops vorstellen. Der genaue Termin und die Anmeldeinformationen werden zu gegebener Zeit auf unserer Projekthomepage verfügbar sein. Grundsätzlich kann jeder, der am Thema Interesse hat, teilnehmen.

- Das Interview führte Ursula Pidun -
 

Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt forscht in vielen Bereichen:

http://www.youtube.com/watch?v=Igt_WeYB1y4

Verweise:
Hans Illig – Pionier in der Technischen Sauberkeit
Technische Sauberkeit – Interview mit Dipl.-Ing. Hans Illig
Interview mit Hans Illig Teil2
MAFAC setzt auf Ultraschall zur wirkungsvollen Unterstützung patentierter Verfahrenstechnik
Reinigungsverfahren – Bedeutung in der Sauberfertigung (Teil 1)
Reinigungsverfahren -Vielfalt führt zum Ziel (Teil 2)
Automatisierte Teilreinigung mit flüssigen Medien
CO2-Reinigung zur Erzielung von sauberen Bauteilen
CO2-Schneestrahltechnik – Interview mit Dipl.-Ing. Hans-Jörg Wössner

Vom 22. bis 24. Oktober 2013 öffnet die diesjährige Leitmesse für industrielle Teile- und Oberflächenreinigung parts2clean in Stuttgart ihre Pforten. Mit dabei ist auch die SITA Messtechnik GmbH aus Dresden. Das Unternehmen stellt innovative Messtechnik vor und bietet hierzu ein umfassendes Praktiker-Seminar für den Bereich “Überwachen und Steuern von Reinigungsprozessen” in der industriellen Oberflächenbehandlung. Interessenten können sich noch jetzt die Teilnahme sichern.

Das Praktiker-Seminar der SITA Messtechnik GmbH stößt auf eine hohe Resonanz (Foto: SITA GmbH)

In Fertigungs- und Montageprozessen werden die Anforderungen an eine Teile- und Oberflächenreinigung immer höher. Nur so lassen sich höchste Qualitätsmaßstäbe sichern. Die industrielle Teilereinigung und Teilesauberkeit steht daher im Fokus aller Praktiker, die in diesem Bereich der technischen Sauberkeit tätig sind.

Alles rund um Geräte der SITA Messtechnik GmbH

Die Überwachung aller Reinigungsprozesse und die gesamten Steuerungsprozesse, die zu einer stabilen Bauteilesauberkeit führen, stehen in direkter Abhängigkeit zu dem zu erzielenden Qualitätsmaßstab. Gleichzeitig müssen sich wirtschaftliche Aspekte in einem adäquaten Rahmen bewegen. Damit dreht sich bei Praktikern alles um die Frage, wie sich diese Herausforderungen auf höchstem Level und dennoch effizient meistern lassen.

SITA-Experten vermitteln umfassende Kenntnisse

Zu den Messgräten der SITA Messtechnik GmbH zählt auch der SITA CleanoSpector (Foto: SITA GmbH)

Die SITA Process Solutions bietet robuste und flexibel einsetzbare Messgeräte für die optimale Prozessführung, die in der Industrie erfolgreich eingesetzt und weltweit vertrieben werden.

Das Unternehmen, das auch Blasendrucktensiometer und Fluoreszenzmessgeräte für die Bad- und Teilekontrolle vertreibt, bietet Interessenten und Besuchern hierzu auf der parts2clean in Stuttgart ein spezielles Praktiker-Seminar.

Dabei machen Experten der SITA Messtechnik GmbH die Teilnehmer umfassend mit den innovativen Geräten des Unternehmens vertraut. Anhand eingehender Demonstrationen wird der effiziente Einsatz der Geräte innerhalb der Prozessteuerung praxisnah dargestellt.

Damit erhalten teilnehmenden Praktiker eine Vielzahl an Vorteilen und Kenntnisse.

Hierzu zählen unter anderem:

• Kenntnisse zu Einflüssen auf die Teilequalität
• Kenntnisse wirtschaftlicher Einflüsse
• Messverfahren und Messgeräte im praktischen Einsatz
• Kenntnisse dazu, wann der Einsatz solcher Geräte lohnt
• Vorgehensweise bei der Prozessoptimierung

Drei Workshops der SITA Messtechnik GmbH

Teilnehmer haben die Möglichkeit, die drei angesetzten Workshops der SITA Messtechnik GmbH im Umlauf zu besuchen. Zum Seminar können eigene Proben der Prozessmedien und Musterteile aus der Fertigung mitgebracht werden. Hinsichtlich deren Analyse vor Ort unterstützen die SITA-Experten. Zudem besteht die Möglichkeit, Optimierungen hierzu direkt im Seminar anzusprechen.

Expertenwissen aus erster Hand für Teilnehmer des Praktiker-Seminars (Foto: SITA GmbH)

Informationen auf einen Blick

SITA Messtechnik GmbH Praktiker-Seminar

Datum: Dienstag, den 22.10.2013 10:00 Uhr – 16:00 Uhr

Ort: parts2clean, ICS Internationales Congresscenter, Raum C4.1

Treff: 9:45 Uhr am SITA Messestand, Halle 4 Stand 4208/4307

Preis pro Person: 180,00 € zzgl. 19% MwSt.

Im Preis enthalten sind die Seminar-Unterlagen, ein Mittagessen, Getränke und Snacks sowie die Eintrittskarte für den Besuch der Messe enthalten. Die SITA Messtechnik GmbH freut sich auf Ihre Teilnahme.

Zur Anmeldung und zum Programm

Interesssenten haben noch die Möglichkeit, sich zum Paktiker-Seminar anzumelden:

• Anmeldung und Programm SITA Praktiker-Seminar
• SITA Messtechnik GmbH
  Gostritzer Straße 63

  01217 Dresden
  Germany

  Tel. +49 (0)351 871 8041
  Fax +49 (0)351 871 8464

• www.sita-process.com
  info@sita-process.com

 
Die Internationale Leitmesse parts2clean wird mit Spannung erwartet:

http://www.youtube.com/watch?v=bMJf7MNNbQc

Verweise:
Fraunhofer IPA verleiht Stuttgarter Oberflächentechnik-Preis “DIE OBERFLÄCHE”
Restschmutzanalyse zur Bestimmung der Oberflächensauberkeit
Hans Illig – Pionier in der Technischen Sauberkeit
Technische Sauberkeit – Interview mit Dipl.-Ing. Hans Illig
Interview mit Hans Illig Teil2
Restschmutz vermeiden – aber wie?
Portrait Volker Burger – Experte für Restschmutzanalysen
Verfahren zur Partikelmessung
Korrelative Mikroskopie zur Partikel-Analytik
Mikrotomographie zur Partikel-Analyse
Partikel – Störgrößen bei Messverfahren
Der “Illig”-Wert

Sauberkeitskontrollen in sensiblen Produktions- und Fertigungsbereichen zählen zum unverzichtbaren Bestandteil der Qualitätskontrolle. Prüfergebnisse von Restschmutz- bzw. Sauberkeitsanalysen waren bisher allerdings nicht reproduzierbar. Das sogenannten “Gebrauchsnormal” der Firma PartikelXpert schließt diese Lücke. Damit erfüllt das neue Instrument den Anspruch, Sauberkeitsüberprüfungen präzise einzuordnen und zu bewerten und optimiert Qualitätskontrollen. Wir haben nachgefragt.

