Die Autorin: Helga Thomas, Market Manager Klüber Lubrication Der Autor: Dr. Wolfgang Sammer, Leitung Corporate Development Klüber Lubrication
Die Entstehung von Partikeln in den Produktionsanlagen sollte immer ganzheitlich betrachtet werden. Letztendlich kann sie auf zwei Hauptursachen zurückgeführt werden: auf die Bildung von Verschleißpartikeln sowie auf Ausgasungen. Ausgasungen können z. B. aus Schmierstoffen kommen und dann im Prozessbereich kondensieren. Wie kann eine Optimierung des Schmierstoffmanagements der Partikelentstehung entgegenwirken?
Was für Schmierstoffe generell gilt, betrifft auch die Schmierstoffe, die unter Reinraumbedingungen genutzt werden sollen: Sie müssen zunächst die ganz grundsätzlichen Anforderungen erfüllen, wie sehr gute Schmierwirkung und hohen Verschleißschutz bieten, eine lange Gebrauchsdauer haben, lange Nachschmierintervalle ermöglichen sowie gegebenenfalls gut mit Kunststoffen verträglich sein. Eine Folge unzureichender oder ungeeigneter Schmierung sind beispielsweise erhöhte Reibwerte und ein schneller Verschleiß der Bauteile. Dies ist prinzipiell unerwünscht, und im Reinraum kommt erschwerend hinzu, dass die winzigen Verschleißpartikel die Raumluft verunreinigen. Durch die Wahl eines passenden, leistungsstarken Schmierstoffs kann die Materialabnutzung der Reibpartner verringert und die Anzahl der frei werdenden Verschleißpartikel deutlich reduziert werden.
Schmierstoffe auf Basis perfluorierter Polyetheröle und PTFE einen sich für Reinraumanwendungen besonders gut. Sie bieten auch dann guten Verschleißschutz, wenn es sich um die Schmierung sensibler Kunststoffreibpartner handelt, da eine gute Verträglichkeit gegenüber Kunststoffen gegeben ist. Zudem sind sie chemisch beständig gegen die zur Sterilisation in Reinräumen eingesetzten Methoden, wie Heißdampf bei 121 °C, Wasserstoffperoxidlösungen, Ozon und UV-Licht.
Ein ganz wesentliches Kriterium für die Verwendung eines Schmierstoffs in Reinräumen sind möglichst niedrige Ausgasungswerte. Ausgasungen werden bei der Partikelmessung zur Bestimmung der Reinraumklasse zwar nicht erfasst, die sich daraus bildenden Kondensate jedoch schon.
Die Kondensate können sich zudem auf dem Produktionsgut niederschlagen – was im Reinraum natürlich vermieden werden soll. Dem weltweit aktiven Hersteller von Spezialschmierstoffen Klüber Lubrication ist es mit der Produktreihe Barrierta gelungen, Schmierstoffe zu entwickeln, die sich durch besonders niedrige Ausgasungswerte, auch unter höheren Temperaturen, auszeichnen.
Das wird belegt durch eine vom Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung, Stuttgart, entwickelte Untersuchung zum quantitativen Nachweis von Ausgasungskomponenten, die sogenannte industrieangepasste Methode zur Ausgasungsbewertung organischer Komponenten durch Purge and Trap TD-GC/MS. Dabei handelt es sich um eine Kombination von Chromatographie und Massenspektrometrie. Die Verbindung dieser beiden sehr präzisen Untersuchungsmethoden eignet sich besonders für die Analyse von gasförmigen Stoffen.
