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Polymer

Polymer

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

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Bei der additiven Fertigung ist die eingeschränkte Materialverfügbarkeit immer wieder ein Thema. Doch hier gibt es Bewegung. Neue Materialien und die Weiterentwicklung der Technik im Kontext zum vollautomatisierten industriellen Einsatz eröffnen derzeit permanent neue Anwendungsfelder.

Ein Alleinstellungsmerkmal des Arburg Kunststoff-Freiformens (AKF) mit dem Freeformer ist, dass die gleichen Kunststoffgranulate verwendet werden können wie für das konventionelle Spritzgießen. Der neue Freeformer 300-3X mit drei Austragseinheiten ermöglicht die industrielle additive Fertigung komplexer Funktionsbauteileaus Originalmaterial in belastbarer Hart-Weich-Verbindung mit Stützstruktur. Ein weiterer Anwendungsschwerpunkt für das Verfahren sind Funktionsbauteile und weiche Produkte, wie z.B. Dichtungen aus thermoplastischen Elastomeren (TPE). Im AKF-Verfahren lassen sich die Bauteileigenschaften gezielt beeinflussen. Die Anwender können mit dem offenen System auf die Materialdatenbank von Arburg zugreifen oder ihre eigenen Kunststoffe verarbeiten und die Prozessführung selbst optimieren.

Verarbeitung von qualifiziertem Originalmaterial

Der Freeformer eignet sich für Anwendungen in der Medizintechnik sowie für Vorserienteile, funktionale Ersatzteile, individuell gefertigte Konsumgüter, Montagevorrichtungen und andere Betriebsmittel. Sehr weiche Materialien wie das FDA-zugelassene Original-TPE Medal ist MD 12130H (Härte 32 Shore A) oder SEBS Cawiton PR 13576 (Härte 28 Shore A) können derzeit nur im AKF-Verfahren verarbeitet werden, z.B. zu dichten Faltenbälgen oder Komponenten für Beatmungsmasken. Aus PCU (Bionate) entstehen Dauerimplantate, etwa für den Einsatz im Wirbelsäulen-Bereich. Auch für medizintechnische Geräte und Hilfsmittel zur OP-Vorbereitung ist das AKF-Verfahren prädestiniert. [...]

Lukas Pawelczyk (Arburg GmbH + Co KG)
ISGATEC: Media - Fachartikel 1

Die ideale Vergussmasse für Elektronikbauteile gibt es nicht. Allerdings lassen sich mit dem entsprechenden Know-how für nahezu alle Anwendungen optimal angepasste Materialien formulieren.

Elektronische Schaltungen sind heute unverzichtbar und dominieren mehr und mehr unseren Alltag. Gleichzeitig steigen die Anforderung an Zuverlässigkeit und Funktionalität der Geräte, einhergehend mit deren Miniaturisierung. Letzteres wird i.d.R. durch hohe Integrationsdichten und sensible Schaltungen realisiert. War z.B. in den 80er Jahren ein Mobiltelefon eine Rarität mit den Ausmaßen eines kleinen Kastens, so besitzt heutzutage nahezu jeder ein handliches Mobiltelefon, welches zusätzlich deutlich mehr Funktionen erfüllt als sein Pendant aus der Vergangenheit. Ebenfalls sind heute elektronische Bauteile an Orten anzutreffen, an denen u.U. extreme Bedingungen bezüglich Temperatur bzw. Temperaturwechsel, Vibrationen oder aggressive Medien wie Ölen und Kraftstoffen vorherrschen. Ein Beispiel aus dem Automotive-Bereich hierfür sind Sensoren im Bereich des Motors. Aber selbst aus unseren Badezimmern sind Geräte wie die elektrische Zahnbürste oder der elektrische Rasierapparat nicht mehr wegzudenken, die sogar unter der Dusche zuverlässig ihren Dienst erfüllen. All diese Entwicklungen wären ohne den Einsatz von hoch zuverlässigen Vergussmassen undenkbar.

Warum wird vergossen?

In der Elektro- und Elektronikindustrie werden Vergussmassen überall dort eingesetzt, wo elektronische Bauteile vor chemischen, mechanischen und Umwelt-Störeinflüssen, thermischen Belastungen, Manipulation oder Produktpiraterie geschützt bzw. elektrisch isoliert werden müssen. Typische Anwendungsfelder sind das Einbetten von Transformatoren, Sensoren, Schaltern, LEDs bis hin zu ganzen bestückten Platinen. Sogar bei Starkstromanwendungen werden Vergussmassen erfolgreich seit Jahrzehnten eingesetzt. [...]

Dr. Michael Piepho, Christoph Klinkowski (ISO-Elektra Elektrochemische Fabrik GmbH)
ISGATEC: Media - Fachartikel 1

Immer wenn Produkte zu Massenprodukten werden, wie z.B. LEDs, gibt es scheinbar günstige Alternativen zu bewährten Lösungen. Die kann man natürlich wählen, sollte nur bei qualitativ hochwertigen Produkte die „Risiken“ beachten.

Im Zuge der voranschreitenden, seit einem Jahrzehnt andauernden LED-Entwicklung ist der Verguss dieser Produkte als Schutz vor Staub, Wasser, Chemikalien & Co. nicht mehr wegzudenken. Zum Einsatz kamen und kommen dabei die unterschiedlichsten Verarbeitungstechniken. Ein Ansatz war z.B. die Kunststoffextrusion. Als kontinuierliches Verarbeitungsverfahren ist sie theoretisch dem diskontinuierlichen Vergussprozess überlegen. Die Hersteller stammen überwiegend aus dem asiatischen Raum und versuchen durch Menge zu beeindrucken – und das schaffen sie auch.

Als sich dann in der Praxis herauskristallisierte, dass die marktgängigen und entsprechend preiswert verfügbaren Thermoplaste dem Polyurethan-Gießharz in einigen Bereichen, wie Shore-Härte, UV-Beständigkeit, Flexibilität etc., dann doch nicht das Wasser reichen konnten, entstanden immer mehr ,,Vergussmanufakturen“, die mit bereits etablierten Herstellern konkurrieren wollten. [...]

Manuel Hüning (LED-Protect GmbH)
ISGATEC: Media - Fachartikel 1
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