Was passiert im Entfettungsbad?

Das Entfetten von Metallen spielt eine wichtige Rolle in der Metallverarbeitung, der Industriereinigung  und bei vielen weiteren industriellen und handwerklichen Prozessen. Das Ziel besteht darin, die Oberflächen von Werkstücken vor der Weiterverarbeitung von Fetten und Ölen zu befreien. Durchgeführt wird der Reinigungsprozess in einem Entfettungsbad. Was genau hat es mit dieser Vorbehandlung auf sich, wie funktioniert das Entfetten und welche Mittel kommen dabei zur Anwendung?

Was ist ein Entfettungsbad?

Entfettungsbäder bestehen aus wässrigen Lösungen, die spezielle Tenside und Lösemittel enthalten. Diese Substanzen sind in der Lage, Fett- und Ölrückstände von Metalloberflächen zu entfernen. Ein weiterer häufiger Bestandteil sind Emulgatoren, die zur Bildung einer Emulsion beitragen, indem sie die abgelösten Öl- und Fetttropfen in der Lösung stabilisieren und verteilen.

Arten von Entfettungsbädern

Entfettungsbäder lassen sich in verschiedene Arten unterteilen:

• Elektrolytische Entfettungsbäder realisieren die Entfettung von Metall durch elektrische Ströme. Ein typisches Einsatzgebiet ist die Galvanik.
• Mechanische Entfettungsbäder verwenden Schleudern oder Ultraschall zur Reinigung der Metalloberfläche.
• Chemische Entfettungsbäder nutzen für den Reinigungsprozess spezielle Reinigungs- oder Lösemittel.
• Biologische Entfettungsbäder beseitigen Fette und Öle mithilfe fett- und ölabbauender Mikroorganismen.
• Heiße Entfettungsbäder arbeiten mit besonders hohen Temperaturen, um Fett durch Schmelzen zu entfernen.

Des Weiteren gibt es kombinierte Reinigungssysteme, bei denen mehrere dieser Technologien gleichzeitig oder nacheinander zur Anwendung kommen.

Entscheidende Parameter von Entfettungsbädern

Eine wichtige Rolle spielt die Badtemperatur. Je wärmer das Entfettungsbad ist, desto schneller löst sich das Fett. Zu heiß darf es aber auch nicht sein, da sonst das Werkstück beschädigt werden könnte. In den meisten Fällen liegt die Temperatur zwischen 60 und 80 °C.

Ebenfalls von Bedeutung sind der pH-Wert der Reinigungsflüssigkeit und die Reinigungszeit. Letztere richtet sich unter anderem danach, um welche Art von Werkstück es sich handelt und wie das Entfettungsbad zusammengesetzt ist.

Aufbau von Entfettungsbädern

Zu den typischen Bestandteilen von Entfettungsbädern zählen folgende Elemente:

Behälter

Der Behälter besteht in aller Regel aus einem korrosionsbeständigen Material, beispielsweise aus rostfreiem Stahl. Die Größe variiert je nach Anwendungsbereich und Abmessungen der Werkstücke.

Heizelemente

Mithilfe des Heizsystems wird die Badtemperatur auf das gewünschte Niveau gebracht. Gängige Varianten sind Dampfheizungen und elektrische Heizungen.

Reinigungsflüssigkeit

Die Flüssigkeit enthält üblicherweise Wasser und Tenside (Reinigungsmittel). Um die Wirkung zu erhöhen, kann Zusatzchemie wie Säuren oder alkalische Reiniger beigefügt werden.

Rührwerk oder Umwälzpumpe

Mithilfe dieser Bauteile wird die Reinigungsflüssigkeit bewegt, um die gleichmäßige Verteilung der Chemikalien zu gewährleisten und den Reinigungseffekt zu erhöhen. Einige Bäder verfügen stattdessen über eine Korbdrehvorrichtung, mit der die zu reinigenden Elemente im Entfettungsbad bewegt werden.

Spritzdüsen

Bisweilen sind Entfettungsbäder mit Spritzdüsen ausgestattet, die das Reinigungsmittel gezielt auf die Oberflächen der zu reinigenden Teile aufsprühen.

Ultraschalltechnologie

Moderne Bäder arbeiten häufig mit Ultraschall, um eine noch effektivere Reinigung zu ermöglichen.

Filter

Über ein Filtersystem wird die Reinigungsflüssigkeit von Schmutzpartikeln und Verunreinigungen befreit. Oft kommen Demulgatoren zum Einsatz, um Öl- und Fetttröpfchen zu größeren Konglomeraten zusammenschließend und besser abscheiden zu können. Durch die Filterung lassen sich Reinigungsmittel und Fettlöser längere Zeit im Kreislauf führen, wodurch der Verbrauch sinkt.

