Condair Systems
Der Schutz elektronischer Bauteile vor elektrostatischen Schäden, zusätzliche Kühlung und eine höhere Mitarbeiterzufriedenheit sind im Elektronikwerk von Hella in Recklinghausen die wichtigsten Vorteile einer geregelten Luftfeuchte. Zur Qualitätssicherung setzt der Automobilzulieferer in den Produktionshallen eine Direkt-Raumluftbefeuchtung mit Hochdruck-Düsen ein.
Der Artikel kompakt zusammengefasst
■ Bei der Bestückung von Leiterplatten sind ein störungsfreier Maschinendurchlauf und eine punktgenaue Montage entscheidende Performance-Faktoren. Eine konstant optimale Luftfeuchte hat hierbei einen positiven Einfluss.
■ Um einen optimalen Zielwert von rund 50 % relativer Luftfeuchte sicherzustellen, wurden im Elektronikwerk von Hella in Recklinghausen Direkt-Raumluftbefeuchter installiert. Bei Bedarf versprühen sie einen mikrofeinen Nebel. Der adiabatische Kühleffekt wirkt sich im Sommer auch sehr positiv auf die Zufriedenheit der Mitarbeitenden aus.
Der international aufgestellte Automobilzulieferer Hella ist in den Segmenten Lichttechnik und Fahrzeugelektronik tätig. Zugleich deckt das Unternehmen mit seiner Business Group „Lifecycle Solutions“ ein breites Service- und Produktportfolio für das Ersatzteil- und Werkstattgeschäft sowie für Hersteller von Spezialfahrzeugen ab. Hella ist mit rund 36 000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern an über 125 Standorten weltweit aktiv.
Condair Systems / Hella
Gemeinsam mit dem französischen Automotive-Konzern Faurecia, der u. a. auf Inneneinrichtung, Cockpits und Sitzsysteme spezialisiert ist, agiert das Unternehmen unter der Dachmarke Forvia. Zusammen sind beide Unternehmen der siebtgrößte Automobilzulieferer der Welt. Das Hella-Werk in Recklinghausen fokussiert sich auf die Produktion von Fahrpedal- und Lenkwinkelsensoren sowie unterschiedliche Aktuatoren.
Für die eingesetzten Elektronikkomponenten muss ein hoher Standard für die Absicherung gegen Schäden an Bauteilen durch Elektrostatische Entladungen (ESD: electrostatic discharge) eingehalten werden. Seit 2011 setzt das Elektronikwerk zur Kontrolle der relativen Luftfeuchte deshalb eine zusätzliche Direkt-Raumluftbefeuchtung ein.
Schutz vor Elektrostatik
Für die Leiterplattenbestückung sind der störungsfreie Maschinendurchlauf und die punktgenaue Montage entscheidende Performance-Faktoren. Eine konstant optimale Luftfeuchte hat hier beispielsweise einen positiven Einfluss auf die Aufnahmegenauigkeit und die Geschwindigkeit des Bestückungsprozesses: Ist die Luft zu trocken, könnten die Bauteile elektrostatisch an der Abdeckfolie der Blistergurte anhaften und durch die Pipette des Bestückungsautomaten nicht mehr exakt gegriffen werden.
Die Folgen wären fehlende, versetzte oder „vagabundierende“ Bauteile, die zu Feeder-Störungen, blockierten Bestückungsköpfen und Linienstillständen führen könnten. „Eine kontrollierte Luftfeuchte schützt uns vor Elektrostatik und ist damit ein wesentlicher Faktor für unsere Qualitätssicherung“, erläutert Thomas Hering, Leiter Technical Service bei Hella.
Mit Hochdruck in die Luft
Um einen optimalen Zielwert von rund 50 % relativer Luftfeuchte sicherzustellen, wurde bei Hella erstmals 2011 eine Direkt-Raumluftbefeuchtung von Condair System installiert und seitdem mehrfach erweitert und aktualisiert. Die direkt in den Produktionshallen installierten Hochdruck-Düsen-Luftbefeuchter vom Typ TurboFog versprühen bei Bedarf einen mikrofeinen Nebel, der sofort von der Raumluft aufgenommen wird und sich dort gleichmäßig verteilt.
Condair Systems
Die Aktivierung der Luftbefeuchter erfolgt durch digitale Steuersysteme, die die Klimasituation in den Hallen permanent kontrollieren und die Sollwerte der Luftfeuchte punktgenau regeln. Die ultrafeine Vernebelung mit einer Tröpfchengröße von unter 15 μm wird durch eine Hochdruck-Pulsation erreicht, die das Wasser mit bis zu 85 bar durch die Hochleistungsdüsen presst.
