Fertigungsbedingt sind an metallischen Bauteilen Verunreinigungen vorhanden. Neben organischen Rückständen aus Betriebshilfsstoffen kann es sich auch um metallischen Abrieb aus der spanlosen Umformung (z.B. Stanzen, Schneiden oder Tiefziehen) handeln oder auch um Späne und Abrieb aus der spanenden Umformung (z.B. Drehen, Fräsen, Schleifen).
Diese partikulären Verschmutzungen können in empfindlichen Systemen, wie Getriebe, Einspritzsystemen oder Elektronik großen Schaden anrichten. Dieser „Restschmutz“ kann zu Fehlfunktionen und Ausfällen führen. Gerade in der Automobilindustrie geben die Hersteller deshalb seit einigen Jahren ihren Zulieferern sogenannte „Restschmutzanforderungen“ oder Anforderungen an die "technische Sauberkeit" vor. Relevante Bauteile dürfen nur noch eine definierte Menge an Partikeln aufweisen. Je nach Anforderung an das Bauteil werden kundenspezifische Sauberkeitsklassen eingeführt und damit zulässige Partikelgrößenverteilungen angegeben.
Die Bestimmung der technischen Sauberkeit eines Bauteils erfolgt durch Auszählen, Auswiegen und Ausmessen der Partikel, die nach einem definierten Waschvorgang in einem Filter zurückbleiben. Die Details der Bestimmung der „technischen Sauberkeit“ eines Bauteils werden im VDA Band 19 bzw. in der ISO 16232 behandelt.
Den größten Anteil an der Restschmutzbildung hat die Einzelteilfertigung. Die Montage zu Baugruppen erhöht hier die Partikellast durch Fügeverfahren wie z.B. Schrauben oder Nieten, aber auch die zusätzliche Kontamination von außen spielt eine Rolle. Um Anforderungen an die technische Sauberkeit einhalten zu können, wurden in den vergangenen Jahren Fertigungs- und Reinigungsverfahren deutlich verbessert. Der Einfluss von Logistik, Lagerung, Verpackung und Transport wurde dabei allerdings häufig vernachlässigt.
Sauberkeitsoptimierte Verpackungskonzepte haben die Aufgabe, die Bauteile vor Kontaminationen aus der Umgebung zu schützen, vor Verschmutzung durch das Verpackungsmaterial, aber auch vor einer Partikelbildung durch die Teile selbst. Teilweise erfordert die Verpackung auch die Gewährleistung des Korrosionsschutzes. Je nach Sauberkeitsanforderungen und Verpackungsart ergeben sich dann die jeweiligen Verpackungskonzepte.
Sauberkeitsanforderungen | Verpackungskonzept | Verpackungsmaterial |
Keine Anforderung | Schüttgut in offenen Behältern | Keine Einschränkungen |
geringe Anforderungen | Schüttgut in Behältern mit Abdeckung / Mehrweg möglich | Geringe Einschränkungen, je nach Anforderung |
Hohe Anforderung | Berührungslos gesetzte Bauteile, in geschlossenen Behältern / Einweg | Abriebarme Materialien PE-Folien / PP-Zwischenlagen und -Gefache |
Sehr hohe Anforderungen | Einwegblisterverpackungen / einzelverpackte Teile | Abriebarme Materialien PE-Folien / PP-Zwischenlagen |
Beispiele für restschmutzoptimierte Verpackungen
Gitterboxauskleidung:
eine Gitterbox mit Folienbeutel oder Propywellauskleidung dient als Schutz gegen Verschmutzungen von außen. Diese Art der Verpackung ist geeignet für Schüttgut und Setzware ohne oder mit nur geringen Anforderungen an die Sauberkeit.
Einweg- oder Mehrweggefache für Kleinladungsträger (KLT):
Die Einzelteile befinden sich in einem abriebfesten Gefache und verhindern somit das Aneinanderreiben oder –schlagen. Bei Mehrwegvarianten muss das Gefachematerial waschbar sein. Ein geschlossener Kleinladungsträger verhindert eine Rückverschmutzung von außen, wichtig ist hier eine geeignete Behälterlogistik und –reinigung. Um eine Rückverschmutzung durch den KLT zu verhindern, kann zusätzlich ein Folienbeutel eingelegt werden. Wird ein sauberer und trockener Korrosionsschutz benötigt, wird dieser über sog. VCI-Folien und -Spender erzeugt.
Teile einzeln in Folienbeutel verpackt:
Bei hohen Anforderungen an die Technische Sauberkeit.
Formschlüssige Verpackung (z.B. Trays):
Formschlüssige, stapelbare Verpackungen, die vor Rückverschmutzung und Beschädigung schützen. Der Verpackungsreinigung und –logistik kommen eine hohe Bedeutung zu, ebenso wie dem sauberkeitsgerechten Design der Trays.
[Spezialistin für technische Sauberkeit bei Antalis Verpackungen: Kerstin Lau]