Partikel werden über die Extraktion vom Gebrauchsnormal auf den Analysefilter übertragen (Foto: PartikelXpert)

Mit einer völlig neuen Methode, um Sauberkeitsüberprüfungen reproduzierbar und vergleichbar zu machen, hat das Unternehmen PartikelXpert auf den zurückliegenden Lounges 2014 den Reinheitstechnik-Preis “Clean! 2014″ erhalten. Der Preis, der vom Fraunhofer IPA vergeben wird, zeichnet eine methodisch ausgelegte Innovation aus, die ihren Einsatzbereich bei der Endabnahme von Extraktionsanlagen und der Überprüfung interner Sauberkeitsuntersuchungen findet. Damit verspricht das sogenannte Gebrauchsnormal (Kalibriernormal) deutliche Verbesserungen bei den Qualitätskontrollen. Im Gespräch mit Markus Hansel, Geschäftsführer im Unternehmen PartikelXpert.

Markus Hansel, Geschäftsführer (Foto: PartikelXpert)

Herr Hansel, das sogenannte “Gebrauchsnormal” für Sauberkeitsüberprüfungen wurde vom Fraunhofer IPA mit dem Reinheitstechnik-Preis “Clean! 2014″ ausgezeichnet. Was genau müssen wir uns unter dieser Neu-Entwicklung Ihres Unternehmens PartikelXpert vorstellen?

Bei dem Gebrauchsnormal handelt es sich um einen handelsüblichen Objektträger aus Glas, der gezielt mit metallischen Partikeln kontaminiert wird. Diese Partikel werden so auf dem Objektträger gebunden, dass sie sich bei der Extraktion einer Sauberkeitsuntersuchung von dem Objektträger ablösen.

Die Partikel werden eigens für das Gebrauchsnormal von der TU Dortmund mit den dazu notwendigen Toleranzen und einer spezifischen Morphologie hergestellt. Auf diese Weise entsteht ein Objekt mit bekanntem Verschmutzungsgrad, welches bislang in dieser Form nicht verfügbar war.

Sauberkeitsuntersuchungen waren bisher nicht reproduzierbar. Mit dem sogenannten Gebrauchsnormal – auch Kalibriernormal genannt – hat sich dies nun grundlegend geändert. Wer profitiert insbesondere?

Sauberkeitslaboren dient das Normal bei der Überprüfung interner Sauberkeitsuntersuchungen. Der Industrie dient es zur Überprüfung und Auditierung interner / externer Labore. Darüber hinaus kann es zur Intervallprüfung von Extraktionsanlagen eingesetzt werden. Maschinenherstellern dient es zur Endabnahme von Extraktionsanlagen und es kann bei Lehrgängen und Schulungen zu Übungszwecken oder als Lernnachweis eingesetzt werden.

Kann das Gebrauchsnormal somit die Qualität bzw. Leistungsfähigkeit des gesamten Prozessablaufs einordnen?

Ja, zu diesem Zweck haben wir das Normal entwickelt. Darüber hinaus gibt es noch weitere Methoden um eine Sauberkeitsuntersuchung zu qualifizieren. Eine Abklinguntersuchung ermöglicht beispielsweise die qualitative Einordnung des produktspezifischen Extraktionsvermögens, die Blindwertbestimmung gibt Aufschluss über den Sauberkeitszustand der Laborgeräte und der Umgebungsbedingungen. In Verbindung mit den bisher zur Verfügung stehenden Qualifizierungsmöglichkeiten ist man mit dem Gebrauchsnormal erstmals in der Lage den gesamten Ablauf einer Sauberkeitsuntersuchung zu qualifizieren.

Ein Objektträger aus Glas wird gezielt mit metallischen Partikeln kontaminiert. (Foto: PartikelXpert)

Mit dem Einsatz dieses Instruments wird also auch eine qualitative Überwachung der Prüflabore bzw. der eigenen Prüftätigkeit möglich?

Jede Prüfung erfordert einen Standard auf den alle Prüfgeräte und Prüfabläufe zurückzuführen sind. Denkt man zum Beispiel an eine Waage, die mit Hilfe eines Standards, einem Eichgewicht, überwacht wird, wird dies schnell deutlich. Stände hier kein Eichgewicht zur Verfügung, könnten alle Ergebnisse einer Wägung angezweifelt werden. Da bislang kein Standard für Sauberkeitsuntersuchungen zur Verfügung stand, ist genau dies beim Vergleich von entsprechenden Prüfprotokollen eingetreten. Die Ergebnisse von Sauberkeitsuntersuchungen wichen lange Zeit sehr stark voneinander ab. Dies führte oft zu Konflikten zwischen Kunden und Lieferanten. Bei Laboren, welche das Gebrauchsnormal regelmäßig einsetzen, ist seit dem eine deutlich höhere Vergleichbarkeit erkennbar.

Welche methodischen Anwendungen führen beim Gebrauchsnormal dazu, dass die Prozessabläufe einer Sauberkeitsspezifikation relativ präzise bewertet werden können?

Objekt mit bekanntem Verschmutzungsgrad (Foto: PartikelXpert)

Das Ergebnis einer Sauberkeitsuntersuchung ist von sehr vielen Faktoren abhängig. Der Einsatz von unterschiedlichsten Laborgeräten, vom Extraktionskabinett über den Trockenofen bis hin zum Analysesystem, ist an der Tagesordnung. Darüber hinaus sind produktbedingt meist sehr unterschiedliche Prüfabläufe notwendig. Und nicht zuletzt hat der Einfluss”Mensch”, unter Anderem über das Handling der Analysefilter, einen entscheidenden Einfluss auf das Ergebnis.

An dem Gebrauchsnormal wird eine standardmäßige Sauberkeitsuntersuchung durchgeführt. Das bedeutet, dass über das Normal eine bekannte Anzahl an Restschmutzpartikeln mit spezifischen Eigenschaften in den ersten Schritt, der Extraktion, einer Sauberkeitsuntersuchung eingebracht wird. Ziel ist es, alle Partikel über die Extraktion vom Gebrauchsnormal auf den Analysefilter zu übertragen.

Die Partikel müssen dann alle weiteren Schritte bis hin zur mikroskopischen Analyse durchlaufen. Auf diese Weise kann erkannt werden, ob sich die Extraktionsgeräte in einwandfreiem Zustand befinden. Es wird erkannt, ob die Extraktionsparameter korrekt eingestellt sind. Die Trocknung, das Handling und die eigentliche Analyse werden auf diese Weise ebenso überprüft / überwacht.

In welchen Bereichen kann diese Methode idealerweise zur Anwendung kommen?

Wir haben die Methode zur Verbesserung der Vergleichbarkeit von Sauberkeitsuntersuchungen gemäß VDA 19 entwickelt. Als Richtlinie der Automobilindustrie wird die VDA 19 maßgeblich im Automotivbereich angewendet. Darüber hinaus ist der Einsatz in allen sauberkeitsrelevanten Industriezweigen möglich. Da es sich bei dem Normal nüchtern betrachtet um ein Objekt mit einer bekannten Partikelverunreinigung handelt, sind auch weitere Anwendungsgebiete in themenübergreifenden Bereichen denkbar.

Stefan Marquardt, Geschäftsführung (Foto: PartikelXpert)

Über unseren Hauptarbeitgeber, der Fa. EJOT GmbH & Co. KG wurden wir bereits vor einigen Jahren mit der Thematik konfrontiert. Als wir dann vor ca. zwei Jahren die Idee für das Gebrauchsnormal hatten, war uns schnell klar, dass man einen solchen Standard nicht neben den täglich anfallenden Aufgaben in einem Unternehmen entwickeln und darüber hinaus in den in Frage kommenden Industriebereichen einführen kann.

Im Einvernehmen mit EJOT haben wir PartikelXpert im Jahr 2012 als nebenberufliches Unternehmen ins Leben gerufen. An dieser Stelle möchte ich unserem Arbeitgeber für dessen Unterstützung danken. So etwas ist in heutiger Zeit sicher nicht selbstverständlich. Wir werden PartikelXpert auch weiterhin in enger Kooperation mit EJOT führen.

