DE4101957C2 - Surface treatment processes - Google Patents
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Description
Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Behandlung von Oberflächen unter Einsatz eines Wirbelbettes der in Anspruch 1 angegebenen Gattung.The invention is directed to a method for the treatment of surfaces using a Fluidized bed of the type specified in claim 1.
Eine derartige Behandlungsweise ist aus der DE-A-32 30 513 bekannt. Das bekannte Wirbelbett weist ein Wirbelbettme dium, eine Graphit enthaltene Mischung, auf aus anorgani schen Materialien, wie beispielsweise Kalk und Kalkoxid, und einem organischen Material von hochgesättigten Fettsäu ren, insbesondere Stearat-Salzen mit dem Zweck, das Ein schleppen von Bettpartikeln mit Abschmirgeln der Oberflä che in den nachfolgenden Arbeitsplatz zu verhindern. Das bekannte Wirbelbett dient insbesondere der Erhitzung von Werkstücken.Such a treatment is from DE-A-32 30 513 known. The known fluidized bed has a fluidized bed dium, a mixture containing graphite, from inorganic materials such as lime and lime oxide, and an organic material of highly saturated fatty acid ren, especially stearate salts with the purpose of the Ein dragging bed particles with sanding the surface in the subsequent workplace. The known fluidized bed is used in particular for heating Workpieces.
Bei der Reinigung von Metalloberflächen stellen sich etwas andere Probleme, wobei unterschiedliche Reinigungsverfahren bekannt sind, bei denen alkalische, saure und aromatische Lösungsmittel eingesetzt werden, und elektrolytische, me chanisch scheuernde sowie thermische Prozesse Anwendung finden. Häufig werfen diese Verfahren große Umwelt- und Entsorgungsprobleme, z. B. die Beseitigung der gebrauchten Lösungsmittel, auf. Something arises when cleaning metal surfaces other problems with different cleaning procedures are known in which alkaline, acidic and aromatic Solvents are used, and electrolytic, me chanic abrasive and thermal processes application Find. Often, these processes raise large environmental and Disposal problems, e.g. B. the elimination of the used Solvent.
Insbesondere bei empfindlichen, hochglänzenden Metallober flächen werden zur porentiefen Entfettung oder zum fleck freien Trocknen nach dem Polieren oder galvanischen Vere deln Tauch- oder Dampfbäder verwendet, die das umweltschäd liche und karzinogen wirkende Perchloräthylen als Lösungs mittel enthalten. Nach neuesten Bestimmungen sind derartige Anlagen aber nur noch eingeschränkt für den Betrieb zuge lassen.Especially for sensitive, high-gloss metal surfaces surfaces become degreasing or deep stain free drying after polishing or galvanic Vere use diving or steam baths that damage the environment Liche and carcinogenic perchlorethylene as a solution medium included. According to the latest regulations, such are Plants are only available for operation to a limited extent to let.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der zur Behandlung, insbesondere zur Reinigung von Oberflä chen, der Einsatz von umweltverträglichen Substanzen mög lich wird.The object of the invention is to provide a solution with for treatment, especially for cleaning surfaces Chen, the use of environmentally compatible substances possible becomes.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeich nenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst.This object is characterized by the invention resolved characteristics of the main claim.
An dieser Stelle sei bemerkt, daß eine Behandlung von Me tallteilen in Wirbelbettreaktoren für sich gesehen bekannt ist (z. B. DE-24 00 284-A, DE-30 06 754-A1, DE-36 23 890-A1, DE-37 34 169-A1, GB-PS 1 569 152), wobei es sich bei den bekannten Wirbelbetten um Einkomponenten-Wirbelbetten han delt. At this point it should be noted that treatment of Me tallteile in fluidized bed reactors known per se is (e.g. DE-24 00 284-A, DE-30 06 754-A1, DE-36 23 890-A1, DE-37 34 169-A1, GB-PS 1 569 152), which is in the known fluidized beds around single-component fluidized beds delt.
Mit der erfindungsgemäßen Verfahrensweise wird bei Einsatz der organischen Granulate erreicht, daß diese als Scheuer mittel auf die Oberfläche einwirken können, da sie ver gleichsweise porös sind. Die Schmutzpartikel, Fettpartikel und Wassertröpfchen werden damit von der zu behandelnden Oberfläche entfernt und von diesen Granulatpartikeln aufge nommen. Der Anteil an anorganischem Granulat aus Glas und/oder keramischen Materialien verhindert einen zu hohen Feststoffaustrag des Naturgranulates am Gasaustritt des Wirbelbettreaktors.With the procedure according to the invention is used The organic granules achieve this as scouring can act on the surface as they ver are equally porous. The dirt particles, fat particles and water droplets are removed from the one to be treated Removed surface and from these granulate particles taken. The proportion of inorganic granules made of glass and / or ceramic materials prevents a too high Solids discharge of the natural granules at the gas outlet of the Fluidized bed reactor.
