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Dichten

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Hier lesen Sie Fachartikel aus dem Fachmagazin DICHT! 3.2019 >> Bereich Dichten

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Dem beständig steigenden Leistungs- und Preisdruck können Gummiverarbeiter heute mit Abfallreduzierung durch Kaltkanaltechnik und Zykluszeitreduktion mithilfe von Maschinen-Benchmarks begegnen.

 

Weiterentwicklung der Kaltkanaltechnik

Die FlowControl Kaltkanaltechnik ist eine der fortschrittlichsten Technologien im Bereich Abfallreduzierung durch Direktanspritzung. Durch diese Technik von DESMA lässt sich der Abfall auf nahezu 0% reduzieren. Dadurch ist eine ressourcenschonende Produktion gegeben und es sind optimale Bedingungen für eine Automatisierung vorhanden. Viele Elastomerverarbeiter wünschen sich jedoch hydraulikfreie Kaltkanalsysteme. Das gab den Ausschlag, einen Verschlussdüsenkaltkanal zu entwickeln, der elektrisch angetrieben wird. Die Bewegung der Nadeln erfolgt beim E-Drive Kaltkanal über einen Schrittmotor, der in der Lage ist, im 1/10-mm-Bereich die Nadel zu positionieren. Die Auswertung der Bewegung findet direkt am Motor über einen Decoder statt. Der E-Drive Kaltkanal hat nicht nur den Vorteil, dass er vollelektrisch angetrieben wird und somit den Ein- und Ausbau sowie Wartungsarbeiten deutlich erleichtert, sondern auch den Vorteil, dass alle Meldungen, die der Motor ausgeben kann, über das Bediengerät angezeigt werden können. Das macht den Prozess sicherer und somit stabiler, da der Bediener direkt darüber informiert wird, wenn eine Düse nicht ordnungsgemäß geöffnet oder geschlossen werden sollte. Des Weiteren ermöglicht die flexibel einstellbare Position der Nadel, dass während des Einspritzvorgangs, durch langsames Schließen gegen Ende des Prozesses, Friktionswärme erzeugt werden kann. Dabei lassen sich auch beim E-Drive Kaltkanal alle Nadeln einzeln öffnen und schließen. Somit ist weiterhin sichergestellt, dass mit einem Einspritzvorgang mehrere unterschiedliche Volumina/Düsen in einer Form abgedeckt werden können. Ebenfalls können, im Falle von defekten Nestern, einzelne Nadeln komplett abgeschaltet werden, um so ein oder mehrere defekte Nester kompensieren zu können. [...]

Manuel Stricker (Klöckner DESMA Elastomertechnik GmbH)
ISGATEC: Media - Fachartikel 1

Prozesssicher (fast) alle Materialien in allen Branchen zu dosieren, ist heute eine technologische Herausforderung und wohin die Reise noch geht, weiß niemand. Das führt zu der Frage, wie sich ein global agierender Mittelständler in dynamischen Märkten positioniert. Franz Kamhuber, Vertriebsleiter, Georg Senftl, Geschäftsführer, und Thomas Diringer, Geschäftsfeldleiter preeflow der ViscoTec Pumpen- u. Dosiertechnik GmbH standen Rede und Antwort.

Aktuelle Trends wie E-Mobilität und Digitalisierung stellen wachsende Anforderungen an das Dosieren und die Applikation von Dicht- und Klebstoffen sowie Vergussmassen. Welche technischen und wirtschaftlichen Fragestellungen sind aktuell in diesem Kontext zu lösen?

Kamhuber: Wir sehen drei zentrale Entwicklungen. So steigt die Volatilität der Märkte und es wird daher immer entscheidender, konkurrenzfähige Produkte mit hohen Qualitätsansprüchen kurzfristig auf den Markt zu bringen.

