Wie Hersteller von Uhrzifferblättern Staub in der Produktion kontrollieren

Staub ist ein Defekt, der noch nicht eingetreten ist

Ein Staubkorn auf einem Zifferblatt lässt sich leicht als kosmetisches Problem abtun. In der Praxis handelt es sich jedoch um einen Defekt, der nur darauf wartet, im ungünstigsten Moment entdeckt zu werden. Ein unter der Lackierung eingeschlossenes Teilchen erzeugt eine sichtbare Erhebung. Eine zwischen den Plattierschichten eingefangene Faser wirft einen Schatten, den kein Polierschritt entfernen kann. Ein Fleck auf der Oberfläche vor dem Tampondruck kann die Farbe anheben und ein Loch in das Logo drucken. Hersteller von Uhrzifferblättern behandeln Staubkontrolle als Prozessdisziplin, denn der Ausfallmodus ist nicht kosmetisch – er führt zur endgültigen Aussortierung des Teils.

Das Schwierige daran ist, dass Staub sich nicht bemerkbar macht. Ein Zifferblatt kann unter normalem Raumlicht sauber aussehen und dennoch Partikel tragen, die erst unter einer Prüflampe mit flachem Lichtwinkel sichtbar werden. Deshalb geht es bei der Staubkontrolle in der Zifferblattfertigung weniger um einen einzelnen Reinigungsschritt als vielmehr um die Umgebung und die Handhabungsregeln, die jede Operation begleiten.

Wo die Partikel tatsächlich herkommen

Die meiste Kontamination auf einem Zifferblatt stammt nicht dramatisch aus der Luft. Sie stammt vielmehr von alltäglichen Quellen, die leicht übersehen werden:

1. Schneide- und Kornrückständen, die einen unvollständigen Reinigungsschritt überstehen.

2. Fasern von Wischtüchern, Handschuhen und Verpackungsmaterialien.

3. Hautschuppen und Haaren durch Handhabung ohne angemessenen Schutz.

4. Rückständen aus Galvanikbädern oder getrockneten Chemikalienflocken.

5. Luftgetragenen Partikeln, die sich während offener Transfers zwischen Stationen absetzen.

Jede Quelle weist auf eine andere Kontrollmaßnahme hin. Für Schneiderückstände ist ein Reinigungsschritt erforderlich, der genau auf den jeweiligen Bearbeitungsvorgang abgestimmt ist. Um Faserabgabe zu vermeiden, sind klare Standards für Handschuhe und Wischtücher nötig. Hautschuppen erfordern disziplinierte Handhabungsprozesse und eingeschränkten Zugang. Galvanikrückstände lassen sich nur durch gezielte Spül- und Badsteuerung kontrollieren. Luftgetragene Partikel erfordern Abschirmung, Filterung und Überdruck. Ein Zifferblatt-Hersteller, der sich ausschließlich auf luftgetragenen Staub konzentriert, verliert dennoch Teile durch Fasern und Kontamination durch Handhabung.

Cleanroom-Diziplin dreht sich um Fluss – nicht nur um Filterung

Eine Reinraumklassifizierung auf dem Papier sagt wenig aus, wenn die Luftströmung Verunreinigungen nicht vom Arbeitsbereich wegführt. Das Drehen von Lackierungen, das Lackieren und das Stempeldrucken erfolgen üblicherweise in kontrollierten Kabinen mit gefilterter Luft und leichtem Überdruck, sodass Partikel von sauberen Zonen zu weniger sauberen Zonen strömen. Die praktischen Details sind wichtiger als die Klassennummer. Die Bekleidungsprozedur, die Schleusendisziplin, die Reinigungszyklen für Werkzeuge sowie die Anzahl der Personen in einer Kabine beeinflussen alle die Partikelanzahl an der Arbeitsfläche.

Die Tabelle ist keine vollständige Kontaminationskarte. Sie zeigt, warum Staubkontrolle an den jeweiligen Arbeitsvorgang und nicht an eine einzelne Raumklassifizierung gebunden sein muss. Eine Kabine, die Luft filtert, aber offene Behälter und unbedeckte Teile zulässt, erzeugt trotzdem verunreinigte Zifferblätter.

Der Reinigungsschritt, der zum Arbeitsvorgang passt

Reinigung ist kein generischer Schritt. Ein strukturiertes Messingrohling erfordert einen anderen Reinigungsansatz als ein beschichtetes Zifferblatt oder eine lackierte Oberfläche. Abrasives Rückstandsmaterial aus dem Strukturierungsprozess kann sich in feinen Rillen festsetzen, und eine Spülung, die auf einer glatten Oberfläche wirkt, hebt es möglicherweise nicht an. Beschichtungsrückstände können zu einer Schicht austrocknen, die erst nach dem Lackieren sichtbar wird. Eine lackierte Oberfläche darf nicht aggressiv gereinigt werden, ohne die Lackschicht zu beschädigen.