Spüleinrichtung

Häufig durchlaufen die Werkstücke nach dem Entfetten ein Spülbad, um verbliebene Reinigungsmittelreste zu entfernen.

Ablauf- und Entsorgungssystem

Nicht mehr wiederverwendbare Reinigungsflüssigkeit wird abgeleitet und fachgerecht entsorgt.

Wo kommen Entfettungsbäder zum Einsatz?

Die Anwendungsfelder sind äußerst vielfältig. In der Metallverarbeitung sind die Bäder ebenso zu finden wie in der Automobilindustrie, der Elektronikindustrie und der Luft- und Raumfahrtindustrie. Unter anderem wird diese Form der Oberflächenbehandlung in folgenden Zusammenhängen eingesetzt:

Vorbereiten für Beschichtungen

Eine Vorbehandlung im Entfettungsbad stellt sicher, dass Lacke, Farben und Beschichtungen optimal haften und sich nicht ablösen. In der Galvanik gewährleistet die gründliche Reinigung der Metalloberfläche die Ausbildung gleichmäßiger, lückenloser Metallschichten.

Verbesserung der Haftung

Saubere, fettfreie Oberflächen gewährleisten eine optimale Haftung von Klebstoffen und Lötmitteln. Das erhöht die Festigkeit entsprechender Verbindungen.

Vermeiden von Korrosion

Öl- und Fettrückstände können den Korrosionsschutz und damit auch die Langlebigkeit von Metallen beeinträchtigen. Die ist nicht nur bei der Wartung und Instandhaltung von Maschinen maßgeblich.

Verbessern der Funktionalität

Mitunter mindern Fett- und Ölablagerungen die Leistung von Metallteilen. Dadurch funktionierten diese weniger effizient.

Erfüllen ästhetischer Ansprüche

Eine fettfreie Oberfläche ist oftmals die Voraussetzung für ein ansprechendes Erscheinungsbild von Metallteilen.

Qualitätskontrolle

Bei vielen Qualitätsprüfverfahren muss die Metalloberfläche frei von Fetten und anderen Verunreinigungen sein, um exakte Resultate zu erzielen.

Was ist bei der Entfettung von Metall im Entfettungsbad zu beachten?

Die verschiedenen Metalle stellen unterschiedliche Anforderungen an Entfettungsbäder. Bäder für Aluminium beinhalten oft milde alkalische Reiniger, um Korrosion zu vermeiden. Auch Fettlöser mit neutralem pH-Wert können eingesetzt werden, um bei der Reinigung die Metalloberfläche nicht zu beschädigen.

Entfettungsbäder für Stahl enthalten häufig starke alkalische Lösungen. Darüber hinaus können Lösungsmittel wie Aceton und Trichlorethylen zur Anwendung kommen. Edelstahl erfordert oftmals spezielle Reiniger, die entfetten, ohne die Passivierungsschicht zu beschädigen. Bei tief sitzenden Verunreinigungen kann zusätzlich Ultraschall eingesetzt werden.

Kupfer und Messing werden häufig in milden Säurebädern entfettet. Alternativ kann die Oberflächenbehandlung mit ammoniakbasierten Reinigungsmitteln erfolgen.

Was hilft gegen Schaumbildung in Entfettungsbädern?

Schaum kann nicht nur zum Überlaufen des Entfettungsbades führen, sondern sich auch nachteilig auf die Reinigungseffektivität auswirken. Deshalb ist es unverzichtbar, die Schaumbildung in Entfettungsbädern zu verhindern oder zumindest im Zaum zu halten. Aus diesem Grund werden der Reinigungsflüssigkeit oft Entschäumer beigemischt. Diese auch als Demulgatoren bezeichneten Mittel senken die Oberflächenspannung und unterbinden dadurch das Entstehen stabiler Schaumblasen.

Eine weitere Möglichkeit, Schäume bei der Entfettung von Metall zu reduzieren, besteht in der Membranfiltration. Diese Technik bewirkt eine mechanische Trennung der Emulsion und hilft auf diese Weise, die Schaumblasen aus dem Entfettungsbad zu entfernen. Um in der Industriereinigung eine stabile und effektive Entfettungsumgebung zu schaffen, können Entschäumer und Membranfilter kombiniert werden. Neben der Zusatzchemie kann eine gezielte Kontrolle der Temperatur und der chemischen Reaktionen zwischen den Fetten und den Reinigungsmitteln zu einer geringeren Schaumbildung beitragen.