Das falsche Schmiermittel als Grund
Reduzierung der hohen Ausschussquote nach dem Lackieren
- Die Situation: Ein Hersteller von Präzisionsteile musste täglich 7.500 Teile bereits in der Lackierphase aussortieren. Das Montageschmiermittel hinterließ einen Restfilm, der die Entfettung überstand und die Lackhaftung beeinträchtigte.
- Die Lösung: Ein Wechsel des Schmierstoffs. Keine Maschinenumbauten, keine Prozessänderungen.
- Das Ergebnis: Die Ausschussquote sank von 3 % auf 1 %. Jährliche Einsparung: 560.000 €. Der Schmierstoffverbrauch sank um 83 %.
Jeden Tag durchlaufen Tausende von Präzisionsteilen die Montage und gelangen in die Beschichtungs- oder Lackierphase, doch ein gewisser Prozentsatz schafft es nie bis zum Ende. Oberflächenrisse. Schlechte Haftung. Oberflächenfehler, die ohne erkennbare Ursache auftreten.
Die Maschine wird überprüft. Der Lack wird getestet. Der Prozess wird überprüft. Die Ausschussquote bleibt unverändert.
In den meisten Fällen wird die Untersuchung zu früh abgebrochen. Das in der Montagephase verwendete Schmiermittel, das Stunden vor dem Lackiervorgang aufgetragen wird, steht selten auf der Liste der Verdächtigen. Es sollte jedoch als Erstes überprüft werden.
Fünf Anzeichen dafür, dass das Schmiermittel die eigentliche Ursache ist
Dieser Fall ist für Ihren Betrieb vor allem relevant, wenn Sie sich in einer der folgenden Situationen wiederfinden.
- Die Teile werden während der Montage geschmiert und durchlaufen anschließend einen Beschichtungs-, Lackier-, Farbauftrag- oder Galvanisierungsschritt.
- Sie haben in der Endbearbeitungsphase eine anhaltende Ausschussquote, die sich durch Maschinen- oder Prozessanpassungen nicht beheben ließ.
- Das Fehlermuster ist uneinheitlich: Einige Chargen sind in Ordnung, andere nicht, ohne dass eine eindeutige Korrelationsvariable erkennbar ist.
- Sie haben bereits das Beschichtungsmaterial, den Entfettungsprozess und die Auftragsgeräte überprüft.
- Das Schmiermittel, das Sie in Ihrer Montagephase verwenden, wurde noch nie auf Verträglichkeit mit Ihrem Oberflächenbehandlungsverfahren geprüft.
Wenn zwei oder mehr dieser Punkte auf Sie zutreffen, lohnt es sich, den Rest dieser Seite aufmerksam durchzulesen.
Was geschah und warum niemand den Fehler entdeckte
Ein Hersteller von Präzisionsdruckknöpfen für führende Sport- und Luxusmodemarken produziert täglich 250.000 Teile. Jeder Druckknopf besteht aus zwei oder drei Teilen aus Stahl und Messing, die unter strengen Maßtoleranzen zusammengebaut, anschließend entfettet und mit einer hochwertigen Lackierung versehen werden.
Lange Zeit wurden 3 % der Tagesproduktion, also 7.500 Bauteile, bereits in der Lackierphase aussortiert. Der Grund waren Oberflächenrisse in der Lackierung. Das Ausschussmuster war konsistent, die Ursache jedoch nicht.
Die Montagemaschine war überprüft worden. Der Entfettungsprozess war überprüft worden. Der Lacklieferant war konsultiert worden. Nichts änderte sich.
Die Ursache lag im Schmiermittel:
Während der Montage wurde das Schmiermittel auf die Teile in den Zuführschalen aufgetragen, um die Reibung zwischen den Teilen und den Führungen zu verringern, während diese durch die Presswerkzeuge liefen. Das Problem lag nicht darin, wie es sich während der Montage verhielt.
Das Problem war, was danach geschah. Herkömmliche Schmiermittel hinterlassen einen Restfilm auf der Oberfläche jedes Bauteils, mit dem sie in Kontakt kommen. Durch eine Standardentfettung wird der Großteil dieses Films entfernt, nicht jedoch die Rückstände, die sich in die Mikrostruktur der gepressten Metalloberfläche eingearbeitet haben. Zwei Faktoren verschärfen dies noch: Der Entfettungsprozess ist auf die Entfernung großer Mengen ausgelegt, nicht auf die ultrareine Oberflächenvorbereitung, die für die Lackierung erforderlich ist; und viele herkömmliche Schmiermittel sind in den alkalischen oder wasserbasierten Entfettungsmitteln, die typischerweise in diesen Produktionslinien verwendet werden, nicht vollständig löslich.
