Reinigung unter Reinraumbedingungen

Um die Reinheit einer Maschine im Vorfeld richtig spezifizieren zu können, ist es notwendig, die gesamte Prozesskette von der Einzelteilfertigung bis zur kompletten Maschine zu analysieren. Daraus ergeben sich die jeweiligen Anforderungen, unter welchen Bedingungen gefertigt, gereinigt und verpackt wird.Dem Faktor Zeit wird bei der Betrachtung der Prozesskette eine große Rolle zu teil. Je länger ein einzelner Prozess andauert, desto höherwertiger ist die Umgebungsreinheit zu gestalten. Dies kann auf unterschiedlichste Arten erfolgen:

• durch einen Reinraum entsprechender Klassifizierung
• durch ständige Wiederholungsreinigungen, um die Kontaminationen immer wieder zu entfernen
• durch Verpacken der Produkte vor jeder Arbeitspause und Entpacken bei Weiterbearbeitung sowie regelmäßiges Reinigen 

Rein schon aus pragmatischer Sicht stellt sich die Frage, ob eine Endreinigung der gesamten Maschine nicht ausreichend wäre. Da kaum eine Maschine so einfach gestaltet ist, dass man alle Stellen beim Reinigen erreicht, ist dies zumeist aber keine geeignete Maßnahme. Macht man es dennoch, werden Verunreinigungen regelrecht „eingebaut“ und somit zu einem Langzeitrisiko. Diese Verunreinigungen haften auf den Oberflächen nicht für alle Zeit fest an. Alterungsprozesse, Veränderungen in der Oberflächenladung (Elektrostatik), Änderungen der Luftfeuchte und Temperatur usw. bewirken eine Veränderung in den Adhäsionskräften auf der Oberfläche und verleihen den Kontaminationen eine unvorhersehbare Dynamik.

Mehr Informationen erhalten Sie in der Übersichtsseite zur Reinraumtechnik.

Einzelteilreinigung

Jegliche Reinigung von Einzelteilen hängt immer von folgenden Faktoren ab:

• Art der Kontamination
• Material
• Oberflächenbeschaffenheit und deren Empfindlichkeit gegenüber mechanischen Einflüssen
• Einwirkung von Flüssigkeiten

Für viele Anwendungen hat sich die Ultraschallreinigung bewährt. Sie schont weitestgehend die Bauteile und ist technisch ausgereift. 

Viele Teile können jedoch nicht im Ultraschall gereinigt werden. Darunter zählen z.B. Optiken, Keramiken, Materialien mit porösen Oberflächen und weiche Materialien. Dort greift man auf die mechanische Reinigung zurück, die durch Absaugen und Abblasen unterstützt werden kann. 

Darüber hinaus gibt es noch  zahlreiche weitere Reinigungsverfahren wie unter anderem die CO2-Reinigung, das Ausheizen, Fischen, Bürsten oder Adhäsivfolien.

Baugruppenreinigung

Die hohe Komplexität von Baugruppen erfordert einen hohen Anteil an mechanischen Reinigungsverfahren. So können beispielsweise Verklebungen nicht im Ultraschall gereinigt werden oder die Baugruppe besteht aus verschiedenen Materialien, die wiederum allesamt unterschiedlich behandelt werden müssen. Es kann weiterhin die Gefahr bestehen, dass Reinigungsmedien in der Baugruppe verbleiben, da kein 100%iges Trocknen möglich ist. Das Reinigen von Baugruppen ist nur dann effizient, wenn im Vorfeld die Einzelteile auch einer Reinigung unterzogen wurden.

Maschinenreinigung

Man unterscheidet bei der Maschinenreinigung zwischen der Grundreinigung und der Erhaltungsreinigung. Vergleichbar mit der Reinigung von Reinräumen.

Grundreinigung nach der Montage

Vor dem Verpacken einer Maschine ist diese beim Hersteller komplett zu reinigen - unabhängig von vorangegangenen Reinigungsschritten bei Einzelteilen und Baugruppen. Diese Reinigung setzt eine gute Kenntnis der Maschine für das Reinigungspersonal voraus. Die verschiedenen Bereiche der Maschine sind mit den dafür geeigneten Reinigungsmethoden zu reinigen, und empfindliche Baugruppen unter Umständen von der Endreinigung auszusparen. Diese sind dann im Vorfeld entsprechend zu schützen. Unmittelbar nach der Endreinigung ist die Maschine mit der ersten Schutzhülle (z.B. einer Folie) zu versehen.

Vor dem Verpackungsprozess kann ein Pre-Acceptancetest durchgeführt, der bereits im eigenen Hause Kontaminationsprobleme aufzeigen kann. Fallen hierbei erhöhte Werte auf, können diese im eigenen Hause beseitigt werden, was an dieser Stelle mit weitaus geringerem Aufwand als im Reinraum des Kunden zu realisieren ist. Diese Pre-Acceptancetests eignen sich auch die erreichte Qualität dem Kunden gegenüber zu dokumentieren.

Grundreinigung vor der Inbetriebnahme

Nach dem vorschriftsmäßigen Entpacken der Maschine beim Kunden wird diese einer weiteren Grundreinigung unterzogen, um gegebenenfalls Kontaminationen, die während des Transports auf die Maschine geraten sind, zu entfernen. Ohne diese Reinigung sollte keine Maschine in den Reinraum gebracht werden. Dafür sind Entpackungs- und Reinigungsvorschriften von Vorteil.
Es empfiehlt sich nach der Reinigung noch stichprobenartig die Oberflächenreinheit zu prüfen. Sind die Grenzwerte eingehalten, kann die Maschine an der entsprechenden Stelle im Reinraum installiert werden.

Erhaltungsreinigung

Die Erhaltungsreinigung wird in den Reinigungsplan des Kunden aufgenommen. Sie gewährleistet die notwendige Reinheit über die Zeit hinweg. Das heißt, dass trotz Fertigung im Reinraum, die Maschinen immer wieder in den Ausgangszustand gebracht werden müssen. Denn die Reinraumumgebung verlängert nur den Zeitraum, bis die Oberflächen des Prozessequipments wieder kontaminiert werden. Zusätzlich werden durch den Betrieb der Maschine ständig Kontaminationen erzeugt, die sich auf Oberflächen absetzen. 

Es ist schwer, allgemeingültige Vorgehensweisen zur Reinigung von Einzelteilen, Baugruppen und Maschinen darzustellen. Die Vielfalt der Teile ist zu groß und die Anforderungen sind zu unterschiedlich. Grundlegend sollte man die einzelnen Reinigungsschritte unter fest dokumentierten Umgebungsbedingungen mit gut ausgebildetem Personal durchführen. Eine Qualitätskontrolle verhilft dazu, die Prozesse ständig weiterzuentwickeln.

Erfahren Sie in unserem Whitepaper, worauf Sie bei der Prozessgestaltung unter Reinraumbedingungen achten müssen - von der Bauteilreinigung bis zum fertigen Produkt.