Sind Weiterentwicklungen in Planung und falls ja, um welche Herausforderungen wird es gehen?

Da das Thema “Technische Sauberkeit” noch relativ jung ist, sind noch sehr viele Weiterentwicklungen und Innovationen denkbar und in einigen Bereichen sind diese auch notwendig. Wir sind gespannt welchen Weg die technische Entwicklung in diesem Bereich künftig einschlagen wird. Eines ist sicher, es werden noch sehr viele interessante und bahnbrechende Innovationen folgen. PartikelXpert hat es sich zur Aufgabe gemacht die Vergleichbarkeit von Sauberkeitsuntersuchungen zu erhöhen. Als Spezialist in diesem Bereich sind wir auch in Zukunft aufgefordert entsprechende Lösungen zu entwickeln. Die Verleihung des Fraunhofer Innovationspreises “Clean 2014″ hat uns dabei in unserer Tätigkeit bestätigt. Der Preis bedeutet für uns in erster Linie eine “Motivation für neue Ideen”.

An dem Gebrauchsnormal wird eine standardmäßige Sauberkeitsuntersuchung durchgeführt (Foto: PartikelXpert)

Gibt es besondere Wünsche für die Zukunft?

Die technische Entwicklung hat in den vergangenen Jahrzehnten ein rasantes Tempo eingelegt. Mit hochmodernen Fertigungsmöglichkeiten lassen sich heute Projekte verwirklichen, deren Umsetzung noch vor wenigen Jahren kaum jemand für möglich gehalten hat. Speziell im Bereich der Technischen Sauberkeit bedeutet dies, dass wir in naher Zukunft mit stetig steigenden Anforderungen konfrontiert werden. Es wird kaum mehr möglich sein, diese Aufgaben alleine in einem Industriezweig oder gar alleine in einem Unternehmen zu lösen. Wünschen würde ich mir in diesem Zusammenhang, dass wir die dazu notwendigen anspruchsvollen Lösungsansätze vermehrt im Verbund aller beteiligten Stellen bearbeiten. Nur eine solche Herangehensweise kann nach meinem Ermessen zielführend sein.

- Das Interview führte Ursula Pidun –

 
Der Reinheitstechnik-Preis “Clean! 2014″ wird vom Fraunhofer IPA verliehen:

http://www.youtube.com/watch?v=b2ybCyRURB4

 
Verweise:
Messtechnik – Blindwert bei der Abklingmessung
Messverfahren – Die Abklingmessung
Korrelative Mikroskopie zur Partikel-Analytik
Mikrotomographie zur Partikel-Analyse
Partikel – Störgrößen bei Messverfahren
Der “Illig”-Wert
Gravimetrie – Wägen im Mikrogramm-Bereich
Auf der Jagd mit Partikelfallen
Verfahren zur Partikelmessung
EDX-Analyse zur Partikel-Messung

Zur Sicherung der hohen Qualität von Oberflächenbeschichtungen sowie Klebe- und Schweißverbindungen ist eine hinreichende Sauberkeit der Bauteiloberflächen erforderlich. Damit rückt die optimierte Fluoreszenzmesstechnik in den Fokus, die eine Bauteilkontrolle direkt am Prozess durchführt. Die SITA Messtechnik GmbH präsentierte auf der zurückliegenden parts2clean diesbezügliche Lösungen und erzielte mit dem Vortrag “Konzentration messen – Sauberkeit kontrollieren – Verschmutzung überwachen” großen Zuspruch.

Die SITA Messtechnik GmbH bietet Lösungen, die eine Bauteilkontrolle direkt am Prozess durchführt.
(Foto: SITA Messtechnik GmbH)

Zur Sicherung der Bauteilsauberkeit wird eine ständige Teilekontrolle nach dem Reinigungsprozess erforderlich. Für diese Aufgabe eignet sich im Besonderen eine optimierte und in der Handhabung einfach gestaltete Fluoreszenzmesstechnik, die es ermöglicht, die Bauteilkontrolle direkt am Prozess durchzuführen. Die Messgeräte lassen sich dafür applikationsspezifisch anpassen.

Filmische Verschmutzungen erkennen

Präsentation auf der parts2clean
(Foto: SITA GmbH)

Zum Erfassen filmischer Verunreinigungen auf Oberflächen von Metall, Keramik und Glas haben sich Fluoreszenzmessgeräte von Sita bewährt. Grundlage der berührungslosen Messung ist die Eigenschaft von Fertigungshilfsmitteln wie Ölen, Fetten, Kühlschmierstoffen, Konservierungsmitteln sowie Hautfetten, bei Anregung mit UV-Licht zu fluoreszieren. Die Intensität der Fluoreszenz ist abhängig von der Schmutzmenge auf der Oberfläche.

Das Messverfahren ermöglicht eine Messung unabhängig von der Oberflächen-Rauheit. Die Intensität der Fluoreszenzstrahlung wird in RFU (relative fluorescence unit) gemessen. Fluoreszenzmessgeräte werden entsprechend den Forderungen der Norm DIN ISO 9001:2008 auf eigens dafür entwickelte Normale justiert. Dies sichert die Vergleichbarkeit aller Geräte.

Sauberkeitskontrolle
mittels “CleanoSpector”

Das mobile und robuste Messgerät CleanoSpector wurde speziell für die Qualitätssicherung industrieller Reinigungsprozesse entwickelt. Die intuitive Bedienung gewährleistet ein einfaches und schnelles Messen an der Anlage und im Labor.

Durch den integrierten Zielpointer lässt sich der Messfleck mit 1 mm Durchmesser exakt positionieren. Dies ermöglicht die Kontrolle von Bauteilen verschiedenster Größe und Gestalt. Für unterschiedliche Bauteile und Prozesse werden Profile angelegt und durch Kalibrierung, Warn- und Eingriffsgrenzen, Anzahl und Lage der Messpunkte sowie Empfindlichkeit exakt an die Aufgabe angepasst.

Messgerät “CleanoSpector” zur Qualitätssicherung industrieller Reinigungsprozesse
(Foto: SITA Messtechnik GmbH)

Im Messmodus Sauberkeit zeigt das Gerät die Sauberkeit in Prozent an. Dabei erfolgt die Kalibrierung auf ein ideal sauberes Bauteil, das 100 Prozent Sauberkeit entspricht. Stark verschmutzte Bauteile werden mit kleiner 10 Prozent Sauberkeit bewertet. Mit dem Messsystem Sita Clean Line CI steht eine Lösung für die fertigungsintegrierte Sauberkeitskontrolle zur Verfügung. Entsprechend den Aufgabenstellungen kann mit einem oder mehreren Sensoren gemessen werden.

Definition und Kontrolle der Sauberkeit

Ausgangspunkt der applikationsspezifischen Anpassung sind definierte Sauberkeitsanforderungen für die betreffende Bauteiloberfläche. Dies erfolgt oft auf Basis der Erfahrungen des Anlagenführers, der im Rahmen einer Monitoring-Phase den Zusammenhang zwischen den Ergebnissen der Sauberkeitskontrolle und der Produktqualität empirisch ermittelt. Empfohlen wird jedoch, die erforderliche Bauteilsauberkeit durch Analysieren der Auswirkungen unterschiedlicher Verschmutzungen auf den Folgeprozess zu definieren. Die Fluoreszenzmessung erfasst die Stärke der Schmutzschicht der ausgewählten Bauteile, die anschließend beschichtet, verklebt oder verschweißt werden.

Nach Bewertung der Qualität der fertigen Bauteile anhand bewährter Prüfverfahren, wie beispielsweise Abreißversuchen nach DIN EN ISO 4624 für Klebeverbindungen mit Kraftmessung bis zum Versagen sowie Beurteilung des Bruchbildes beziehungsweise bei Beschichtungen mit dem Gitterschnitttest nach DIN EN ISO 2409 oder dem Salzsprühtest nach DIN EN ISO 9227, können die Anforderungen an die Bauteilsauberkeit definiert werden.

