Reinigen von Werkstücken

Gefahren beim Reinigen von Werkstücken können z. B. durch Gase, Dämpfe, die Bildung explosionsfähiger Atmosphäre und durch hohe Badtemperaturen entstehen.

Zum Reinigen und Entfetten von Metalloberflächen werden als organische Lösemittel verwendet:

• Kohlenwasserstoffe (KW), z. B. Waschbenzin, Petroleum, Testbenzin
• Chlorkohlenwasserstoffe (CKW), z. B. "Tri"
• Kaltreiniger (Gemische der genannten Stoffe). Der Begriff "Kaltreiniger" wird auch für Reinigungsemulsionen und wässrige Reinigungsmethoden vewendet.

An jeder Lösemittel-Reinigungseinrichtung - ausgenommen Reinigungsgefäßen - müssen u.a. folgende Angaben angebracht sein: Hersteller, Lieferer oder Einführer, Baujahr, zulässige Lösemittel, für brennbare Lösemittel: niedrigster Flammpunkt, zulässiges Füllvolumen (Liter), Heizleistung, Kühlleistung.

Als Reinigungsgefäße bezeichnet man unbeheizte Geräte ohne Einbauten, wie Schalen, Schüsseln, Eimer und Tauchbehälter, auch wenn sie mit Sieben oder Ablagen versehen werden.

Bauteile von Lösemittel-Reinigungseinrichtungen, die mit Lösemitteln in Berührung kommen, müssen gegen diese beständig sein; eine Zersetzung des Lösemittels darf nicht erfolgen. Deshalb dürfen beim Einsatz von CKW die Anlagenteile z. B. nicht aus Aluminium oder aluminiumhaltigen Legierungen bestehen. CKW (z. B. "Tri") dürfen nur in geschlossenen Anlagen verwendet werden!

Räume, in denen Reinigungarbeiten stattfinden, müssen mit einer dem Stand der Technik entsprechenden Lüftung ausgerüstet sein. Die Lüftung soll bewirken, dass die Beschäftigten nicht durch Gase, Dämpfe oder Aerosole geschädigt werden. Außerdem soll sie die Entstehung gefährlicher, explosionsfähiger Atmosphäre verhindern. Dieses Ziel ist erreicht, wenn der Arbeitsplatzgrenzwert zu jeder Zeit an jeder Stelle im gesamten Raum unterschritten wird.

Die Lufteintritts- und die Luftaustrittsöffnungen müssen so beschaffen sein, dass eine gleichmäßige Luftführung im Arbeitsbereich erreicht wird. Zweckmäßig ist eine Luftführung von oben nach unten, da nicht erwärmte Lösemittel schwerer als Luft sind. Lüftungsmaßnahmen sind auch bei gereinigten Werkstücken notwendig, z. B. auf Abdunststrecken und Abdunstplätzen.

Die Reinigungseinrichtungen müssen so beschaffen sein, dass keine flüssigen Lösemittel austreten können. Deswegen sollten zum Befüllen und Entleeren der Anlagen fest installierte Rohrleitungen oder sicher befestigte Schlauchleitungen zwischen der Anlage, Pumpe und dem Transportgefäß bzw. Lagerbehälter vorhanden sein.

An beheizten Einrichtungen müssen Einrichtungen vorhanden sein, die eine Zersetzung der Lösemittel durch zu hohe Temperaturen oder eine Entzündung der Lösemitteldämpfe verhindern. Der Schutz vor Überhitzung muss unabhängig vom Temperaturregler sichergestellt sein. Die Heizung muss sich so frühzeitig abschalten, dass die zulässige Badtemperatur nicht überschritten wird. Nach Auslösen des Überhitzungsschutzes darf sich die Heizung nicht selbstständig wieder einschalten. Überhitzungsschutz bieten z. B. Einrichtungen zur Begrenzung der Badtemperatur und Einrichtungen, die den erforderlichen Mindestflüssigkeitsstand gewährleisten (Trockenschutz, Niveauwächter). Bei brennbaren Lösemitteln kann ein Schutz gegen Überhitzen und Entzünden durch eine indirekte Beheizung mit einem Wärmeträger sichergestellt werden. Außerdem müssen die Reinigungsanlagen mit einer Kondensationseinrichtung ausgerüstet sein, wenn der Taupunkt die Raumtemperatur überschreitet. Sie muss so beschaffen und mit der Heizung verriegelt sein, dass bei Ausfall der Kondensation die Heizung nicht eingeschaltet werden kann. Bei nicht ausreichender Kühlung muss sich die Heizung selbsttätig abschalten. Die Kondensationseinrichtung muss nach dem Abschalten der Heizung so lange wirksam bleiben, wie mit dem Auftreten von gesundheitsgefährlichen Lösemitteln oder gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre zu rechnen ist.

Zum Reinigen von Werkstücken mit reaktiven Oberflächen dürfen CKW (mit Ausnahme von Tetrachlorethen) und chlorkohlenwasserstoffhaltige Lösemittelgemische nur verwendet werden, wenn sie hierfür besonders stabilisiert sind. Die Eignung muss durch ein Gutachten einer von der Berufsgenossenschaft benannten Prüfstelle nachgewiesen sein. Zurzeit werden derartige Untersuchungen von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) durchgeführt.

