Die Herstellung von Hairpins aus Kupfer und Aluminium für Elektromotoren ist ein komplexer Prozess, bei dem hohe Anforderungen an Maßhaltigkeit, Oberflächenqualität und Prozesssicherheit gestellt werden. Während der Fertigung durchläuft das Material verschiedene Verfahrensschritte, bei denen zwangsläufig Verunreinigungen auf der Bauteiloberfläche entstehen. Dazu zählen vor allem Schmierstoffe und feinste Materialpartikel.

Eine unzureichende Entfernung dieser Verschmutzungen kann in den nachfolgenden Prozessschritten zu erheblichen Problemen führen. Insbesondere beim Beschichtungs- oder Isolationsprozess wirkt sich eine verschmutzte Oberfläche negativ aus. Aus diesen Gründen ist die Reinigung des Materials essenzieller Bestandteil moderner Fertigungslinien und trägt wesentlich zur Qualität und Zuverlässigkeit des Endprodukts bei.

Neben einfachen mechanischen und/oder Spritzverfahren, hat sich in der Hairpin-Fertigung die Ultraschallreinigung bewährt, insbesondere bei schwankenden Verunreinigungen des Ausgangsmaterials. Mit Hilfe der Ultraschallreinigung lassen sich nahezu „porentief-“ reine Oberflächen, auch bei quantitativ schwankenden Oberflächenverschmutzungen, erzielen. Öl- und Fettrückstände sowie feine Metallpartikel werden zuverlässig entfernt, was dazu führt, dass die Prozessstabilität verbessert wird.

Im Vergleich zu anderen Reinigungsverfahren bietet die Ultraschallreinigung eine ausgewogene Kombination aus Reinigungsleistung, Prozesssicherheit und Wirtschaftlichkeit. Spritzreinigungsverfahren sind zwar für grobe Verschmutzungen geeignet, stoßen jedoch bei feinen Partikeln an ihre Grenzen. Rein chemische Tauchreinigungen ohne Ultraschall benötigen oft längere Prozesszeiten, um vergleichbare Ergebnisse zu erzielen. Die Ultraschallreinigung ermöglicht dagegen kurze Taktzeiten bei gleichzeitig hoher Reinigungswirkung und ist damit besonders für hohe Durchlaufgeschwindigkeiten bei gleichbleibend guter Qualität geeignet.

Die Reinigung selbst erfolgt in einem mit Flüssigkeit gefüllten Bereich, in dem durch Ultraschallgeber hochfrequente Schwingungen erzeugt werden. Diese Schwingungen breiten sich im Reinigungsmedium aus und führen zur Bildung mikroskopisch kleiner Bläschen, die ständig entstehen und wieder zusammenfallen. Beim Kollaps dieser Bläschen entstehen lokal sehr hohe Druck- und Temperaturbereiche, die die Verschmutzungen von der zu reinigenden Oberfläche lösen. Durch eine sehr hohe Leistungsdichte pro Volumen, lassen sich geringen Kontaktzeiten und somit hohe Durchlaufgeschwindigkeiten generieren.

GEO entwickelt und produziert individuelle Ultraschallreinigungsanlagen, speziell auf Ihre Anforderungen zugeschnitten.

In der Praxis wird die Ultraschallreinigung fast immer in Kombination mit geeigneten Reinigungsmedien eingesetzt. Reines Wasser besitzt nur eine begrenzte Reinigungswirkung, insbesondere bei öl- und fetthaltigen Verschmutzungen. Daher kommen häufig wasserbasierte Reiniger mit Tensiden oder schwach alkalische Lösungen zum Einsatz. Diese Zusätze senken die Oberflächenspannung der Flüssigkeit und unterstützen das Ablösen und Abtransportieren der Verunreinigungen. Die Auswahl des Reinigungsmediums richtet sich dabei nach dem Grundmaterial der Hairpins, der Art der Verschmutzung und den Anforderungen der nachfolgenden Prozesse. GEO bietet hier eine ganze Reihe spezieller Reiniger für diesen Bereich an (GC(S/A) Reihe).

Wirtschaftliche und ökologische Aspekte spielen eine weitere Rolle. Zwar ist die Investition in eine Ultraschallreinigungsanlage höher als bei einfachen Reinigungssystemen, jedoch amortisieren sich diese Kosten häufig durch reduzierte Ausschussquoten und eine insgesamt stabilere Produktion.

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass die Ultraschallreinigung ein bewährtes und effektives Verfahren zur Reinigung bei der Herstellung von Hairpins darstellt. Sie ermöglicht eine zuverlässige Entfernung typischer Produktionsverschmutzungen und schafft optimale Voraussetzungen für nachfolgende Prozessschritte.

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