Im Hella-Werk in Recklinghausen hat die Hochdruck-Düsen-Technologie einen positiven Nebeneffekt. Hering: „Die vollständige Absorption der mikrofein vernebelten Wassertropfen entzieht der Hallenluft Wärme und wirkt sich im Sommer sehr positiv auf unsere Mitarbeiterzufriedenheit aus.“ Dadurch ist eine Senkung der Temperatur um bis zu 2 K möglich, die das Wohlbefinden in den Hallen spürbar steigert und zudem noch sehr wirtschaftlich ist: 100 l Wasser einer Hochdruck-Düsen-Luftbefeuchtung absorbieren rund 70 kWh Wärme bei nur 0,6 kWhel Energieaufwand für die Vernebelung.
Zusätzliche Prozesskühlung
Das Prinzip der adiabatischen Kühlung macht sich Hella nicht nur innerhalb der Fertigung zu Nutze, sondern mit einer zusätzlichen Luftbefeuchtung auch auf den Hallendächern: Dort sind luftgekühlte Kälteanlagen als Kaltwassersatz für die Hallen im Einsatz. Der angeschlossene Wasserkreislauf führt Prozessabwärme aus den Hallen ab.
Condair Systems
Hering: „In den vergangenen heißen Sommern gab es häufiger Funktionsausfälle der Kälteanlagen, weil das Kältemittel durch die Hitze auf den Dächern in den Kondensatoren nicht mehr ausreichend verflüssigt werden konnte. Auf Empfehlung von Condair Systems haben wir seit 2021 ein zusätzliches Luftbefeuchtungssystem nur für die Prozesskühlung der Kälteanlagen auf den Dächern installiert. Seitdem funktioniert die Umlaufkühlung auch im Sommer störungsfrei.“
Im Unterschied zur Luftbefeuchtung in den Fertigungshallen ist im Außenbereich das System ML Flex installiert, das durch seine robuste Bauweise und hohe Leistung auch den extremen Bedingungen auf Dächern standhält. Das System ML Flex System wird durch eine Hochdruckpumpe betrieben und senkt über den adiabatischen Kühleffekt über einen aus Edelstahl gefertigten Düsenstrang gezielt die vom Rückkühler angesaugte Umgebungsluft.
Zuverlässigkeit entscheidend
Durch Erweiterungen und Optimierungen ist in den vergangenen Jahren das Luftbefeuchtungssystem bei Hella kontinuierlich mitgewachsen: Zuletzt wurde eine weitere Halle mit zusätzlichen Luftbefeuchtern vorbereitet und ein Labor von einer Dampf- auf eine Hochdruck-Luftbefeuchtung von Condair Systems umgerüstet.
Condair Systems
„Für unser Facility-Management ist es wichtig, die Systeme über die Jahre beherrschen zu lernen und Erfahrungen zu sammeln. Nach zehn Jahren guter Zusammenarbeit, gab es für uns daher keinen Grund den Hersteller zu wechseln“, berichtet Hering. „Zuverlässigkeit und Prozesssicherheit spielen bei uns eine übergeordnete Rolle“, ergänzt Martin Ennemann, der das Facility-Management in Recklinghausen verantwortet. „Entscheidend bei der Luftbefeuchtung ist dafür die Wasserqualität und das dazugehörige Wartungskonzept.“
Um das Facility-Management von Servicearbeiten zu entlasten, ist die mehrstufige Wasseraufbereitung des bei Hella eingesetzten Systems in mobile Kleincontainer eingebaut. Halbjährlich tauscht der Hersteller die Container vollständig gegen komplett gewartete und gereinigte Systeme aus. Hella muss sich dadurch nicht selbst um die erforderlichen Wartungsmaßnahmen kümmern und hat die Sicherheit durchgehend eine hygienische und betriebssichere Luftbefeuchtung zu betreiben.
„Die Luftbefeuchtung ist ein stabiler Faktor unserer Qualitätssicherung geworden, sowohl für den ESD-Schutz unserer Fertigung als auch für die Zufriedenheit unserer Mitarbeiter mit dem Raumklima“, fasst Martin Ennemann den Doppelnutzen für Hella in Recklinghausen zusammen.
Ein Whitepaper über die Einsatzmöglichkeiten einer Direkt-Raumluftbefeuchtung zur adiabatischen Verdunstungskühlung kann hier kostenfrei bestellt werden: www.condair-systems.de/kuehlung
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