Technische Sauberkeit - einen Schritt weitergedacht

Organische Verunreinigungen

In jüngster Zeit wird in zunehmenden Maßen das Schadpotential filmischer Verunreinigungen (Öle, Fette, Salze) in der Automobilindustrie erkannt. Primär sind hier organische Rückstände im Fokus. Diese Verunreinigungen stammen häufig von Fertigungshilfsstoffen wie Ölen, Fetten, Korrosionsschutzmitteln, Kühlschmiermitteln oder Reinigungsmitteln. Rückstände dieser Art führen sehr schnell zu eindeutigen Fehlern in den Folgeprozessen der Herstellung. So verhindern derartige Verunreinigungen beispielsweise die vollständige Benetzung mit einer Lackschicht oder senken die Klebbarkeit einer Kontaktfläche deutlich herab.

Die Bandbreite der relevanten Messtechniken reicht von einfachen Verfahren wie der gravimetrischen Erfassung der Rückstände oder der Kontaktwinkelmessung zur Bestimmungen der Oberflächenspannung über die IR-Spektroskopie zur Charakterisierung einfacher Organik bis hin zu komplexen Methoden wie der gekoppelten Gaschromatographie-Massenspektrometrie.

Ionische Verunreinigungen

Ein wichtiger Teilbereich der filmischen Verunreinigungen stellen ionische Rückstände (Salze) auf Bauteilen dar. Die steigende Verwendung von hochsensibler und kompakter Elektronik im technisch anspruchsvollen Automotive Bereich stellt immer schärfere Anforderungen an die ionische Sauberkeit solcher Bauteile. Hier trifft die zunehmende Miniaturisierung der Elektronik mit engsten Kontaktabständen auf schwankende Klimabedingungen und das bei geforderter Lebensdauer von über 200.000 km. Quelle ionischer Verunreinigungen sind Rückstände aus Löt- oder Galvanikprozessen.

Das Schadbild umfasst Korrosionsschäden oder Kurzschlüsse durch den hygroskopischen Charakter der Salzrückstände oder auf Grund von Dendritenwachstum. Die genaue Kenntnis der Menge wie auch der Gestalt an ionischen Rückständen auf den Bauteilen, sowie die Definition von Grenzwerten ist von entscheidender Bedeutung. Die Ionenaustauschchromatographie ermögicht die salzhaltigen Verunreinigungen zu charakterisieren und im ppm-Bereich zu quantifizieren. Die ROSE Messung ist eine Methode zur Bestimmung der Leitfähigkeit von Rückständen auf elektronischen Bauteilen.

Das häufige Fehlen spezieller Prüfnormen und -vorschriften gepaart mit der großen chemischen Vielfalt der möglichen Verunreinigungen macht eine universelle Analysestrategie, wie sie für partikuläre Fragestellungen im Sinne der VDA 19.1 / ISO 16232 etabliert ist, annähernd unmöglich. Um belastbare und aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten, ist es somit unerlässlich, vorab potenziell mögliche Verunreinigungen einzugrenzen und passende Analyseroutinen zu erarbeiten. Generell gilt für alle Fragestellungen, daß eine enge Kommunikation im Kunden-Lieferanten-Verhältnis notwendig ist, um diesen vielschichtigen Bereich der technischen Sauberkeit sicher im Griff zu haben.