Insbesondere, wenn anorganische Granulatteilchen mit einem kleineren Volumen im Vergleich zu den organischen Granulat teilchen verwendet werden, entsteht eine fluidisierende, die Wirbelschicht begrenzende Deckelschicht. Es hat sich gezeigt, daß insbesondere Glas sowohl zur Wasseraufnahme als auch zum Hochglanzpolieren eingesetzt werden kann.Especially when inorganic granules with a smaller volume compared to the organic granules particles are used, a fluidizing, the fluidized bed cover layer. It has shown that in particular glass both for water absorption can also be used for high-gloss polishing.
In weiterer Ausgestaltung ist nach der Erfindung vorgese hen, daß als keramisches Material Aluminiumoxid verwendet wird, welches sich besonders durch seine aufrauhende Wir kung auszeichnet.In a further embodiment, the invention provides for the present invention hen that alumina is used as the ceramic material which is particularly distinguished by its roughening we distinction.
Ein als weitere erfindungsgemäß vorgesehene Komponente der Schüttung zugeführtes und die elektrostatische Aufladung verhinderndes Additiv, insbesondere eine organische Säure, sorgt dafür, daß sich keine Granulatteilchen an den Innen wänden des Reaktionsraumes des Wirbelbettreaktors oder an der zu behandelnden Oberfläche aufgrund elektrostatischer Anziehung festsetzen. Um auch hier die Umweltfreundlichkeit des Verfahrens zu gewährleisten, wird Essig- oder Zi tronensäure der Schüttung zugefügt.A component of the Bulk fed and electrostatic charge preventive additive, especially an organic acid, ensures that there are no granulate particles on the inside walls of the reaction chamber of the fluidized bed reactor or the surface to be treated due to electrostatic Establish attraction. To ensure environmental friendliness here too To ensure the procedure, vinegar or Zi tronic acid added to the bed.
Vorteilhaft ist weiter, daß als Gas für den durch die Wir belbettanlagen geführten Gasstrom je nach zu behandelnder Oberfläche ein Inertgas oder ein Edelgas verwendet wird. Bei hoch empfindlichen Oberflächen sollten möglichst nur Edelgase verwendet werden, um beispielsweise eine erneute Oxidierung der Oberfläche zu vermeiden.Another advantage is that as a gas for the by the we Bedbed plants led gas flow depending on the to be treated Surface of an inert gas or an inert gas is used. For highly sensitive surfaces, if possible, only Noble gases are used, for example, to make a new one Avoid surface oxidation.
Erfindungsgemäß werden unterschiedliche Granulatgemische zu
den verschiedensten Reinigungszwecken verwendet:
Zum fleckfreien Trocknen von galvanisch hochglanzvermes
singten Werkstücken hat es sich gezeigt, daß in vorteilhaf
ter Weise ein Granulatgemisch aus Holz, Glaskugeln und als
Zusatzkomponente eine Säure verwendet wird.According to the invention, different granulate mixtures are used for a wide variety of cleaning purposes:
For spot-free drying of galvanically high-gloss workpieces, it has been shown that a mixture of granules of wood, glass balls and an acid is used as an additional component in an advantageous manner.
Zum Reinigen von Leiterplatten, insbesondere von Schweiß fingerabdrücken als Vorbereitung zum Löten wird den im letzten Abschnitt beschriebenen Gemisch noch zusätzlich Aluminiumoxid zugefügt. For cleaning printed circuit boards, especially sweat fingerprints as preparation for soldering will mixture described in the last section Alumina added.
Ein Entfetten von Oberflächen wird insbesondere durch ein Gemisch aus Maiskolbenschrot, Glaskugeln und Säure erzielt.Degreasing of surfaces is done in particular by a Mixture of corncob meal, glass balls and acid.
Die Messung gibt Informationen über den Verfahrensablauf, der dann in Abhängigkeit von der gewünschten Behandlungs weise entsprechend geregelt werden kann; es kann beispiels weise die Temperatur erhöht, der Gasdruck erniedrigt wer den, etc. Sehr wichtig ist auch die Leitfähigkeitsüberwa chung, um die Menge an Zitronen- und/oder Essigsäure zu be stimmen, die der Schüttung zugefügt werden soll, um die elektrostatische Anziehung zwischen den Oberflächen und den Granulatteilchen zu minimieren.The measurement gives information about the procedure, which then depends on the desired treatment can be regulated accordingly; for example as the temperature increases, the gas pressure lowers etc. The conductivity monitoring is also very important to measure the amount of citric and / or acetic acid vote, which is to be added to the filling in order to electrostatic attraction between the surfaces and the To minimize granulate particles.