Ein entsensibilisiertes Beispiel aus einer Zifferblatt-Produktionscharge: Bei einer Charge lackierter Zifferblätter zeigten sich bei der Endkontrolle unter der Prüflampe kleine Unebenheiten. Die Lackierkabine hatte ihren Partikelzähltest bestanden, und die Bedienerin hatte das Bekleidungsverfahren korrekt befolgt. Die Partikel ließen sich auf den Kornschritt zurückverfolgen. Feiner Schleifrückstand hatte sich in den radialen Rillen abgesetzt und einen Spülvorgang überstanden, der für glatte Rohlinge ausreichend war. Der Rückstand war vor dem Lackieren nicht sichtbar gewesen, da er innerhalb der Struktur lag. Nach Aufbringen der Lackschicht verursachten die eingeschlossenen Partikel sichtbare Erhebungen. Die Abhilfe bestand in einem Reinigungsschritt, der speziell auf die strukturierte Oberfläche abgestimmt war, sowie einer Kontrollprüfung unter flachem Licht nach dem Kornschritt und vor dem Lackieren. Die Kabine war nicht das Problem. Der Übergang zwischen Kornschritt und Beschichtung war es.

Kontrolle unter dem richtigen Licht enthüllt, was normales Licht verbirgt

Staubfehler sind unter flachem, diffusen Licht nahezu unsichtbar. Eine Prüflampe mit schrägem Lichtwinkel streift über die Oberfläche und verwandelt ein Partikel in einen kleinen Schatten. Daher erfolgt die Kontaminationserkennung bei Zifferblättern mittels schräger Beleuchtung statt einer senkrechten Sicht. Dasselbe Prinzip gilt für die Prüfung von Lacklaufspuren, Galvanikbläschen und Druckfehlern. Eine Oberfläche, die unter Umgebungslicht sauber wirkt, kann bei schräger Beleuchtung rasch durchfallen.

Diese Prüfung gehört in die Zwischenprüfung. Bis zur Endprüfung zu warten bedeutet, dass das kontaminierte Zifferblatt bereits die Galvanik-, Lack- und Tampondruckstufen durchlaufen hat – und jede dieser Stufen hat Kosten verursacht. Ein Partikel, das vor der Beschichtung entdeckt wird, lässt sich noch entfernen. Ein Partikel, das nach dem Lackieren entdeckt wird, führt wahrscheinlich zum Ausschuss des Zifferblatts. Die Eingangs-, Zwischen- und Endprüfung haben jeweils ihre Funktion – doch für die Staubkontrolle leistet die Zwischenprüfung vor jeder Beschichtungsstufe die meiste Arbeit.

Handhabungsdisziplin ist die schwierigste Kontrollmaßnahme, die man aufrechterhalten kann

Ausrüstung kann spezifiziert und Räume können bewertet werden. Die Einhaltung von Handhabungsrichtlinien ist schwieriger, weil sie davon abhängt, dass alle Mitarbeitenden in jeder Schicht dieselbe Routine befolgen. Handschuhe, die planmäßig gewechselt werden, Teile, die zwischen den Stationen stets abgedeckt bleiben, Tabletts, die vor der Verwendung gereinigt werden, sowie ein generelles Verbot offener Behälter in Beschichtungsbereichen – all das verringert die Kontamination. Keine dieser Maßnahmen ist spektakulär. Gemeinsam entscheiden sie jedoch darüber, ob eine Kabinebewertung tatsächlich saubere Bedienelemente ergibt.

Kleine und große Losgrößen erfordern denselben Handhabungsstandard. Eine kleine Serienfertigung verursacht höhere Stückkosten, weil Rüstkosten und Werkzeugkosten auf weniger Teile verteilt werden. Das ist ein Kostenanstieg – kein Grund, die Disziplin bei der Handhabung zu lockern. Der Qualitätsstandard für Staubkontrolle muss gleichermaßen für kurze und lange Serien gelten.

Burriva arbeitet auf Komponentenebene an Zifferblättern, Gehäusen, Armbändern und Dornschließen. Bei Zifferblattprojekten umfasst die Zifferblattfertigung das Fräsen von Rohlingen, das Erzeugen von Oberflächentexturen, das Galvanisieren, das Auftragen von Lack, das Tampondrucken, die dimensionsbezogene Prüfung sowie mehrere Inspektionsrunden in den Phasen der Wareneingangsprüfung, der Zwischenprüfung und der Endprüfung; eine saubere und stabile Werkstattumgebung unterstützt jeden Beschichtungsschritt. Durch getrennte Arbeitsabläufe und Zugriffssteuerungen für CAD-Dateien bleiben Konstruktionsdateien nach Tätigkeitsbereich getrennt. Marken, die ein Zifferblattprojekt planen, können das Team kontaktieren, um Zifferblatt-Spezifikationen, Oberflächenanforderungen und die für die Staubkontrolle relevanten Prüfpunkte zu besprechen.