Für die Sauberkeitskontrolle werden Grenzwert, Anzahl und Lage der Messpunkte auf den Stoßflächen definiert. (Foto: SITA Messtechnik GmbH)

Sauberkeitskontrolle in der Praxis

Häufig erfolgt die Produktprüfung auch nach firmeninternen Vorschriften, wie folgende Praxisbeispiele zeigen. Beim Schweißen enstehen durch filmische Verunreinigungen auf den Stoßflächen Gase, die Poren in der Schweißnaht verursachen. Je höher deren Anzahl und Größe, desto geringer ist die Festigkeit und damit Qualität der Schweißverbindung. Die Porenzahl der Schweißnähte wurde in “sehr gering”, “hinreichend gering” und “hoch” unterteilt. Durch die Sauberkeitskontrolle vor dem Laserschweißen konnte gezeigt werden, dass die Anzahl der Poren mit steigender Verunreinigung der Stoßflächen zunimmt. Für die Sauberkeitskontrolle in der Produktion wurden Grenzwert, Anzahl und Lage der Messpunkte auf den Stoßflächen definiert.

Stichproben und Testergebnisse

Für die Qualitätsprüfung der Klebeverbindung von Gehäusen für Gasarmaturen werden diese einer Dichtheitsprüfung unterzogen. Die Gehäuse müssen einem Innendruck von mindestens 1000 mbar ohne Druckabfall standhalten. Filmische Verunreinigungen auf der Klebefläche verringern die Haftung des Klebstoffs. Aus den Testergebnissen von Stichproben wurden die zu erwartenden Häufigkeitsverteilungen berechnet. Anhand dieser wird deutlich, dass mit der Reinigung ohne Optimierung die Qualitäts-Anforderungen nicht erfüllt werden können.

Knapp 50 Prozent der Teile bestanden den Drucktest nicht. Die mittlere Sauberkeit der Klebefläche betrug 31,6 Prozent. Nach Optimierung des Reinigungsprozesses konnte die mittlere Sauberkeit auf 86,5 Prozent erhöht und der erwartete Ausschuss drastisch reduziert werden. Die Sauberkeit der Klebefläche wird mit einem Messgerät (CleanoSpector) ständig überwacht, um den Ausschuss weiter zu minimieren und die Häufigkeit der Dichtheitstests zu reduzieren.

Die SITA Messtechnik GmbH stellte auf der zurückliegenden parts2clean Lösungen im Bereich Sauberkeitskontrolle vor. (Foto: SITA Messtechnik GmbH)

Weitreichende Einsatzgebiete

Beim Reinigen von Bauteilen zum Einsatz in sauerstoffreicher Atmosphäre empfiehlt die ASTM-Norm G93-03 die Fluoreszenzmessung zum Nachweis von Verunreinigungen. Für die in mg/m² angegebenen Grenzwerte für Verunreinigungen lassen sich entsprechende Werte der Fluoresenzmessung anhand von Produktionsmustern und Verfahren der instrumentellen Laboranalytik ermitteln. Beispiele dafür sind die Lösungsmittel-Extraktion mit anschließender Bestimmung der organischen Schmutzmenge durch Infrarot-Spektroskopie oder die Bestimmung des Restkohlenstoffes auf der Bauteiloberfläche.

Neben der Sauberkeitskontrolle lassen sich die Fluoreszenzmessgeräte schließlich auch zur Schichtdickenmessung von Ölen wie beispielsweise temporären Korrosionsschutzschichten oder Stanzölen einsetzen.

Quelle: André Lohse, Applikations-Ingenieur und
Lars Schümann, Qualitätsmanagementbeauftragter SITA Messtechnik GmbH

Weitere Infos und Kontakt:
SITA Messtechnik GmbH
Gostritzer Str. 63
01217 Dresden
Deutschland

Ansprechpartner:
Daniel Schümann
Telefon: +49 351 871-8041
Fax: +49 351 871-8258
e-Mail: daniel.schuemann@sita-messtechnik.de

Verweise:

Messverfahren – Die Abklingmessung
Korrelative Mikroskopie zur Partikel-Analytik
Mikrotomographie zur Partikel-Analyse
Partikel – Störgrößen bei Messverfahren
Der “Illig”-Wert
Gravimetrie – Wägen im Mikrogramm-Bereich
Auf der Jagd mit Partikelfallen
Verfahren zur Partikelmessung
EDX-Analyse zur Partikel-Messung

Wie gelingt es, Partikelverunreinigungen innerhalb der Produktion zu bestimmen? Als elegante, einfache und preiswerte Lösung haben sich Verfahren erfolgreich etabliert, bei denen Partikelstempel zum Einsatz kommen. Mit Hilfe spezieller Partikelstempel werden Partikel von Oberflächen in der Produktionsumgebung abgenommen.

Partikelaufnahme durch REM Partikelstempel (Foto: CleanControlling GmbH)

Durch Auswertung der vom Partikelstempel aufgenommenen Partikel, kann das Partikelaufkommen an Arbeitsplätzen und Produktionsstätten beobachtet und protokolliert werden.

Bei den bisher eingesetzten Partikelstempeln war die Auswertung der Partikel auf die Analyse mittels Lichtmikroskopen beschränkt. Die Spezialisten der CleanControlling GmbH haben nun einen neuen REM Partikelstempel entwickelt, der die Analyse der Verschmutzung unter dem Rasterelektronenmikroskop (REM) erlaubt. Dadurch werden wesentlich aussagekräftigere Analyseergebnisse möglich.

Partikelanalyse mit Rasterelektronenmikroskop REM (Foto: CleanControlling GmbH)

Die Untersuchung der Partikelstempel mittels REM bietet folgende Vorteile:

• Analysemöglichkeit rein metallischer Partikel ab einer Partikelgröße von 5 µm
• Auswertung der Materialzusammensetzung nichtorganischer Partikel
• Verbesserte Analyse der Strukturen und Formen der Partikel
• Optimierte automatische oder manuelle Auswertung und Beurteilung der aufgetretenen Verschmutzung

Partikelanalyse mit Rasterelektronenmikroskop REM

Der neue REM Partikelstempel wurde speziell für die Analyse mit dem Rasterelektronenmikroskop (REM) entwickelt und zeichnet sich durch die an das Analyseverfahren angepassten Eigenschaften aus:

• Aufgrund der Materialstruktur eignen sich REM Partikelstempel besonders, um Partikelgrößen ab 25 µm – bei metallischen Partikeln sogar ab 5 µm – zu analysieren
• die Grundstruktur der REM Partikelstempel besteht aus Kohlenstoff und Sauerstoff und beinhaltet siliziumhaltige Eigenpartikel kleiner 25 µm
• die REM Partikelstempel besitzen eine homogene, nicht glänzende Klebeschicht, die über mehrere Stunden vakuumstabil bleibt
• die Aufnahmedosen der REM Partikelstempel haben einen ideal gewählten Durchmesser, wodurch diese exakt in die Aussparung eines REM Probenaufnahmetisches passen
• zusätzlich verfügen sie über ein integriertes „Leittab“ an der Unterseite des REM Partikelstempels, das zur einfachen Fixierung im REM Probenaufnahmetisch dient.

Neu entwickelter REM Partikelstempel
(Foto: CleanControlling GmbH)

Mehr Informationen erhalten Sie unter:

CleanControlling GmbH
Ansprechpartner: Herr Michael Schmal
 
Fax: +49 74 65-92 96 78-19
Telefon: +49 74 65-92 96 78 0
E-Mail unter info@cleancontrolling.de

CleanControlling bietet zu allen Produkten
Beratung und Information
und betreibt ein eigenes, zertifiziertes Prüflabor.