Die Erfindung ist nachstehend anhand einer Figur einer Wir belbettanlage beispielsweise näher erläutert.The invention is based on a figure of a We bed system for example explained in more detail.
Die stark vereinfacht dargestellte Wirbelbettanlage ist allgemein mit 1 bezeichnet. Sie weist einen Reaktionsraum 2, einen Zyklon 3, ein Seitenkanalgebläse 4, eine Steuer einheit 5 und vier Rückführungskanäle 6 sowie eine Schleuse 10 auf.The fluidized bed system shown in a highly simplified manner is generally designated 1 . It has a reaction chamber 2 , a cyclone 3 , a side channel blower 4 , a control unit 5 and four return channels 6 and a lock 10 .
Im Reaktionsraum 2 des Wirbelbettreaktors 1 befindet sich als Beispiel ein zu behandelnder Lampenschirm 7, dessen äu ßere Oberfläche auf Hochglanz poliert werden soll. Wie in einem Sichtfenster 8 angedeutet ist, soll sich die Schüt tung 8 im sogenannten "Fließzustand" befinden. Die einzel nen Granulatteilchen 9, wobei die organischen Granulatteil chen mit 9a und die anorganischen Granulatteilchen mit 9b bezeichnet sind, bilden im Reaktionsraum 2 das Zweistoff wirbelbett und prallen auf die Oberfläche des zu behandeln den Lampenschirmes 7.In the reaction chamber 2 of the fluidized bed reactor 1 there is, as an example, a lampshade 7 to be treated, the outer surface of which is to be polished to a high gloss. As indicated in a viewing window 8 , the bed 8 should be in the so-called "flow state". The individual NEN granules 9 , the organic granules Chen with 9 a and the inorganic granules with 9 b, form the two-fluid bed in the reaction chamber 2 and bounce on the surface of the lampshade 7 to be treated.
Zur Vereinfachung sind in der Figur die verschiedenen Meß- und Regeleinrichtungen 11 sowie weitere Details des Wirbel stromreaktors nicht näher dargestellt.For the sake of simplicity, the various measuring and control devices 11 and further details of the eddy current reactor are not shown in detail in the figure.
Das Verfahren zur Behandlung der Oberfläche wird im nach
folgenden näher erläutert:
Strömt ein Gasstrom durch die Schüttung aus dem organischen
Granulat 9a und einem anorganischen Granulat 9b, so steigt
der Druckverlust des Gases über die Höhe der Schüttung mit
wachsender Gasgeschwindigkeit an, bis sich plötzlich am so
genannten Lockerungspunkt die Schüttung auflockert und in
den "Fließbettzustand" übergeht. In dieser "Wirbelschicht"
ist die Bewegung der einzelnen Granulatteilchen so heftig,
daß bei einem Aufprall eines organischen Granulatteilchens
auf den Lampenschirm 7, die rauhe und poröse Oberfläche
dieses Teilchens von der zu behandelnden Oberfläche des
Lampenschirms 7 Schmutzpartikel und Fettpartikel entfernt.
The method for treating the surface is explained in more detail below:
If a gas stream flows through the bed of organic granules 9 a and inorganic granules 9 b, the pressure loss of the gas rises over the height of the bed with increasing gas velocity until the bed suddenly loosens at the so-called loosening point and changes to the "fluid bed state"" transforms. In this "fluidized bed", the movement of the individual granulate particles is so violent that when an organic granulate particle impacts the lampshade 7 , the rough and porous surface of this particle removes dirt particles and fat particles from the surface of the lampshade 7 to be treated.
Beim Aufprall eines anorganischen Granulatteilchens 9b wer den Wassertröpfchen entfernt und die Oberfläche poliert. Dadurch, daß die anorganischen Granulatteilchen 9b ein kleineres Volumen, aber eine größere Dichte als die organi schen Granulatteilchen aufweisen, bildet sich eine obere Schicht aus anorganischen Granulatteilchen 9b als abdecken de fluidisierende Schicht aus. Damit wird ein zu hoher Feststoffaustrag des Naturgranulates 9a am Gasaustritt des Wirbelbettreaktors verhindert.When an inorganic granule 9 b strikes, the water droplets are removed and the surface is polished. Characterized in that the inorganic granules 9 b have a smaller volume but a greater density than the organic granules rule, an upper layer of inorganic granules 9 b forms as a covering de fluidizing layer. This prevents the natural granulate 9 a from being too high at the gas outlet of the fluidized bed reactor.
Claims (5)
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- 1991-01-24 DE DE19914101957 patent/DE4101957C2/en not_active Expired - Fee Related
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