Nicht absolut, aber technisch rein
Manchmal können verschmutzte Instrumente für erstaunliche Entdeckungen sorgen und die Menschheit ein Stück voranbringen. So wie im Jahr 1928 die verschmutzte Petrischale im Labor von Alexander Fleming, durch die der Bakteriologe auf die keimtötende Wirkung eines Schimmelpilzes aufmerksam wurde und das Penicillin entdeckte. Derartig bahnbrechende Ergebnisse durch Unsauberkeiten sind allerdings eher die Ausnahme als die Regel. Für zahlreiche moderne Produkte und Produktionsabläufe in der technischen Industrie ist Technische Sauberkeit (TecSa) gefragt, um komplexen Anforderungen gerecht zu werden.
Eine absolute Sauberkeit gibt es nicht. Daher wird ein Bauteil als technisch sauber bezeichnet, wenn der Grad der Verunreinigung ausreichend gering ist. Es geht darum, sicherzustellen, dass Materialien und Bauteile frei von Verunreinigungen, Partikeln, Rückständen oder anderen Fremdkörpern sind, die ihre Funktionstüchtigkeit beeinträchtigen könnten. In Branchen wie der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Elektronik und Medizintechnik ist Technische Sauberkeit von entscheidender Bedeutung, um die Leistung, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der Produkte sicherzustellen. Um eine Technische Sauberkeit zu erreichen, muss während des Herstellungsprozesses, der Montage oder Verpackung eine gründliche Kontrolle bezüglich Staubs, Öl, Chemikalien oder anderen Verunreinigungen stattfinden. Die Einhaltung bestimmter Standards, Richtlinien und Reinheitsanforderungen ist oft erforderlich, um die Technische Sauberkeit zu gewährleisten und sicherzustellen, dass komplexe Produkte den spezifizierten Anforderungen entsprechen.
Die Technische Sauberkeit kann durch die Menge der Restverschmutzung auf der Oberfläche definiert werden. Um den Zustand der Sauberkeit festzustellen, werden Partikel auf Bauteilen, Produkten und Systemen in Anzahl, Größe und Zusammensetzung bestimmt. Die Grenzwerte für die Verunreinigung von Bauteilen können je nach Anforderungen unterschiedlich festgelegt sein. Auf Technische Sauberkeit spezialisierte Unternehmen können das Controlling übernehmen und die Einhaltung bestimmter Normen und Werte erleichtern.
Regelwerke und Richtlinien
Um eine Technische Sauberkeit besser definieren, einhalten und prüfen zu können, sind in jüngerer Vergangenheit Regelwerke und Richtlinien für verschiedene Bereiche der technischen Industrie entstanden
Zu Beginn der 2000er Jahre wurde der Industrieverbund TecSa gegründet. Man entwickelte das umfangreiche Regelwerk VDA Band 19‚Prüfung der Technischen Sauberkeit – Partikelverunreinigung funktionsrelevanter Automobilteile‘. Das Regelwerk informiert über bestimmte Verfahren für die Extraktion von Verunreinigungen auf der Oberfläche von Bauteilen, stellt Analyseverfahren zum Messen der Sauberkeit vor und gibt Anleitungen für die Dokumentation der Prüfungsergebnisse. Im Jahr 2010 kam zusätzlich die Leitlinie VDA 19.2 heraus. Diese soll dabei unterstützen, Prozesse derart zu planen und zu verbessern, dass Verunreinigungen in der Produktionskette gar nicht erst entstehen. Darüber hinaus gibt es die internationale Norm ISO 16232. Diese ist mit der deutschen Norm VDA 19 komplett kompatibel. Der ‚Leitfaden Technische Sauberkeit in der Elektrotechnik‘ wurde vom Verband der Elektro- und Digitalindustrie herausgegeben. Standards in der Medizinindustrie setzt Blatt 21 zur Reinraumtechnik im Handbuch VDI 2083.
Nutzen Technischer Sauberkeit
Je komplexer und sensibler ein Bauteil oder ein System ist, desto wichtiger ist die Technische Sauberkeit. Allgemein ist die Technische Sauberkeit in verschiedenen Branchen vor allem aufgrund folgender Punkte relevant:
Die Leistung von Produkten oder Bauteilen kann durch Verunreinigungen negativ beeinträchtigt werden. Je komplexer das Bauteil, Produkt oder System, desto leichter können bereits kleinste Verschmutzungen einen Unterschied in der Leistung ausmachen. So können in der Elektroindustrie bereits kleine Staubpartikel auf Leiterplatten zu Fehlfunktionen führen.