Reaktive Oberflächen liegen vor bei:

• spanabhebend bearbeiteten Werkstücken aus Aluminium oder aluminiumhaltigen Legierungen
• Aluminiumspänen
• Aluminiumstaub.

Die Stabilisierung von CKW und Lösemittel-Gemischen kann im Laufe des Gebrauchs verloren gehen. Dies gilt insbesondere beim Einsatz von sonderstabilisierten CKW für die Entfettung von Aluminium und aluminiumhaltigen Werkstofffen. Derartige verarmte Lösemittel dürfen ohne sachkundig kontrollierte chemische Wiederaufbereitung nicht mehr für die Reinigung verwendet werden.

Alkalische und neutrale Reinigungslösungen bestehen aus anorganischen basischen bzw. neutralen Salzen und oberflächenaktiven, meist organischen Substanzen (Tensiden), die in Wasser gelöst sind. Gefahren können auftreten durch sehr starke Alkalien, giftige Salze, hohe Badtemperaturen und krebserzeugendes Potenzial mancher Tenside.

Weil bei den Mischungsvorgängen Wärme frei wird, sollte das Bad zuerst zur Hälfte mit klarem Wasser gefüllt werden. Dann wird vorsichtig, in kleinen Mengen und unter ständigem Rühren Salz zugegeben und schließlich Wasser bis zur gewünschten Konzentration nachgefüllt. Erst danach schaltet man, falls erforderlich, die Heizung ein. Dennoch kann es zur Bildung ätzender Nebel über der Badoberfläche kommen, weil die Löslichkeit von Luft in Wasser durch alkalische Salze herabgesetzt wird. Die entweichende Luft reißt feinste Tröpfchen an die Oberfläche. Eine Randabsaugung kann daher auch bei unbeheizten Bädern erforderlich sein.

Saure Reinigungslösungen als Beizentfetter bestehen aus wasserlöslichen organischen Lösemitteln wie Alkoholen oder Estern sowie Phosphorsäure oder sauren Phosphaten und Wasser. Die Lösungen sind also ätzend; zusätzliche Gefährdungen können durch die organischen Lösemittel auftreten.

Emulsionsreiniger bestehen aus in Wasser emulgierten Lösemitteln, meist Kohlenwasserstoffen sowie Tensiden. Sicherheitsmaßnahmen sind je nach Zusammensetzung zu treffen und müssen, ebenso wie die Kennzeichnung der Gebinde, der Gefahrstoffverordnung entsprechen.

Wegen der gründlichen Reinigungswirkung wird die elektrolytische Reinigung vor allem vor dem Galvanisieren angewendet. Als Elektrolyte dienen Lösungen alkalischer oder cyanidischer Salze. Cyanidfreie Elektrolyte wirken in Bädern bis 100 °C.

Dabei treten die gleichen Gefahren wie bei alkalischen und neutralen Reinigungslösungen auf. Da außerdem eine stürmische Wasserstoffentwicklung stattfindet, muss eine wirksame Absaugung erfolgen. Die untere Explosionsgrenze des Wasserstoff/Luft-Gemisches muss unterschritten werden.

Beim Einsetzen und Herausnehmen der Werkstücke ist die Stromzufuhr zu unterbrechen, weil sonst Explosionsgefahr durch Funkenziehen an den Kontaktstellen besteht. In Räumen mit elektrolytischen Bädern darf nicht mit brennbaren Flüssigkeiten, die hoch- und leichtentzündlich sind, gearbeitet werden.

Besondere Verfahren

Ultraschallreinigung ist ein chemisch-mechanisches Reinigungsverfahren in Bädern mit organischen Lösemitteln oder wässrigen Lösungen, die mit mechanischen Schwingern beschallt werden. Die Frequenz liegt außerhalb des Hörbereichs. Gefährdungen können von den Badflüssigkeiten ausgehen.

Das Reinigen in Salzschmelzen beschränkt sich auf spezielle Anwendungsfälle vor dem Galvanisieren. Alkalische Salzschmelzen, die zum Teil auch fluoridhaltig sind, besitzen ein hohes Gefährdungspotenzial.

Besondere Anforderungen an die Sicherheitstechnik stellt das Natriumhydrid-Verfahren wegen seiner hohen Explosionsgefahr, da aus Natriummetall und Wasserstoff im Temperaturbereich von 380 °C Natriumhydrid als Reinigungsschmelze erzeugt wird.

Mit Dampfstrahl- und Hochdruckstrahlreinigungsverfahren werden insbesondere größere Werkstücke mit grober Verschmutzung, altem Farbanstrich, Fetten, Ölen und Wachsen gereinigt. Beim Dampfstrahlverfahren beträgt die Temperatur bis zu 140 °C, der Druck bis zu 9 bar; beim Hochdruckstrahl wird meist mit Drücken von 7 bis 30 bar gearbeitet.

Die Verwendung von hoch- und leichtentzündlichen Bremsenreinigern (z. B. in Kfz- Werkstätten) ist verboten, da der Flammpunkt dieses Lösemittels weniger als 21 °C beträgt!