Wird Lack auf eine Oberfläche mit diesen Restverunreinigungen aufgetragen, ist die Haftung auf der Mikroebene beeinträchtigt. Der Lack haftet an einigen Stellen, an anderen jedoch nicht. Unter thermischer oder mechanischer Belastung versagen die schwächeren Haftstellen, was zu den Oberflächenrissen führt, die die Ausschussrate verursachten.
Das Schmiermittel versagte nicht während der Montage. Es verunreinigte die Oberfläche nach der Montage auf unsichtbare Weise, und der Schaden wurde erst drei Schritte später sichtbar. Deshalb ergab die Untersuchung immer wieder nichts: Ursache und Symptom waren durch eine ganze Prozessstufe voneinander getrennt.
Warum der Wechsel des Schmiermittels das Problem behoben hat
Das bisher verwendete Schmiermittel wurde durch Interflon Food Lube (Aerosol) ersetzt, das mit der MicPol®-Technologie angereichert ist.
Interflon Food Lube ist ein Trockenfilmschmierstoff. Nach dem Auftragen verdunstet die Trägersubstanz und hinterlässt einen dünnen, trockenen, fest haftenden Film. Dieser Film bleibt an Ort und Stelle, benetzt benachbarte Oberflächen während des Transports oder der Lagerung nicht erneut und ist chemisch verträglich mit den nachfolgenden Entfettungs- und Lackierprozessen.
Herkömmliche Nassschmiermittel hinterlassen einen flüssigen oder halbflüssigen Restfilm, der nach dem Auftragen weiter wandert, sich über die Oberfläche der benetzten Teile ausbreitet, sich bei der Handhabung wieder ablagert und chemisch mit dem Lack interagiert. Es ist dieses Wanderungsverhalten in Verbindung mit der schlechten Löslichkeit in handelsüblichen Entfettungsmitteln, das den Haftungsfehler verursacht.
Der Rückstand, der die Lackhaftung behinderte, ist in der Form, die das Problem verursacht hat, nicht mehr vorhanden. Der Entfettungsschritt, der unverändert bleibt, reicht nun für den Zustand der Oberfläche aus. Der Fehlermechanismus wird an der Quelle beseitigt.
Es wurden keine Maschinenumbauten vorgenommen. Es waren keine Prozessänderungen erforderlich. Dieselben Auftragspunkte, dieselben Intervalle, dieselbe Produktionslinie. Nur der Schmierstoff wurde gewechselt.
Die Lackrisse hörten sofort auf.
Die Ergebnisse
| Metrik | Vorher | Nachher | Ergebnis |
|---|---|---|---|
| Tägliche Ausschussquote | 3% | 1% | -2% |
| Aussortierte Teile / Tag | 7.500 | 2.500 | -5.000/Tag |
| Täglicher finanzieller Verlust | €3.000 | €1.000 | -€2.000/Tag |
| Jährliche Einsparung (280 Tage) | €560.000 | ||
| Aerosoldosen pro Monat | 140 | 24 | -83% |
| Schmierstoffverbrauch gesamt | Ausgangswert | -50% | Halbiert |
Die Amortisationszeit betrug nur wenige Wochen.
Die Ausschussquote sank nicht auf null: Es bleibt eine Basisquote von 1 %, die auf Maßabweichungen zurückzuführen ist, die bei der Präzisionsmontage normal sind und nichts mit der Schmierung zu tun haben. Was vollständig verschwand, war der Lackfehler. Jeder verbleibende Ausschuss hat nun eine andere, nachvollziehbare Ursache.
Der monatliche Schmierstoffverbrauch sank von 140 Aerosoldosen auf 24. Da bei der Trockenfilmschmierung pro Anwendung weniger Produkt benötigt wird, um denselben Effekt zu erzielen, gingen Lagerbestände, Beschaffungszyklen und chemische Abfälle proportional zurück.
Sobald die Ergebnisse eindeutig waren, ersetzte der Hersteller auch den Maschinenreiniger durch Interflon Eco Degreaser. Es galt dieselbe Logik: ein Reiniger ohne Kennzeichnungspflicht für Gefahrenhinweise, der für die Bediener sicherer und einfacher zu handhaben ist. Ein Lieferant, ein System, eine Dokumentation.
Die Berechnung
Vorher: 250.000 Bauteile × 3 % Ausschussquote = 7.500 Stück × 0,40 € Durchschnittswert = 3.000 €/Tag
Nachher: 250.000 Bauteile × 1 % Ausschussquote = 2.500 Stück × 0,40 € Durchschnittswert = 1.000 €/Tag
Tägliche Einsparung: 2.000 € × 280 Arbeitstage = 560.000 € pro Jahr
Diese Zahl umfasst ausschließlich Produktionsabfälle. Nicht berücksichtigt sind die Einsparungen durch den geringeren Schmierstoffverbrauch, die reduzierten Beschaffungskosten sowie die Zeit, die zuvor für die Untersuchung eines Problems aufgewendet wurde, für das sich letztendlich eine produktbezogene Lösung herausstellte.