Darüber hinaus steht CleanControlling mit einem professionellen Team als Dienstleister in der Technischen Sauberkeit jederzeit beratend zur Verfügung und freut sich Ihre Kontaktaufnahme.

 
 
Verweise:
Korrelative Mikroskopie zur Partikel-Analytik
Mikrotomographie zur Partikel-Analyse
Partikel – Störgrößen bei Messverfahren
Der „Illig“-Wert
Gravimetrie – Wägen im Mikrogramm-Bereich
Auf der Jagd mit Partikelfallen
Verfahren zur Partikelmessung
EDX-Analyse zur Partikel-Messung

Der Gedanke liegt in der warmen Sommerzeit besonders nahe: Bei dieser Überschrift muss es sich wohl um einen Beitrag über ein schönes kühles Bier handeln, das von deutschen Brauern nach dem deutschen Reinheitsgebot von 1516 hergestellt wurde.
Doch weit gefehlt, lieber Leser.

Pils nach dem Reinheitsgebot von 1516 gebraut (Bild: Hirschbrauerei Wurmlingen)

Hier geht es vielmehr um die Reinheit der Luft, speziell dort, wo Fertigungseinrichtungen für die moderne Mikroelektronik, aber auch für Pharmaindustrie, Automotiv oder Raumfahrt vorhanden sind. Die Anforderungen, die heute an Reinraum-Einrichtungen gestellt werden, sind kaum noch vorstellbar. Die allgemein als besonders steril angesehenen Operationssäle sind geradezu „Dreckschleudern“ im Vergleich zu Halbleiter-Fertigungsanlagen für Strukturen im Mikro- und Nanobereich.
Aber nicht nur in der Mikrochipherstellung, sondern auch im Bereich von Medizintechnik, Kosmetik oder der Feinwerktechnik hat man erkannt, dass für eine kontinuierliche Qualität und geringe Ausschussraten eine saubere Umgebung wichtige Voraussetzung ist.
Die Forderung nach möglichst perfekter Sauberkeit verlangt nach Reinraum-Komponenten wie Wände, Decken, Fußböden oder Filter, welche störende Partikel weder aufnehmen noch abgeben. Sie müssen in ein aufwendiges System mit Lüftern und Klimaanlagen integriert werden.

Lager einer Reinraumfertigung (Bildquelle: Fotolia)

Aber über eines muss man sich dabei dennoch stets im Klaren sein:

Der größte Störfaktor im Reinraum ist nach wie vor der Mensch selbst.

Er ist der größte Verursacher von schädlichen Partikeln und ist bereits heute, vor allem in der modernen Elektronikfertigung, nur noch in Ausnahmesituationen in kritischen Bereichen von Reinräumen zu finden. Aus dem Großteil der Reinraumfertigungen im Bereich von Klasse 8 bis 5 gem. ISO14644 ist er allerdings nach wie vor nicht weg zu denken. Gestaffelte Reinraumzonen wie Kernfertigung, Pufferzonen oder Vorbereitung sind ein Ansatz, die Gefahrenquelle Mensch zu kontrollieren.

Aber wie können wir wissen, wie sauber unsere Reinräume wirklich sind?

Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser!

Wer kennt diesen Spruch nicht?! Und gerade hier, in der Reinraumtechnik, findet dieser eine noch viel gewichtigere Bedeutung, denn Verunreinigungen durch Partikel finden meist bereits im für den Menschen nicht sichtbaren Bereich statt. Während wir Haare und Hautschuppen noch gut sehen sieht es bei Partikeln kleiner 10 Mikrometer schon anders aus. Und hier kommt unser Kontrollinstrument zum Einsatz, der Partikelzähler. Er misst zum Beispiel mittels Streulichtmethode die Anzahl und Größe von in der Luft getragenen Partikeln, welche die Qualität und Funktionalität von Produkten wesentlich beeinträchtigen können. Deshalb bieten wir hier unseren Kunden ein Instrument an, mit welchem sie die Luftreinheit ihrer Fertigungsräume genau kontrollieren und sofort auf etwaige Verunreinigungen reagieren können, ehe ein Schaden am Produkt entsteht.

Partikelzähler (Foto: HANS J. MICHAEL GmbH)

Hierfür können je nach Anforderung, Reinheitsklasse und Prozessabläufen mobile oder stationäre Partikelmessgeräte zum Einsatz kommen. Die Firma HANS J. MICHAEL GmbH bietet dazu verschiedene Gerätevarianten an: Vom kleinen, leichten Handgerät wie dem HHPC+ über größere 50 oder gar 100 Liter Tischgeräte der 3400 Serie bis hin zu fest installierten Remotezählern samt Monitoring-Software. Fragen Sie nach dem für Sie geeigneten Gerät.
Auch in Sachen Reinraum-Ausstattung wie der richtigen Reinraumkleidung, Dokumentationsmitteln oder dem entsprechenden Reinigungsequipment ist die HANS J. MICHAEL GmbH Ihr kompetenter Ansprechpartner.

Kontaktdaten auf einen Blick:

Das Service-Team der HANS J. MICHAEL GmbH freut sich auf Ihre Kontaktaufnahme und steht bei Fragen gerne beratend zur Verfügung.

Weitere Informationen:
HANS J. MICHAEL GmbH
Hart 11 71554 Weissach im Tal
Tel.: 07191/9105-0 Fax: 07191/9105-19
e-mail: office@hjm-reinraum.de
Internet: www.hjm-reinraum.de

Verweise:
HANS J. Michael -Ihr Partner, wenn es um Reinraumprodukte geht
Reinraumklassen – Herzstück der Standardisierung
Reinraumschleuse für das Personal
Sauberfertigung – Personal im Fokus
Sauberraum – Auswahl der Sauberkeitsstufe
Partikel – Beherrschung und Minimierung

Mit den vom Fachausschuss Reinigen erarbeiteten Leitlinien für eine qualitätssichernde Prozessführung in der Bauteilreinigung bot der Fachverband industrielle Teilereinigung e. V. (FiT) 2013 erstmals eine Orientierungshilfe, um Reinigungsprozesse stabil und wirtschaftlich auszulegen und durchzuführen. Das inzwischen auch international anerkannte Leitlinienwerk wurde auf Basis neuer Erkenntnisse aktualisiert und um relevante Themen ergänzt. Die neue Ausgabe wird auf der parts2clean der Öffentlichkeit vorgestellt.

Qualitätssichernde Prozessführung bei der Bauteilereinigung (Foto: DürrEcoclean)

Aktualisiert und neue Themen integriert

Die erste Ausgabe der inzwischen auch international als Orientierungshilfe anerkannten Leitlinien wurde auf Basis zahlreicher Vorschläge und Anregungen von Branchenexperten und Anwendern aktualisiert und ergänzt. So sind unter anderem relevante Themen wie Korrosionsschutz, Teilehandling, Service und Wartung mit eingeflossen. Die neuen Leitlinien beinhalten sieben Grundsätze:

• 1. Qualität erzeugen statt erprüfen erfordert Qualitätslenkung durch
  • Kontinuierliche Kontrolle der Bauteilsauberkeit und regelmäßiges Überwachen der qualitätsbeeinflussenden Prozessparameter
  • Erfassen und Bewerten von Veränderungen
  • Rechtzeitiges Eingreifen in den Reinigungsprozess
• 2. Qualitätslenkung baut auf den Wirkungszusammenhängen zwischen der geforderten Bauteilsauberkeit und den qualitätsbeeinflussenden Prozessparametern auf.
• 3. Prozessführung beinhaltet das Beherrschen des Reinigungsprozesses durch zielgerichtete Maßnahmen der Verfahrenstechnik und des Anlagenführers, unterstützt durch Mess-, Prüf- und Steuertechnik.
• 4. Qualitätssichernde Prozessführung verlangt das verfahrenstechnische Abstimmen von Reinigen und wenn notwendig der Konservierung der Bauteile.
• 5. Ziel der Prozessführung in der industriellen Teilereinigung ist das Sicherstellen einer hinreichenden Bauteilsauberkeit gemessen am jeweiligen Folgeprozess bei minimalem Ressourcenverbrauch.
• 6. Wissensbasierte Prozessführung für eine konkrete Reinigungsaufgabe basiert auf fundamentalem, aufgabenunabhängigem Wissen („Wie funktioniert es im Allgemeinen?“) und neu zu entwickelndem, aufgabenspezifischem Wissen („Die detaillierte Lösung für den speziellen Fall?“).
• 7. Diese Leitlinien gelten sowohl für die wässrige Reinigung als auch für die Reinigung mit Lösemitteln und entsprechend auch für weitere Reinigungsverfahren sowie -anlagen.