Beim Dosieren fordern uns die neuen Materialien. Sie vereinen immer mehr Eigenschaften in ein und demselben Fluid. Infolgedessen steigt nicht nur ihre Wertigkeit, sondern gleichermaßen auch die Verarbeitungskomplexität im selben Maß. Bezogen auf die Wertigkeit bedeutet dies die Vermeidung von Materialverschwendung jeglicher Art. Bezogen auf die Verarbeitungskomplexität sind technologisch ausgereifte, durchdachte und qualitativ hochwertige Produkte gefordert, die im Verarbeitungsprozess auch schwierigste Medien handhaben können. Bricht man diese Anforderungen nun weiter auf die Dosiertechnik herunter, spielen Dosier- und Wiederholgenauigkeit eine ebenso wichtige Rolle wie die Unabhängigkeit von rheologischem Verhalten und Viskosität. Ein schönes Beispiel sind Wärmeleitpasten in der E-Mobility, die, z.B. in der Batteriefertigung, die Wärmeabfuhr aus Elektronikbauteilen regeln. Extreme Viskositäten, hohe Dichten und starke Abrasivität der Medien werden mit der Forderung nach schnellem, kontinuierlichem Austrag, geringem Verschleiß und stabilen Prozessen kombiniert. Das haben wir mit der scher- und druckarmen Exzenterschneckenpumpen-Technologie im Griff. Im Rahmen von allgemeinen Markttrends, wie z.B. Industrie 4.0, ist es entscheidend, das richtige Maß an Digitalisierung und Vernetzung zu finden und die Produkte zeitgleich preislich wettbewerbsfähig zu halten. Die Auseinandersetzung mit diesem Thema ist jedoch unabdingbar, weswegen wir neben mechanischen Entwicklungen auch verstärkt die Steuerungstechnik vorantreiben. [...]

Franz Kamhuber, Georg Senftl, Thomas Diringer (ViscoTec Pumpen- u. Dosiertechnik GmbH)
ISGATEC: Media - Fachartikel 1

Das effektive Dosieren einer immer größeren Anzahl an Dichtungs-, Verguss- und Spezialmaterialien wie Wärmeleitpasten und Klebstoffen wird heute einerseits beherrscht. Andererseits sind solche Projekte in der Praxis immer mit großen Herausforderungen verbunden, wenn sie nicht ganzheitlich mit viel Know-how realisiert werden. Das verdeutlichten auch die Impulse des 2. ISGATEC Dosierforums am 21. und 22.05.2019.

„Prozesssicher Dosieren heißt für uns, alle Parameter des Dosierprozesses zu analysieren und in die Dosierlösung mit einzubeziehen, um das Qualitätsziel präzise und wiederholgenau zu erreichen.“ – Sven Korinek, Vertrieb & Projekte, ADACTECH Technologies GmbH

„Bei allen technischen Möglichkeiten sollte man auch darauf achten, sich das Leben in der Praxis zu vereinfachen. So sind z.B. statische Mischer einfacher zu handeln als dynamische.“ – Ralf Gießel, Application and Sales Support Manager Europe, Nordson Deutschland GmbH

„Beim derzeitigen Trend zu 2K-Materialien kommt dem Mischen eine hohe Bedeutung zu. Unter prozesssicherem Mischen verstehen wir, dass der Misch- und Dosierprozess –unabhängig vom jeweiligen Verarbeiter und von den Umgebungsbedingungen – zu reproduzierbaren Ergebnissen führt.“ – Joachim Schöck, Spezialist im Bereich „Computational Fluid Dynamics“ (CFD) und Mischtechnik, Sulzer Mixpac AG

„In global agierenden Branchen, wie z.B. der Automobilindustrie, bedeutet effizientes Dosieren und Automatisieren an jedem Standort etwas anderes. Aus Dosieranlagen werden komplexe und interdisziplinäre Technologie- und Automatisierungskonzepte.“ – Olaf Letzner, Vertriebsleiter, DoBoTech AG

„Komplexere Anforderungen und der Einsatz eines immer größeren Materialmix machen eine Plasma-Vorbehandlung der Kleb- und Dichtflächen mit der Openair-Plasma® -Technologie heute immer wichtiger – das zeigen Hunderte von Projekten quer durch alle Branchen.“ – Joachim Schüßler, Vertriebsleiter, Plasmatreat GmbH

„Die besonderen Eigenschaften des PUR-Materials als elastische Dichtung, die hohe Prozesssicherheit, die durch modernste Sensorik und Steuerungstechnik gewährleistet wird, sowie der sehr hohe Automatisierungsgrad machen die 1K-Technologie für viele Anwendungen, z.B. im Automotive-, Elektronik- und Consumer-Bereich interessant.“ – Dr. Frank Kukla, geschäftsführender Gesellschafter, CeraCon GmbH [...]

Sven Korinek (ADACTECH Technologies GmbH), Ralf Gießel (Nordson Deutschland GmbH), Joachim Schöck (Sulzer Mixpac AG), Olaf Letzner (DoBoTech AG), Joachim Schüßler (Plasmatreat GmbH), Dr. Frank Kukla (CeraCon GmbH)
ISGATEC: Media - Fachartikel 1

Für steigende Anforderungen in diversen Branchen sind Dichtungslösungen aus Polyketonen inzwischen eine Alternative zu solchen aus POM, PE, TPU und aus mit Bronze gefülltem PTFE.