Was tun, wenn Sie dieses Muster erkennen?
Wenn Ihre Ausschussquote bei der Endbearbeitung oder Beschichtung ein ähnliches Profil aufweist – also anhaltend ist, keinen eindeutigen Zusammenhang mit der Maschine hat und sich nicht durch Prozessanpassungen beheben lässt –, ist der erste Schritt eine Bewertung der Schmierstoffverträglichkeit.
Das bedeutet, jeden Punkt in Ihrem Prozess zu identifizieren, an dem ein Schmierstoff mit einem Bauteil in Kontakt kommt, das anschließend einer Oberflächenbehandlung unterzogen wird, und zu prüfen, ob der verwendete Schmierstoff chemisch mit dieser Behandlung verträglich ist.
In den meisten Betrieben wurde diese Prüfung noch nie durchgeführt. Das Schmiermittel wurde aufgrund seiner Leistung bei der Montage ausgewählt, nicht aufgrund seiner Kompatibilität mit nachgelagerten Prozessen. Dies ist eines der ersten Dinge, die ein Technischer Berater von Interflon überprüft.
Die Technischen Berater von Interflon führen diese Prüfung vor Ort durch. Bei dem Besuch werden die Schmierstoff-Anwendungsstellen den Anforderungen der nachgelagerten Prozesse gegenübergestellt und eine dokumentierte Ausgangsbasis erstellt. Bei Montagevorgängen mit Veredelungsschritten dauert dies in der Regel weniger als einen Tag.
Häufig gestellte Fragen
Ja, das Montageschmiermittel kann den Entfettungsschritt überstehen, und genau das ist hier geschehen. Das Problem ist nicht das Entfettungsmittel, sondern das Schmiermittel. Wenn ein herkömmliches Nassschmiermittel in dem verwendeten Entfettungsmittel nicht vollständig löslich ist, lagern sich Rückstände in der Mikrostruktur der gepressten Metalloberfläche ab und verbleiben dort – unsichtbar, aber ausreichend, um die Lackhaftung zu beeinträchtigen. Wechselt man zu einem Trockenfilmschmierstoff von Interflon, reicht derselbe Entfettungsschritt aus.
Ein uneinheitliches Ausschussmuster ist tatsächlich eines der typischen Anzeichen für eine durch Schmiermittel verursachte Verunreinigung. Die Auftragsmenge, die Umgebungstemperatur und die Verweildauer zwischen Montage und Beschichtung beeinflussen, wie viel Rückstände letztendlich auf der Oberfläche zurückbleiben, weshalb manche Chargen die Prüfung bestehen und andere nicht. Da das Schmiermittel früh im Prozess aufgetragen wird und der Fehler erst später auftritt, wird es selten in die Liste der überwachten Variablen aufgenommen.
Die Zertifizierung für den Lebensmittelbereich und die Beschichtungskompatibilität sind zwei unterschiedliche Eigenschaften. Die NSF H1-Zertifizierung bestätigt, dass ein Schmierstoff bei zufälligem Kontakt mit Lebensmitteln unbedenklich ist, sagt jedoch nichts über das Verhalten von Rückständen auf der Oberfläche oder die Wechselwirkung des Schmierstoffs mit nachfolgenden Beschichtungsprozessen aus. Interflon Food Lube verfügt zwar über die NSF H1-Zertifizierung und ist zudem mit Lackier- und Anstrichverfahren kompatibel, doch das eine folgt nicht zwangsläufig aus dem anderen.
Die Verbesserung der Lackqualität nach dem Wechsel des Schmierstoffs tritt in der Regel sofort ein. Sobald die nassen und wandernden Rückstände nicht mehr vorhanden sind, weisen die Komponenten, die in die Beschichtungsphase gelangen, eine Oberfläche auf, die der Entfetter tatsächlich reinigen kann. Die Ausschussquote verbessert sich nicht schrittweise, sondern sinkt ab dem Zeitpunkt, an dem der neue Schmierstoff das alte im Produktionszyklus ersetzt.
Die Einsparungen hängen direkt vom Produktionsvolumen, der Verbesserung der Ausschussquote und dem Wert der Teile ab. Ein Technischer Berater kann diese Berechnung nach einem Besuch vor Ort speziell für Ihren Betrieb erstellen.
Eine Senkung des Schmierstoffverbrauchs um 83 % birgt mit Interflon Schmierstoffen kein Risiko einer Unterschmierung, da die Reduzierung darauf zurückzuführen ist, dass pro Anwendung weniger Produkt benötigt wird, und nicht darauf, dass seltener geschmiert wird. Trockenfilmschmierstoffe sind von Natur aus effizient: Eine dünne, fest haftende Schicht erfüllt dieselbe reibungsmindernde Funktion wie ein dickerer Nassfilm, wobei die Schmierstellen und -intervalle unverändert bleiben.