Entscheidungs- und Handlungshilfen für die Prozessführung

Basierend auf diesen Grundsätzen sind für die Themenbereiche Chemie und Verfahren, Anlagentechnik, Messen, Prüfen und Steuern sowie Wissensvermittlung und Qualifizierung Entscheidungs- und Handlungshilfen formuliert. Dabei werden wesentliche Aspekte bei Auswahl und Einsatz von Reinigungsverfahren und -medium ebenso behandelt wie die optimale Auslegung der Anlagentechnik unter dem Gesichtspunkt der Qualitätssicherung. Darüber hinaus geht es um die kontinuierliche Überwachung und Erfassung qualitätsbeeinflussender Parameter im Reinigungsprozess und deren Steuerung sowie um das Ziel einer wissensbasierten Prozessführung.
Neben den Grundlagen für Denken und Handeln, um die Bauteilsauberkeit stabil, wirtschaftlich und nachhaltig zu gewährleisten, verstehen sich die Leitlinien als Basis für die Zusammenarbeit zwischen Anbietern der Branche und Anlagenbetreibern. Die Leitlinien geben auch eine Orientierung für den Erfahrungsaustausch und das Erarbeiten neuer Lösungen.
Ergänzend dazu hat der FiT eine neue Checkliste zur Planung eines Reinigungsprozesses erarbeitet. Sie unterstützt Anwender dabei, alle für die Beschaffung einer neuen Reinigungsanlage erforderlichen Informationen zusammenzutragen und damit optimal auf das Gespräch mit Anlagen- und Chemikalienanbietern vorbereitet zu sein.
Leitlinien und Checkliste sind während der parts2clean 2017 am Stand des FiT (Halle 3, Stand E02) kostenfrei erhältlich.

Über den FiT

Stand des FiT auf parts2clean 2016

Ansprechpartner für die Redaktion:
Doris Schulz, Journalistin (DJV), SCHULZ. PRESSE. TEXT.
www.schulzpressetext.de

Zentralverband Oberflächentechnik e.V.,
Birgit Spickermann, Postfach 101063, 40710 Hilden, Fon +49 (0)2103 255610,
birgit.spickermann@zvo.org,
www.zvo.org

Verweise:

parts2clean Stuttgart – Teile- und Oberflaechenreinigung im Fokus
Reimraumtechnik – Interview mit Dr. Lothar Gail
Hans Illig – Pionier in der Technischen Sauberkeit
Zunehmende Automatisierung im Reinraum
Technische Sauberkeit in der Montage
Sauberraum – Auswahl der Sauberkeitsstufe
MAFAC setzt auf Ultraschall zur wirkungsvollen Unterstützung patentierter Verfahrenstechniken
CO2-Reinigung zur Erzielung von sauberen Bauteilen
CO2-Schneestrahltechnik – Interview mit Dipl.-Ing. Hans-Jörg Wössner

Unter einem Reinraum versteht man einen Arbeitsraum, in dem eine kontrollierte Atmosphäre besteht. Die Luft wird mittels eines geschlossenen Systems möglichst staub- und keimfrei gehalten. Dazu dienen unter anderem besondere Luftfilter und ein ausgeklügeltes Lüftungssystem sowie Klimaanlagen. So kann die Anzahl der luftgetragenen Partikel möglichst gering gehalten werden.

Arbeiten und Studieren unter Reinraumbedingungen (Bildquelle: Fotolia)

Arbeiten im Reimraum

Um eine kontinuierliche Qualität und möglichst wenig Ausschuss zu produzieren, ist es bei einigen Fertigungsanlagen wichtig, einen hohen Hygienestandard zu garantieren. Neben der Pharmaindustrie und der Raumfahrt werden Reinräume auch für Fertigungseinrichtungen in der modernen Mikroelektronik sowie der Automobil- und Elektroindustrie benötigt. Selbst bei der Herstellung von Lebens- und Arzneimitteln sowie als Operationssäle werden Reinräume verwendet. Dabei werden die speziellen Arbeitsräume in unterschiedliche Reinraumklassen und -zonen eingeteilt. Die Einhaltung der hygienischen Anforderungen wird durch ständige Messungen überwacht. Die fortlaufende Messung der Partikel je m³ ist erforderlich, um die Klassifizierung der Reinheit gemäß Norm ermitteln zu können. Wird in einem Reinraum mit gefährlichen Stoffen oder Krankheitserregern gearbeitet, so wird im Vorfeld ein Unterdruck erzeugt, der die Entstehung und Verbreitung von Staub und anderen Partikeln erschwert. Temperatur und Luftfeuchtigkeit werden dabei ebenfalls konstant gehalten und überwacht.

Lagerung von brennbaren Flüssigkeiten und Gefahrstoffen

Je nach Aufgabengebiet kann es nötig sein, bestimmte Gift- oder Gefahrenstoffe in einem Reinraum zu lagern. Bei einer unsachgemäßen Lagerung kann es zu gravierenden Schäden an Menschen, Material oder der Umwelt kommen. Aus diesem Grund müssen bestimmte Vorschriften zur sicheren Gefahrgutlagerung eingehalten werden. Spezielle Sicherheitsschränke erfüllen die gesetzlichen Anforderungen und dürfen auch in Reinräumen aufgestellt werden. Je nach gelagerten Stoffen verfügen die Schränke über besondere Eigenschaften.

• Gefahrstoffschränke mit Brandschutz
  Neben feuerfesten Materialien verfügen diese über große Türen für einen bequemen Zugang und die Möglichkeit, eines sicheren Verschlusses, damit der Zugriff für Unbefugte nicht möglich ist.
• Chemikalienschränke
  In diesen Schränken werden giftige sowie gesundheits- oder wassergefährdende Gefahrstoffe gelagert. Die farbliche Aufteilung der einzelnen Fächer erleichtert das Sortieren und einfache Entnehmen. Auffangwannen aus Kunststoff verhindern das Heruntertropfen auch kleinster Mengen bei beschädigten Behältern.
• Säuren- und Laugenschränke
  Diese Gefahrstoffschränke können aus Edelstahl oder speziellem hochwertigem Kunststoff bestehen. Die Böden sind höhenverstellbar und ermöglichen so eine optimale Ausnutzung des Platzes. Auszüge erleichtern das Entnehmen der gelagerten Stoffe.

Anforderungen an das Mobiliar eines Reinraums

Wegen der hohen Anforderungen an Sauberkeit und Hygiene gelten natürlich auch spezielle Bedingungen für die Einrichtung eines Reinraumes in Bezug auf Möbel, Materialien, Werkzeuge und Maschinen.

Alle Oberflächen müssen abriebfrei und gut zu reinigen sein. Die benötigte Luftströmung in einem Reinraum sollte dabei so wenig wie möglich gestört werden.
Auch wenn sich das Aussehen der Möbel in einem Reinraum kaum von den traditionellen Einrichtungen von Laboratorien und Arbeitsräumen unterscheidet, so werden doch besondere Anforderungen an sie gestellt.

