Kluthe Magazin
Öle und Fette schützen die Oberfläche von Metallen während der Lagerung und Bearbeitung temporär vor Korrosion. Dauerhaften Korrosionsschutz bietet erst die Oberflächentechnik. Durch unterschiedliche Beschichtungen hält sie die Umgebungseinflüsse vom Metall fern. Voraussetzung dafür ist, dass die Oberflächen sauber und fettfrei sind. Deshalb werden im Rahmen der Oberflächenvorbehandlung Entfettungsmittel eingesetzt. Wie das geschieht, erfahren Sie hier.
Warum ist die Oberflächenvorbehandlung erforderlich?
Jedes Oberflächenbehandlungsverfahren schließt die Oberflächenvorbehandlung ein. Um Metall bearbeiten zu können, sind Umform- und Kühlschmierstoffe erforderlich. Zusätzlich erfolgt häufig eine Konservierung mit Korrosionsschutzölen. Diese wirken, weil sie sich gleichmäßig auf der Oberfläche verteilen und dort fest haften. Sie verhindern damit, dass Feuchtigkeit und Sauerstoff aus der Luft mit den Oberflächen in Kontakt kommen.
Wenn auf einem Metall Konversionsschichten, Lackbeschichtungen oder galvanische Überzüge erzeugt werden sollen, müssen die jeweiligen Prozesschemikalien ungehindert alle Bereiche der Oberflächen erreichen können. Anhaftungen von Ölen und Fetten, die aus der Metallverarbeitung stammen, würden Oberflächenbereiche blockieren und die Einsatzstoffe verschmutzen. Die Oberflächenvorbehandlung sorgt dafür, dass die störenden Anhaftungen vom Metall entfernt werden. Für die Reinigung stehen der Oberflächentechnik unterschiedliche Entfettungsmittel und Verfahren zur Verfügung.
Wie unterscheiden sich Entfettungsmittel voneinander?
Grundsätzlich kommen drei Arten von Entfettungsmitteln zum Einsatz: Organische Lösemittel, wässrige Reinigungslösungen und Reiniger auf der Basis von Enzymen. Organische Lösemittel sind in der Lage, sich mit den Fetten vollständig zu vermischen und sie festzuhalten. Diese Entfettungsmittel wirken auch bei niedrigen Temperaturen sehr schnell. In den meisten Fällen verdunsten sie zusammen mit den aufgenommenen Stoffen rückstandslos. Dabei können sie in die Umwelt gelangen, die Gesundheit der Beschäftigten bedrohen und zur Klimaerwärmung beitragen. Das lässt sich durch aufwändige Absaug- und Luftreinigungsanlagen zwar reduzieren, aber nie ganz vermeiden. Dieser Nachteil führt dazu, dass die organischen Lösungsmittel trotz ihrer hohen Wirksamkeit immer seltener verwendet werden.
Dafür gewinnen Entfettungsmittel auf Wasserbasis immer mehr an Bedeutung. In wässrigen Lösungen binden Tenside die Fette an sich und verteilen sie im Wasser. Tenside sind chemische Verbindungen, die einen wasseranziehenden und einen fettanziehenden Teil im Molekül besitzen. Mit letzterem binden sie die Fettmoleküle. Der andere Teil bewirkt, dass sich alles mit dem Wasser mischt. Häufig findet dieser Prozess bei erhöhten Temperaturen statt. Die Chemie liefert in steigendem Maße Reinigungsmittel, die auch bei niedrigen Temperaturen wirksam sind.
Welche Verfahren werden in der Oberflächenvorbehandlung eingesetzt?
Die Entfettungsmittel gelangen entweder durch Spritz- oder durch Tauchverfahren auf das Metall. Sehr selten erfolgt das Entfetten noch in Handarbeit mit Tüchern und Bürsten. Beim Spritzen strömt das Reinigungsmittel mit hohem Druck durch Düsen auf die Metalloberfläche, wobei die chemische Wirkung durch mechanische Kräfte unterstützt wird. Es erfolgen sowohl das Auflösen als auch das Abtragen der fettigen Verunreinigungen. Aus Gründen der Nachhaltigkeit wird die verbrauchte Reinigungslösung in den meisten Fällen gesammelt und aufbereitet. Sie kann dann teilweise wiederverwendet werden.
Das Abfallaufkommen und der Verbrauch von Chemikalien verringern sich. Bei Metallteilen mit komplizierten Konturen, Bohrungen und Gewinden werden durch Spritzen nicht alle Stellen der Werkstückoberfläche erreicht. Dann kommen Tauchverfahren zum Einsatz. Die Teile werden in entsprechend große, mit Entfettungslösung gefüllte Becken getaucht. Das Reinigen benötigt etwas mehr Zeit. Es lässt sich durch das Umwälzen der Lösung, durch das Bewegen der Teile oder durch Ultraschall beschleunigen. Beim Umwälzen kann ein Teil der Flüssigkeit durch Aufbereitungsanlagen geleitet werden. Das führt zur Verlängerung der Standzeiten, zur Verringerung des Abwasseraufkommens und zur Einsparung von Prozesschemikalien.
Wie werden die Reste von Entfettungsmittel von den Werkstücken entfernt?
Die Vorbehandlung schließt Spül- und Trocknungsprozesse ein. Würden Reste der Entfettungsmittel oder Wasser auf den Werkstückoberflächen verbleiben und dort antrocknen, ließen sich die nachfolgenden Prozesse der Oberflächentechnik nicht qualitätsgerecht durchführen. Beschichtungen könnten abblättern, Konversionsschichten könnten sich unvollständig ausbilden, Lackfehler könnten entstehen. Um das zu verhindern, müssen Entfettungs- und Reinigungsmittel mit Spülprozessen wieder vollständig von der Oberfläche entfernt werden.
Das Spülen erfolgt in mehreren Stufen. Zuletzt kommt dabei vollentsalztes Wasser zum Einsatz, denn auch im Trinkwasser sind Mineralien gelöst, die sich störend auf eine Beschichtung auswirken würden. Um den Wasserverbrauch zu verringern, läuft der Vorgang fast immer in einer Kaskade ab. Während die Werkstücke Becken für Becken durchlaufen, fließt das Wasser in entgegengesetzter Richtung. Im letzten Becken wird das vollentsalzte Wasser zugeführt. Im ersten Becken angekommen, ist es immer noch sauber genug, um seine Spülwirkung zu entfalten.
Zusammenfassung: Entfettungsmittel in der Oberflächenvorbehandlung
Die Metallverarbeitung hinterlässt auf den Werkstücken ölige und fettige Rückstände, die sich in der Oberflächentechnik störend auswirken. Entfettungsmittel dienen dazu, diese Verunreinigungen zu entfernen. Das ist die Voraussetzung, um weitere Oberflächenbehandlungsverfahren qualitätsgerecht durchzuführen.
Die Entfettung ist deshalb Bestandteil der Oberflächenvorbehandlung. Die Vorbehandlung erfolgt in der Regel durch Spritzen oder Tauchen. Als Entfettungsmittel kommen organische Lösemittel und wässrige Reinigungsmittel auf der Basis von Tensiden oder Enzymen zum Einsatz.
