Bei der Verwendung von wässrigen Teilereinigungssystemen und Teilereinigungsmaschinen wird das Spülen der Teile mit hochwertigem RO- (Umkehrosmose) oder DI-Wasser (deionisiert) oft übersehen, ist aber unerlässlich, um sicherzustellen, dass die gereinigten Teile vollständig gereinigt und frei von Flecken sind. Eine DI-Wasserspülung bietet die höchste Qualität für Ihre Präzisionsreinigungsanwendungen.
Die Reinheitsanforderungen und Spezifikationen Ihres Teilereinigungsprozesses bestimmen, welche Art von Wasser zu verwenden ist, d.h. kommunales/städtisches Leitungswasser, Umkehrosmose oder deionisiertes Wasser. Der Unterschied zwischen diesen Wassertypen oder -qualitäten basiert im Allgemeinen auf dem Gehalt an gelösten Feststoffen (TDS).
Artikel: Was ist der Gesamtgehalt an gelösten Feststoffen oder TDS?
Hartes Stadtwasser
Wasser wird als „hart“ bezeichnet, wenn es eine relativ hohe Konzentration an Kalzium- und Magnesiumionen (zwei der Salze, aus denen TDS besteht) aufweist. Hartes Wasser wird so genannt, weil mehr Seife benötigt wird, um einen guten Schaum zu erzeugen, und weil das Wasser „hart“ in der Verarbeitung ist. Dasselbe Konzept gilt für die Teilereinigung und das Waschen; bei härterem Wasser oder höherem TDS-Wert wird mehr Seife benötigt. Die Hauptschwierigkeit bei der Teilereinigung liegt nicht im Waschvorgang, sondern in dem Versuch, das gleiche harte Wasser zum Abspülen der Teile zu verwenden. Hartes Wasser spült nicht so sauber und hinterlässt oft Flecken auf den Teilen, die von den Mineralien und dem TDS im Wasser herrühren.
Was ist RO – Umkehrosmose-Wasserreinigung?
Umkehrosmose (RO) ist das Gegenteil eines natürlichen Prozesses, der Osmose, bei der sich Wassermoleküle durch eine halbdurchlässige Membran bewegen, die auf natürliche Weise Wasser von einer niedrigen Ionenkonzentration zu einer höheren Ionenkonzentration bewegt. Dieser natürliche Prozess wird von unserem Körper genutzt, um Wasser zu den einzelnen Zellen zu transportieren.
Umgekehrte Osmose funktioniert, indem Druck auf die konzentriertere (höherer TDS) Seite einer halbdurchlässigen Membran ausgeübt wird. Die Wassermoleküle werden durch die Membran auf die weniger konzentrierte Seite (niedrigerer TDS-Wert) zurückgedrängt, was zu einem reineren Wasser führt. Das RO-Verfahren kann in der Regel 90-99 % der meisten Verunreinigungen entfernen.
Die Umkehrosmose wird häufig zur teilweisen Reinigung von städtischem Leitungswasser verwendet, bevor eine andere Reinigungstechnologie wie die Deionisierung eingesetzt wird, um die verbleibenden 1-10 % der Verunreinigungen zu entfernen.
Was ist DI – Deionisierung Wasserreinigung?
Filter in einem deionisierten Wassersystem (DI-Filter) können unter vielen Namen bekannt sein: Ionenaustausch, starke Säuren/starke Basen, Polieren, nukleare Qualität. DI-Filter nuklearer Qualität können anorganische Chemikalien bis zu einem sehr niedrigen PPB-Wert (parts per billon) entfernen. Dadurch eignen sich diese DI-Filter hervorragend für die Herstellung von Typ I, 18,2 Megohm Wasser. Wasser des Typs I, 18,2 Megohm wird üblicherweise für Präzisionsreinigungsanwendungen verwendet.
Deionisationsfilter funktionieren durch den Austausch positiver Wasserstoff- und negativer Hydroxyl-Ionen gegen die positiven und negativen Schadstoff-Ionen im Wasser. Kalzium und andere positive Verunreinigungen tauschen den Platz mit den Wasserstoffmolekülen. Jod und andere negative Verunreinigungen tauschen sich mit den Hydroxylmolekülen aus.
Messung der DI-Wasserqualität
Anstatt auf der Grundlage des TDS wird die DI-Qualität anhand der Leitfähigkeit gemessen, die in Mikrosiemens/cm ausgedrückt wird und zur Messung von Wasser mit einer großen Anzahl von Ionen verwendet wird. Der spezifische Widerstand wird in Megohm-cm ausgedrückt und dient zur Messung von Wasser mit wenigen Ionen. Die Leitfähigkeit von entionisiertem Wasser ist 1/Widerstandsfähigkeit. So hat z.B. Wasser mit 18,2 Megohm, dem höchsten erreichbaren Reinheitsgrad, bei 25° C eine Leitfähigkeit von 0,055 Mikrosiemens/cm.