Operationsraum mit Reinraumbedingungen (Bildquelle: Fotolia)

Auch an die Schränke, Tische und Ablageflächen in Reinräumen werden besondere Anforderungen gestellt. je nach Aufgabengebiet müssen sie mitunter starken Belastungen standhalten.
Eine hohe und sichere Standfestigkeit ist daher besonders bei Mess- und Analyseprozessen essenziell. Als Oberfläche wird oftmals Edelstahl verwendet, denn dieses Material hat gleich mehrere Vorteile:
Edelstahl kann als geschliffene oder elektropolierte Oberfläche verwendet werden und bei Bedarf auch gelocht, wegen der besseren Luftzirkulation.

Kauf der Reinraumeinrichtung

Da heute die meisten Hersteller für Reinraumeinrichtungen über Online-Bestellmöglichkeiten verfügen, ist der Kauf über das Internet eine gute Alternative. Dies bietet gleich mehrere Vorteile.
Die Auswahl ist groß und kann rund um die Uhr und bequem von Zuhause aus erfolgen. Einige Versandhändler bieten außerdem Ratgeber für die Reinraumeinrichtung an, die gute Tipps und Hinweise geben.
Vor dem Kauf sollten die einzelnen infrage kommenden Produkte miteinander verglichen werden, um die geeignete Einrichtung in einer guten Qualität zu finden.
Einige Versandhändler bieten Ratgeber für die Reinraumeinrichtung an, die gute Tipps und Hinweise geben. Dabei sollte man sich nicht nur auf die Bilder und Angaben der Hersteller beziehungsweise Händler verlassen, sondern Kundenrezensionen und Testergebnisse lesen.
So findet jedes Unternehmen genau die passende Einrichtung für ihren Reinraum, die sie lange nutzen können.

Dieser Beitrag entstand mit Untersützung der:
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Telefax +49 (0) 203 / 8094-4215
E-Mail: service@gaerner.de

Verweise:
Reinraumschleuse für das Personal
Bekleidungskonzepte für den Einsatz in Bereichen der Technischen Sauberkeit
Sauberraum – Auswahl der Sauberkeitsstufe
Reinraumtaugliche Zwischenbekleidung

Ob Medizin-, Pharma-, Automobil- oder Halbeiterproduktion: Für viele Branchen wird die Produktion und Fertigung empfindlicher Bauteile in einem sauberen, keim- und partikelfreien Umfeld wichtiger denn je. Um erstklassige und sichere Produkte zu garantieren, werden daher bestimmte Bereiche in der Produktion reinraumtauglich umgerüstet oder komplette Reinräume eingerichtet. Experten beraten, welche Maßnahmen und Anschaffungen unverzichtbar sind und begleiten Unternehmen von der Planungsphase über die Auswahl, Einrichtung und Endmontage bis hin zur ersten Nutzung.

Mit Expertenrat Schritt für Schritt zum professionellen Reinraumbereich oder kompletten Reinstraum
(Foto: alexey_ds / istockphoto.com)

Unter Rein- bzw. Reinstraumbedingungen werden Fertigungsbereiche verstanden, deren Konzentration an lufgetragenen Teilchen – auch Partikel genannt – äußerst gering gehalten wird. Für Bauteile und empfindliche Produkte in sensiblen Bereichen wie der Optik- und Lasertechnologie, Luft- und Raumfahrttechnik, den Biowissenschaften und in der Nanotechnologie sind solche Fertigungsumgebungen von elementarer Bedeutung. Die in der normalen Raum- bzw. Hallenluft befindlichen Partikel etwa können ungehindert in Schaltkreis eindringen und deren Stukturierung massiv beeinträchtigen. Keime und Mikroorganismen, die ebenfalls in der normalen Raumluft kursieren, führen in hygienerelevanten Bereichen wie etwa der Medizintechnik, Pharma- oder Lebensmittelindustrie oftmals zu immensen Problemen – Rufschädigungen durch Rückrufaktionen inklusive.

Unternehmen wie WEISS Klimatechnik bieten den Aufbau von Reinräumen inklusive Zubehör (Foto: WEISS Klimatechnik)

Kosten-Nutzen-Rechnung hat Priorität

So unverzichtbar reinraumspezifische Bereiche in vielen Fertigungen auch sind, zu Beginn einer jeweiligen Planungsphase geht es vor allen um die Beurteilung, ob die Einrichtung eines kompletten Reinraums erforderlich wird oder Teilbereiche mit idealen Reinraumbedingungen für die speziellen Erfordernisse ausreichen. Schließlich spielt neben der Sicherheit auch der Kostenfaktor eine große Rolle. Speziell auf diese Belange ausgerichtete Experten wie Weiss Technik mit Sitz beraten ausführlich und prüfen den Einsatz von Alternativen wie etwa partielle Reinraumzellen oder Reinraumboxen. Hier sorgen gereinigte Luftströme, die vertikal oder horizontal verlaufen, für eine Minimierung der Partikelkonzentration. In der Folge wird die Gefahr der Partikelkontamination auf Produkten und Bauteilen deutlich reduziert Im Angebot sind hier unter anderem Barrier-Systeme, Laminar-Flow Anlagen, Sicherheitswerkbänke, Isolatoren und Schleusensysteme.

Experten wie Dipl.-Ing. (FH) Volker Burger beraten und führen Schulungen durch. (Foto: CleanControlling)

Größte Gefahrenquelle für Partikeleinträge

Der Mensch und explizit in der Produktion ist die größte Gefahrenquelle, Partikel und Verschmutzungen in die Montage- und Fertigugnsprozesse einzubringen. Aus diesem Grund sind Mitarbeiter, die unter sensiblen Fertigunsbedingungen in Rein- und Reinsträumen gehalten, eine entsprechend angepasste Arbeitskleidung zu tragen. Dies trägt wesentlich dazu bei, Verschmutzungen schon im Vorfeld zu verhindern. Reinraumexperten wie Campilo und und Dastex beraten eingehend und bieten unter anderem alles rund um moderne Reinraumbekleidung sowie ein umfassendes Sortiment an Zubehör.

Auch im Bereich Arbeitstechnik, die einen ebenso hohen Stellenwert hat, wie spezielle Materialien, die in Reinräumen verwendet werden, benötigt Expertise. Damit die im neuen Reinraum spezifierte Reinraumklasse eingehalten wird, halten diese Anbieter fusselfreies Reinraumpapier, Reinigungsartikel, Staubbindematten, Spendersysteme und vieles mehr bereit.

Professionelle Schulungen und Messtechnik

Materialien, die in Reinräumen zum Einsatz kommen, müssen zudem zwingend über Oberflächen verfügen, die abriebfest sind. Daneben ist es wichtig, dass die hier im Einsatz befindlichen Gerätschaften und Anlagen die laminare Luftströmung nicht bzw. nur ganz unwesentlich stören. Auch müssen sämtliche Maschinen und Mschinenbauteile gereinigt werden, bevor sie in den Reinraum gelangen. Damit Unternehmen sicher gehen können, dass die erforderlichen Reinheitsstandards penibel eingehalten werden, zählen regelmäßige Kontrollen zum A und O im Reinraumbetrieb.

