Views
1 year ago

Solutions Magazine 2019 #2

  • Text
  • Mori
  • Robotisering
  • Dymato
  • Maakindustrie
  • Verspanen
  • Cnc
CNC machining

34 Henry van Haeff

34 Henry van Haeff (2-S): beoordelen totale proces belangrijker dan ooit Wat telt als je freesstukken Grade 2 gereinigd moeten worden? Op initiatief van Petrofer-vertegenwoordiger 2-S hebben Ecoclean en Innovar voor een Eindhovense toeleverancier van hightech componenten onderzocht wat de invloed van de verschillende processtappen in de verspaning is op het Grade 2 reinigen. De halfgeleiderindustrie houdt nog steeds vast aan de wet van Moore: elke twee jaar een verdubbeling van het aantal transistoren op een IC. Dat stelt wel steeds hogere eisen aan de onderdelen voor de chipmachines. De gevraagde specs zijn alleen nog haalbaar als je naar alle aspecten van het verspanend proces kijkt. Precies dat heeft een aantal partijen in Brainportregio gedaan rond het thema reiniging. Vanzelfsprekendheden omdat er in het verleden altijd zo is gewerkt, bestaan niet meer, zegt Henry van Haeff, directeur van 2-S. De leverancier van Petrofer koelsmeermiddelen en reinigingsvloeistoffen is al langer pleitbezorger van een procesmatige benadering van het verspanend proces. “Je moet weten wat de invloed van elk deelaspect is.” 2-S heeft samen met enkele andere partijen onlangs voor een grote hightech toeleverancier in Eindhoven een project afgerond. Doel hiervan was te achterhalen wat de invloed van niet alleen de koelsmeervloeistoffen, maar ook andere stappen in het proces, is op de reinigbaarheid van gefreesde producten. Samen met Ecoclean en Innovar zijn onderdelen uit RVS, aluminium, Stava en titanium gefreesd, verpakt, gereinigd bij Ecoclean in Filderstadt (D) met drie verschillende technieken en vervolgens uitgestookt om daarna via een RGA-meting te kijken of ze aan de specificaties van Grade 2 voldoen. september 2019

Ecoclean combineert natchemische en plasmareiniging 35 Grade 2 specificaties halen De 99 blokjes zijn gefreesd met twee verschillende Emulcut vloeistoffen van Petrofer, zowel aangemaakt met demiwater als gewoon leidingwater. De stappen daarna verschillen. Sommige stukken zijn met perslucht schoon geblazen en in plastic verpakt en daarna naar de reinigingsmachine verstuurd. Andere zijn in de verpakking met daarin emulsie van de machine naar Filderstadt getransporteerd. Een derde reeks stukken is nat in plastic verpakt en zo getransporteerd. Ecoclean heeft vier verschillende reinigingstechnieken toegepast: waterige reiniging met zeep, gemodificeerde alcohol, een oplosmiddel en als laatste reinigingstechnologie gemodificeerde alcohol gevolgd door een plasmareiniging. Voor alle onderdelen is per reinigingstechniek telkens hetzelfde programma gebruikt. De conclusie is dat ongeacht de combinatie, de specificaties voor de RGA-meting altijd haalbaar zijn bij de toepassing van de Emulcut koelsmeermiddelen. “Soms zien we kleine verschillen qua RGA-meting. In een bepaalde combinatie gaf het gebruik van demiwater een schoner product”, zegt Henry van Haeff. “Maar de Grade 2 specificaties hebben we altijd kunnen halen.” Beter gefundeerde beslissingen Hij vindt het onderzoek desalniettemin belangrijk, omdat voor het eerst in de Nederlandse hightech toeleveringsindustrie de invloed van alle processtappen is onderzocht. “De conclusie dat je op meerdere manieren aan de Grade 2 specificaties kunt voldoen, betekent dat bedrijven bewuster keuzes kunnen gaan maken. De standaard reiniging met zeep is voldoende als je de producten verpakt zoals het hoort met hightech onderdelen.” Voor de supplier geeft het onderzoek houvast bij de investeringsbeslissing over een nieuwe reinigingsinstallatie. Ook is de hightech toeleverancier er in dit project achter gekomen dat plasmareiniging aanvullend op reinigen met gemodificeerde alcohol weliswaar zeer goede resultaten oplevert, maar dat de stukken dan wel direct verder verwerkt moeten worden. “Je kunt ze niet een paar weken verpakt in het magazijn leggen”, zegt Van Haeff. Natchemische reiniging is vaak voldoende, maar soms vragen toepassingen om een aanvullende reinigingstechniek, zoals lagedruk-plasmareiniging. Ecoclean combineert beide technieken in één installatie. In tal van branches stond de afgelopen jaren voornamelijk de verwijdering van deeltjesvervuiling centraal. Dankzij nieuwe of gewijzigde fabricage-, voeg- en coatingtechnologieën en dito materialen en materiaalcombinaties winnen filmresten, bijvoorbeeld resten van bewerkings- en conserveringsmiddelen, siliconen en andere fabricagehulpstoffen of zelfs vingerafdrukken toenemend aan betekenis. Want deze kunnen de kwaliteit van de volgende processtappen, zoals coaten, lassen, verlijmen, afdichten, lakken of warmtebehandelen, negatief beïnvloeden. Voor werkstukken van staal, aluminium, glas, keramiek en deels ook andere materialen, die in batchprocessen in opgestelde toestand of als stortgoed worden gereinigd, heeft Ecoclean een gecombineerd reinigingsproces ontwikkeld: natchemische reiniging met daaropvolgende plasmareiniging. Lagedruk-plasmareiniging wordt daarbij in de natchemische reinigingsinstallatie geïntegreerd. Verhoging oppervlakte-energie Het reinigingsproces wordt in eerste instantie met een oplosmiddelgebaseerde natreiniging uitgevoerd en de componenten worden onder vacuüm gedroogd. Daarna volgt een spoeling van de proceskamer. Voor de plasmareiniging wordt de druk in de proceskamer vervolgens tot onder één millibar verlaagd, het procesgas (bijv. gefilterde ruimtelucht of zuurstof) naar binnen gesluisd en het plasma ontstoken. In het vacuüm ontstaan door de activering van het procesgas energierijke ionen en vrije elektronen alsmede verdere reactieve deeltjes, die het plasma vormen. Verontreinigingen, zoals residuen van vetten en oliën op het oppervlak van de component, worden chemisch geabsorbeerd en in vluchtige verbindingen omgezet. Gelijktijdig ontplooit de UV-straling van het plasma een reinigende werking, zo worden bijvoorbeeld koolwaterstofverbindingen met lange ketens gebroken. De gasvormige afbraakproducten van het plasmareinigingsproces worden uit de proceskamer weggezogen. Door de gecombineerde nat- en plasmareiniging laat de voor een optimale hechting essentiële vrije oppervlakte-energie zich in één processtap naar 50 tot 80 mN/m verhogen. Totale proces bekijken De belangrijkste les die Henry van Haeff uit het project trekt, is dat het goed is om naar het totale proces te kijken. “Sta open voor andere oplossingen, op zo’n minst om daarover te praten. Je kunt niet meer één onderdeel uit het proces halen als je aan de hoogste specificaties moet voldoen.” 2-s.nl september 2019