Mit der Zeit verdrängen positive und negative Verunreinigungen im Wasser alle aktiven Wasserstoff- und Hydroxylmoleküle auf dem DI-Harz und der Filter muss ausgetauscht werden. Eine Regeneration des Deionisationsfilters ist möglich, aber nur in einer industriellen Umgebung.
Die Deionisation ist ein bedarfsgesteuerter Prozess, der gereinigtes Wasser bei Bedarf liefert. Dies ist wichtig, weil Wasser mit diesem extremen Reinheitsgrad schnell abnimmt. Das Entionisierungsharz in Nuklearqualität oder das polierende Mischbettharz entfernt fast alle anorganischen Verunreinigungen aus dem Wasser und erhöht den spezifischen Widerstand des Wassers auf maximal 18,2 Megohm-cm. Die Entionisierung entfernt jedoch nicht alle Arten von Verunreinigungen wie gelöste organische Chemikalien. Entionisierungsfilter sind keine physikalischen Filter, sondern Ladungsaustauschfilter, d. h. sie haben keine Porengröße und können keine Bakterien oder Partikel entfernen.
Wie lagert man DI-Wasser
Wenn DI-Wasser mit Hilfe eines Entionisierungssystems hergestellt wurde, sind ihm die meisten Ionen entzogen worden. Es wird jedes Material angreifen, um sie zurückzubekommen. Der bevorzugte Behälter für DI-Wasser ist ein Edelstahlbehälter oder Glas.
316 Edelstahl eignet sich gut für die Lagerung von DI-Wasser und glatte, saubere und passivierte Schweißnähte machen die Behälter für deionisiertes Wasser noch besser. In vielen Fällen elektropoliert Best Technology die Kontaktflächen, um eine noch bessere Lagerkompatibilität zu gewährleisten. Die Systeme, die Best Technology zur Verwendung mit DI-Wasser verkauft, bestehen häufig aus 316er Edelstahl.
Da DI-Wasser die meisten seiner Ionen entzogen wurden, möchte es natürlich wieder ins Gleichgewicht kommen und tut dies, indem es ionisierte Mineralien aus den umgebenden Materialien auslaugt. Aus diesem Grund ist es nicht ratsam, DI-Wasser in PVC und anderen Polymeren zu lagern, da unbewegliches, stagnierendes DI-Wasser die Möglichkeit hat, ionisierte Moleküle aus den umgebenden Materialien zu ziehen. HINWEIS: PVC wird häufig in DI-Wasser-Leitungssystemen verwendet, da die meisten metallischen Leitungen wie Kupfer oder Messing ein Auslaugungsproblem verursachen würden, aber mit PVC gibt es kein Problem, da es einen kontinuierlichen Fluss in den Leitungen gibt.
Die häufigste Ursache für die Verschlechterung oder den Verlust der ultraniedrigen Leitfähigkeit von gespeichertem DI-Wasser ist der Kontakt mit CO2 aus der Luft. Das CO2 wandelt sich im Wasser in Kohlensäure um, wodurch sich die Leitfähigkeit erhöht. Das Hinzufügen einer N2-Decke über dem DI-Wasser in Ihrem Lagertank kann dieses Problem beheben.
Verwendung von DI-Wasser für die Teilereinigung und das Waschen
Die Verwendung von DI-Wasser für die Präzisionsreinigung von Teilen ist wichtig, weil:
- Da alle oder die meisten seiner Mineralien entfernt werden, ist es sehr hungrig, Mineralien von Ihren Teilen zu erwerben, die häufig der Schmutz und Verunreinigungen auf der Oberfläche Ihrer Teile sind.
- Ultraschall ist in der Lage, effektiver zu kavitieren, wenn das DI-Wasser keine Partikel enthält.
- Da DI-Wasser keine Mineralien enthält, hinterlässt es keine Rückstände auf Ihren Teilen, so dass nach dem Spülen mit DI-Wasser keine Wasserflecken entstehen.
- DI-Wasser entfernt alle verbleibenden Reinigungsmittel, alkalische Reinigungschemikalien oder Seifen von Ihren Teilen, wenn Sie die Teile im deionisierten Wassertank spülen.
- Alkalische Reinigungslösungen, Seifen und Reinigungsmittel funktionieren besser in Lösung mit DI-Wasser, da das Reinigungsmittel nicht durch die Umwandlung des Mineralgehalts des Wassers verschwendet wird (wie oben erklärt). Die gesamte Reinigungswirkung der alkalischen Reinigungslösung, der Seife oder des Reinigungsmittels kann auf das Teil gelenkt werden.
- Da alle Verunreinigungen sowohl organische als auch anorganische Bestandteile haben und sie in der Regel die Leitfähigkeit des DI-Wassers erhöhen, kann ein Teilereinigungssystem mit Leitfähigkeitssonden zur Überwachung der Endspülung des Produkts in einer Ultraschallwanne eingerichtet werden. Der abschließende Spülvorgang kann automatisch auf der Grundlage der Leitfähigkeitsmessungen eingestellt und so programmiert werden, dass mehr DI-Wasser zugeführt wird, um den richtigen gewünschten Wert zu erreichen.