Spezialisierte Unternehmen wie etwa CleanControlling mit Sitz in Baden-Württemberg haben sich diesbezüglich auf Beratungs- und Schulungsdienstleistungen sowie Restschmutz- bzw. Sauberkeitsanalysen spezialisiert und bieten zudem eine Vielzahl an Produkten rund um die Sicherung der Montagesauberkeit sowie der Minimierung von Verunreinigungsrisiken in den Bereichen Sauberraum, Rein- und Reinstraum. Messtechnik, die unter anderem vom Anbieter SITA angeboten wird, prüft die Sauberkeit von Teileoberflächen schnell und per Knopfdruck. Innerhalb nur weniger Sekunden stehen Messwerte zur Verfügung. Besondere Verfahrenstechniken bietet auch das das auf Analysen der Bauteilesauberkeit spezialisierte Unternehmen RJL Micro & Analytic. Hier erhalten Unternehmen den professionellen Analyseservice und modernste Instrumente aus einer Hand.

Professionelle und regelmäßige Reinigungen sind das A und O im Reinraumbtrieb. (Foto: Cowa GmbH)

Reinraumreinigungen sind das A und O im Reinraumbetrieb

Last but not least liegt der Fokus auch auf einer erstklassigen und regelmäßigen Reinraumreinigung. Sie muss penibel ausgeführt werden und lässt sich mit einer normalen Reinigung von Räumen nicht vergleichen. Speziell geschulte Reinigungsteam, wie etwa vom Unternehmen COWA Reinraumreinigung sorgen zuverlässig für höchste Sauberkeit und Hygiene. Die Einrichtung eines Reinraums ist somit ein komplexes, anspruchsvollen und sehr individuelles Projekt. Mit entsprechenden Fachexperten lässt sich das Vorhaben jedoch optimal umsetzen.

 
Technische Sauberkeit:

Verweise:
DASTEX bietet ganzheitliche Schleusenkonzepte
Reinraumschleusen – optimale Verbindungen zwischen Reinraumklassen
Zukunft Reinraumbekleidung – Interview mit Carsten Moschner/DASTEX
Sauberkeit und Reinraum – Produktpräsentation mittels Virtual Realty (VR
Reinraumschleuse für das Personal
Sauberraum – Auswahl der Sauberkeitsstufe
Reinraumbekleidung in voller Pracht

Um in Reinräumen Produkte richtlinienkonform herzustellen, erfassen und überwachen Monitoring-Systeme qualitätsrelevante Parameter wie Raumdruck, Partikelkonzentration oder Temperatur kontinuierlich während des gesamten Prozesses. Damit Betreiber diese Faktoren lückenlos nachweisen können, stellt die Reporting-Funktion eine nachverfolgbare, unterbrechungsfreie und ganzheitliche Berichterstattung sicher. Die BRIEM Steuerungstechnik GmbH hat ein automatisches Reporting in ihr Monitoring-System integriert, das sich an die Anforderungen der Betreiber individuell anpassen lässt.

Die BRIEM Steuerungstechnik GmbH stellt ein innovatives Monitoring-System vor. (Foto: BRIEM GmbH)

In Reinräumen sind die extrem sauberen Produktionsbedingungen keine Kür, sondern gesetzliche Pflicht: Die Herstellung von medizinischen oder pharmazeutischen Produkten unterliegt zahlreichen Vorschriften nach den Prinzipien der GMP (Good Manufacturing Practice). Messwerte wie Raumdruck und -temperatur, relative Feuchtigkeit oder Partikelkonzentration dürfen bestimmte Grenzen nicht überschreiten, weil diese Faktoren die Qualität der Erzeugnisse wesentlich beeinflussen.

Reporting innerhalb des Monitorings

Mit ihren Umweltsensoren oder Partikelmessgeräten erfassen Monitoring-Systeme kontinuierlich die kritischen physikalischen Größen und zeichnen sie auf. Wichtig ist dabei, dass die Daten vollständig und korrekt gespeichert werden. Um dies sicherzustellen, darf es zu keinem unautorisierten Zugriff auf die Software kommen.

„Für die Freigabe produzierter Chargen muss der Betreiber eine saubere und einwandfreie Produktion lückenlos nachweisen können“,

erläutert Matthias Steck, Projektleiter bei der BRIEM Steuerungstechnik GmbH in Nürtingen bei Stuttgart. Dazu müssen die verschiedenen im Raum gemessen Parameter mit Zeitangabe gesammelt werden. Diese Funktion übernimmt innerhalb des Monitorings das Reporting. Damit erhält der Betreiber eine schnelle Übersicht über alle relevanten Informationen, die in einem von ihm festgelegten Zeitraum erfasst wurden.

Zeitnahe Zusammenfassung aller Daten

Das Reporting besteht aus verschiedenen Bausteinen, die sich je nach Bedarf auswählen lassen. Dazu gehört zum Beispiel das Audit-Trail: Dieses zeichnet alle am System vorgenommenen Eingriffe mit genauer Zeitangabe auf – wie die Justierung von Grenzwerten oder Änderungen an den ProfilEinstellungen. Ein weiterer Baustein ist das Alarm Log. Das ist ein detaillierter Bericht über alle Alarme durch Grenzwertabweichungen, die während der Produktion in einem bestimmten Zeitfenster aufgetreten sind. Zu den weiteren Bestandteilen zählen Textbausteine und Diagramme zur übersichtlichen Darstellung.

„Für eine sichere Produktion im Reinraum muss das Reporting vollständig und verlässlich sein. „Zudem ist eine flexible Berichterstattung gefragt. So müssen auch Tages- oder Chargenreports möglich sein,“

betont Matthias Steck.

Durch automatisierte Reports Zeit sparen Um in der Reinraum-Produktion Ausschussmengen zu vermeiden, ist es wichtig, dass die Berichterstattung im Arbeits- und Produktionsalltag effizient erfolgt. Das heißt: Bei Grenzüberschreitung eines Messwerts ist sofort ein Alarm an den verantwortlichen Mitarbeiter zu schicken, damit dieser unmittelbar in den Produktionsprozess eingreifen kann. Die BRIEM Steuerungstechnik hat darum in ihr Monitoring-System der Version 1.4 ein automatisiertes Reporting integriert.

Informationen über Warn- und Grenzwertverletzungen

„Der Betreiber erstellt einen Zeitplan, in dem er festlegt, wann der Bericht generiert werden soll“,

beschreibt Matthias Steck. Dieser enthält in tabellarischer oder grafischer Form unter
anderem die gemessenen Werte der entsprechenden Messgeräte sowie die Informationen über Warn- und Grenzwertverletzungen mit Angaben über Zeitpunkt und Häufigkeit der einzelnen Abweichungen. Durch die digitale Kommentierung und Bewertung wird die komplette Kommentierung und Bewertung der Fachabteilungen nachgewiesen.

„Das automatische Reporting verbessert zudem die Diagnosemöglichkeiten, um Anomalien in den Umgebungsbedingungen wie geöffnete Türen oder fehlerhafte Kühlung zu erkennen“,

sagt Matthias Steck.

Schnittstellen zu anderen Systemen

Die automatisch generierten Berichte können anschließend in verschiedenen Dateiformaten wie etwa PDF oder CSV ausgegeben oder direkt gedruckt werden. Für größtmögliche Effizienz lassen sich Schnittstellen zu anderen Systemen umsetzen. Die Reports kommen per E-Mail zum Empfänger und können somit nahtlos in Arbeitsprozesse integriert werden.

„Betreiber erhalten mit unserem Monitoring-System eine flexible und gleichzeitig sehr verlässliche Lösung für eine wirtschaftliche Produktion in Reinräumen“,

so Matthias Steck.

 
Verweise:

Partikelmonitoring: Neue Möglichkeiten durch REM-Partikelstempel
Korrelative Mikroskopie zur Partikel-Analytik
Mikrotomographie zur Partikel-Analyse
Partikel – Störgrößen bei Messverfahren
Der „Illig“-Wert
Gravimetrie – Wägen im Mikrogramm-Bereich
Auf der Jagd mit Partikelfallen
Verfahren zur Partikelmessung
EDX-Analyse zur Partikel-Messung