Durch Niedertemperatur-Entphosphatierung Kosten nachhaltig senken

Bei der Verarbeitung von phosphatiertem Stahldraht senkt eine Niedertemperatur-Entphosphatierung den Energiebedarf um mehr als 25 % und reduziert den Chemikalieneinsatz. Gleichzeitig steigen Prozesstransparenz und Prozesssicherheit.

Energieeinsparungen unterstützen Unternehmen effektiv dabei, Kosten zu senken und nachhaltiger zu produzieren. Durch die Umstellung auf ein innovatives Niedertemperatur-Entphosphatiersystem verringerte ein Hersteller von Verbindungselementen nicht nur den Energieverbrauch um gut ein Viertel, sondern auch den Chemikalieneinsatz merkbar. Darüber hinaus wurde ein Plus an Prozesstransparenz und -sicherheit erzielt.

1995 mit einem Mitarbeitenden gestartet, entwickelte sich die Dibe Verbindungstechnik GmbH in den letzten drei Jahrzehnten zu einem gefragten Partner für die Fertigung von Zeichnungs- und Sonderteilen im Bereich der Kleinschrauben von M2 bis M8. Das Produktportfolio des in Lüdenscheid ansässigen Unternehmens beinhaltet metrische und gewindefurchende Schrauben für Metalle und Kunststoffe sowie kundenspezifische Verbindungselemente. Mit den aus Stahl, Edelstahl (A2 und A4), Messing, Kupfer und Aluminiumlegierungen gefertigten Produkten beliefert Dibe neben dem Großhandel Unternehmen aus der Automobil- und Elektroindustrie sowie der Gebäudeinstallationstechnik. Spezifikationen zur technischen Sauberkeit werden dabei ebenso erfüllt wie zu einer Oberflächenveredelung.

„Rund 70 % unserer Verbindungsteile fertigen wir heute aus phosphatiertem Stahldraht. Das entspricht bis zu 400 Millionen Teilen pro Jahr mit einem Gesamtgewicht von bis zu 700 Tonnen“, beschreibt Dirk Beißner, geschäftsführender Gesellschafter der Dibe Verbindungstechnik GmbH. Die Phosphatierung dient während dem Pressen des Rohmaterials zur Haftvermittlung, der Verminderung von Reibung und Verschleiß sowie als temporärer Korrosionsschutz. Der anschließende Reinigungsprozess beinhaltet die Entphosphatierung, während die Teile nach den folgenden Fertigungsschritten wie Abgraten, Schlitzen und Walzen entfettet werden. „Um das stetig steigende Aufkommen an zu entphosphatierenden und zu entfettenden Verbindungselementen schneller, effektiver und effizienter bewältigen zu können, investierten wir 2021 in eine neue Reinigungsanlage von WMV. Diese verfügt über insgesamt vier Zonen mit Badvolumina von 3.500 Litern für das Entfetten, 1.500 Litern für das Entphosphatieren und 2.500 Litern für das Vor- und Nachspülen“, berichtet der Geschäftsführer. Durch den Anlagenbauer wurde auch der Kontakt zur Stockmeier Chemie GmbH & Co. KG hergestellt. Das Chemieunternehmen beliefert Dibe seither mit Reinigungsmedien.

Die Entphosphatierung erfolgte auch in der neuen Anlage zunächst mit einer Badtemperatur von 65 °C, entfettet wurde zwischen 50 °C und 55 °C. Die Nachdosierung der Medien wurde ebenso wie die Badwechsel aufgrund fehlender Daten zur Badqualität nach Sicherheitsdenken und Gefühl durchgeführt. Entsprechend hoch waren die Verbräuche an Energie und Medien, die jedoch noch nicht genau erfasst wurden. „Als uns Stockmeier Chemie im Herbst 2023 ein neues Niedertemperatur-Entphosphatiersystem vorstellte, klang das sehr interessant. Allerdings fehlten uns konkrete Daten, so dass wir vor dessen Einführung unsere Reinigungsanlage mit Energiezählern ausstatteten“, erinnert sich Dirk Beißner.

Das flüssige System für das Niedrigtemperatur-Entphosphatieren besteht aus drei Komponenten: Dem stark alkalischen, schaumfreien Spezialreiniger Lerabilt 268 für die Entphosphatierung und Entfettung von Eisenwerkstoffen. Der Reinigungsverstärker Leraplex 63 für alkalische Reinigungslösungen enthält ein Wirkstoffkonzentrat zur Komplexierung der Wasserhärte und von Metallionen. Hinzu kommt ein anwendungsspezifisches Aufbereitungsadditiv, das die Badstandzeit optimiert. Durch seine spezielle Rezeptur ermöglicht das spritzfähige System, dass bereits ab 50 °C stabil und prozesssicher entphosphatiert werden kann.

Dibe Verbindungstechnik nutzt die neue Lösung seit Mai 2024 mit sehr guten Ergebnissen, ohne dass Veränderungen an der Reinigungsanlage erforderlich waren. Durch die Temperaturabsenkung beim Entphosphatieren um 15 °C und bei der Entfettung um 5 °C bis 10 °C wurden in den vergangenen beiden Jahren zwischen 25 % und 29% Energie eingespart. „Noch deutlicher fällt die Einsparung mit 56 % bei den Energiekosten aus. Damit wurden die uns bei der Vorstellung des Systems genannten Kosteneinsparungen von rund 40 % deutlich übertroffen“, ergänzt Dirk Beißner.

Parallel zur Niedertemperatur-Entphosphatierung führte das Unternehmen das von Stockmeier Chemie zur Verfügung gestellte Betriebstagebuch ein. Seither werden nicht nur die Werte der täglich durchgeführten Messungen in den Bädern, beispielsweise Medienkonzentration und pH-Wert, erfasst, sondern auch die verwendeten Mengen der Medien. Ist eine Nachdosierung erforderlich, informiert das Tagebuch die Mitarbeitenden darüber, welche Komponente in welcher Menge hinzuzugeben ist. Durch die lückenlose Erfassung der Daten rund um die Entphosphatierung und Entfettung kann einerseits die Badqualität jederzeit objektiv beurteilt werden. Andererseits sind die Medienverbräuche transparent. „Ein Ergebnis davon ist die auf ein Jahr verlängerte Standzeit der Bäder und die daraus resultierende höhere Anlagenverfügbarkeit“, merkt der Geschäftsführer an. „Darüber hinaus können wir mit dem neuen Niedertemperatur-Entphosphatiersystem den Medienverbrauch um rund 12 % reduzieren .“ (OM-10/26)