Bei immer mehr Anwendungen stellt sich gar nicht die Frage, ob ein Standard- oder Hochleistungswerkstoff zum Einsatz kommt. Viele Anforderungen sind nur mit Hochleistungswerkstoffen zu erfüllen. Auch hier gibt es ein breites Angebot, z.T. mit ausgeprägten Stärken und auf den jeweiligen Anwendungsfall anpassbarem Profil. Diese Entwicklung wird dadurch vorangetrieben, dass Performance und Langlebigkeit zunehmend über den Werkstoff, bzw. das Compound der Dichtung und weniger über die Konstruktion der Dichtung und Dichtstelle definiert werden. Dabei etablieren sich mit wachsenden Anforderungen wie höheren Temperaturen, steigenden Drücken, aggressiveren Medien etc. quer durch alle Branchen immer neue Werkstoffe als Alternative zu bisherigen. Ein Beispiel sind Dichtungs- und Formteil-Lösungen aus Polyketon. Diese gehören zu den Hochleistungskunststoffen, einer Untergruppe der thermoplastischen Kunststoffe, die sich von technischen Kunststoffen und Standardkunststoffen insbesondere durch ihre Temperaturbeständigkeit, aber auch in Bezug auf Chemikalienbeständigkeit und mechanische Eigenschaften hervorheben.

Diese sind hinsichtlich des Stückpreises zwar teurer als Dichtungen und Formteile aus spritzgießtechnisch verarbeiteten Standardwerkstoffen. Allerdings sollte man hier die Gesamtkostenbetrachtung im Blick haben, denn wie so oft bei Dichtungen und Formteilen spielen höhere Stückkosten angesichts längerer Maschinen- und Anlagenverfügbarkeit, geringeren Wartungskosten und einem verminderten Ausfallrisiko eine untergeordnete Rolle. Dieser Aspekt gewinnt bei einer Vielzahl von Anwendungen, insbesondere in den Bereichen Hydraulik-, Automobil-, Luftfahrt-, Chemie- und Lebensmittelindustrie an Bedeutung. Mit Blick auf den verstärkten Fokus auf Ökologie und Umweltschutz kann man zudem davon ausgehen, dass zukünftig vermehrt Lösungen eingesetzt werden, die diesen Kriterien in hohem Maße Rechnung tragen. [...]

Guido Seehusen (Kastas Sealing Technologies)
ISGATEC: Media - Fachartikel 1

Dichtungen werden aus den verschiedensten Gründen in der Praxis geschädigt. Neben dem Erkennen der Schadensursache werden dann mögliche Abhilfemaßnahmen wichtig – für die Instandhaltung, aber auch bereits bei der Erstausrüstung von Anlagen mit Dichtungen.

Eine hohe bleibende Verformung als Ausfallursache liegt dann vor, wenn eine Dichtung durch eine fehlende elastische Rückverformung deutlich vor ihrer alterungsbedingten Lebensdauergrenze bzw. erheblich vor der Lebensdauererwartung des Anwenders ausfällt.

Ein häufiger Grund dafür ist eine Untervulkanisation, d.h. ein Fertigungsmangel infolge von fehlerhafter Prozessführung. Besonders häufig davon betroffen sind in der Praxis peroxidisch vernetzte EPDM- und HNBR-Werkstoffe, weil sich hier der Vernetzungsgrad durch ein Nachtempern nicht mehr signifikant verbessern lässt. Darüber hinaus kann es einen erheblichen Einfluss durch das Polymer in der Rezeptur geben, wenn dieses entweder eine zu hohe Glasübergangstemperatur (TG) hat oder sich kristalline Sequenzen im Polymergefüge bilden können. Davon betroffen sind vor allem FFKM- und FEPM- sowie spezielle FKM-Werkstoffe (hohe TG) oder HNBR- und EPDM-Werkstoffe (kristalline Sequenzen). Zu erkennen ist das relativ einfach und zwar dadurch, dass man einen Druckverformungsrest bei erhöhten Temperaturen nach ISO 815-1 (z.B. 150 °C) sowohl nach Verfahren A (Entspannung bei Prüftemperatur) als auch nach Verfahren B (Entspannung bei Raumtemperatur) durchführt. Unterscheiden sich die Ergebnisse um mehr als 20 bis 30%-Punkte, kann das kritisch werden. [...]

Dipl.-Ing. Bernhard Richter, Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Blobner (O-Ring Prüflabor Richter GmbH)
ISGATEC: Media - Fachartikel 1
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