Häufig sind Verschmutzungen für ein Bauteil selbst kein Problem. Sie können in einem komplexen System jedoch Schäden an anderen Stellen hervorrufen. Dies kann der Fall sein, wenn Verschmutzungen an Bauteilen in Flüssigkeitskreisläufe gelangen.
Der Grad der Sauberkeit kann über die Lebensdauer eines Bauteils, eines Systems oder Produkts entscheiden. Verunreinigungen führen zu einem schnelleren Verschleiß und verkürzen die Lebensdauer.
Technische Sauberkeit beugt Fehlfunktionen vor und sorgt damit für größere Sicherheit im Umgang mit Bauteilen, technischen Systemen und Produkten. Vor allem im Bereich der Medizintechnik können Verunreinigungen gesundheitliche Risiken zur Folge haben.
Werden die Richtlinien für Technische Sauberkeit eingehalten, können entsprechende Qualitätsstandards und Normen geltend gemacht werden. Prüfungen von bestimmten Richtlinien sichern, dass die Sauberkeit bestimmten Anforderungen entspricht, und sind ein Qualitätsmerkmal für Nutzer und Verbraucher.
Branchen
In einigen Branchen ist Technische Sauberkeit besonders wichtig. So können in der Halbleiter- und Elektroindustrie bereits winzige Partikel oder Verunreinigungen auf Chips oder Leiterplatten die Funktionalität elektronischer Bauteile beeinträchtigen. Fehlfunktionen oder Ausfällen können die Folge sein. In der Automobilbranche ist technische Sauberkeit ebenfalls von großer Bedeutung. Leistung und Sicherheit von Fahrzeugen hängen nicht zuletzt von der Sauberkeit und Qualität der Bauteile ab. Moderne, auf Sparsamkeit ausgerichtete Motoren reagieren beispielsweise viel schneller auf Verunreinigungen als ältere Modelle. So ist es nicht verwunderlich, dass der Industrieverbund TecSa unter dem Dach des Verbands der Automobilindustrie entstand und die Branche strenge Standards und Kontrollen für die Technische Sauberkeit von Bauteilen und Komponenten ansetzt.
In der Medizintechnik wiederum ist Technische Sauberkeit unerlässlich, um Gesundheitsrisiken zu vermeiden und die Wirksamkeit von medizinischen Geräten und Implantaten zu gewährleisten. Leicht nachvollziehbar ist zudem die Relevanz Technischer Sauberkeit in der Luft- und Raumfahrttechnik. Hier sind entsprechende Standards entscheidend, da Verunreinigungen oder Partikel in sensiblen Flugzeugsystemen zu schwerwiegenden Fehlfunktionen führen können.
Reinigungsverfahren
Wie aber erreicht man Technische Sauberkeit? Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten und Verfahren zum Erreichen einer Technischen Sauberkeit, die abhängig von der genauen Art und Beschaffenheit der betreffenden Bauteile, Produkte und Systeme zum Einsatz kommen können. Häufig wird Technische Sauberkeit durch eine Kombination verschiedener Ansätze erreicht und es ist eine ganzheitliche Herangehensweise notwendig, um sicherzustellen, dass die Restverschmutzung auf ein Minimum reduziert wird. So kann schon bei der Zulieferung von Teilen darauf geachtet werden, dass keine Verschmutzungen eingetragen werden, indem Lieferanten Technische Sauberkeit garantieren oder Bauteile vor der Weiterverarbeitung gereinigt werden. Eine kontrollierte Umgebung, wie sie in Reinräumen vorhanden ist, kann eine weitere Basis für Technische Sauberkeit bilden. Ebenso kommen verschiedene Reinigungstechnologien wie Waschen oder Absaugen sowie regelmäßige Wartungen von Maschinen und Anlage zum Einsatz. Eine Schlüsselrolle spielen auch Qualitätskontrollen und Überwachungen durch Tests, Inspektionen und Analysen von Bauteilen und Materialien während des Herstellungsprozesses.
Kostenfaktor als Herausforderung
Eine Herausforderung in Sachen Technischer Sauberkeit sind nicht nur die strengen Richtlinien. Die Reinigung und das Sauberhalten von Bauteilen, Produkten und Systemen stellt zudem einen nicht zu unterschätzenden Kostenfaktor dar. Unternehmen müssen sich im Rahmen ihres Reinigungsmanagements auch damit auseinandersetzen, bis zu welchem Punkt dieses wirtschaftlich sinnvoll ist. Die Reinheitsklasse sollte als wesentliche Produkteigenschaft für Funktion und Folgeprozesse von Bedeutung sein und der Reinigungsprozess sollte derart optimiert werden, dass Preis-Leistungs-Verhältnisse stimmen.
04.12.2023
