Aktuelles / Entwicklungen - Klebetechnik / Flüssigdichtsysteme
Auf der Hannover Messe 2019 stellt Beinlich Pumpen das Gesamtportfolio, u.a.für Klebe-, 2K- und Dosiertechnik, vor.
Dabei steht u.a. die VISCO.pump®-Produktreihe im Fokus, die zwischenzeitlich drei Produktvariationen wie die Zuförder- und Fassentleerungspumpe VISCO.feed sowie die 2-K-Dosierpumpen VISCO.pump2k und VISCO.mini2k umfasst. Eine fast werkzeuglose Montage und Demontage, verbesserte und effektivere Entlüftung sowie einfachere Reinigung kennzeichnen die Pumpenreihe. Neu in diesem Jahr wird auch die Steuerelektronik VISCO.tronic® sein, die u.a. für die Leiterplatten- und Elektronikbauteilherstellung geeignet ist.
Hannover Messe: Halle 15, Pump Plaza
Um aktuellen Herausforderungen im Elektronikbereich zu begegnen, haben das SKZ und das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden das zwei Jahre dauernde Kooperationsprojekt „Entwicklung von Carbon Nanotube-modifizierten Klebstoffen auf Polyurethan- und Silikon-Basis zum Kleben und Vergießen von ESD- und EMV-empfindlichen Bauteilen“ (ESDBond) gestartet.
Elektrostatische Entladungen (engl.: electrostatic discharge, ESD) verursachen jährlich Schäden in Millionenhöhe. Dabei nimmt die Anfälligkeit von Geräten gegenüber ESD durch den wachsenden Elektronikanteil und die weiter sinkenden Strukturgrößen der Halbleiterkomponenten fortwährend zu. Daher ist der Schutz vor ESD heute in allen Bereichen der (Mikro-)Elektronik unverzichtbar. Außerdem muss bei Elektronikkomponenten die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) gewährleistet sein. Zum Kleben und Vergießen komplexer elektronischer Bauteile werden gegenwärtig ESD- und EMV-Lösungen auf Epoxid-Basis verwendet. Diese sind jedoch aufgrund ihres spezifischen Eigenschaftsfensters für zahlreiche Anwendungsfälle nicht oder nur bedingt geeignet und mit hohen Kosten verbunden. Das Projekt zielt darauf ab, die Modifikation von kostengünstigen 2K-PUR- und 2K-Silikon-Klebstoffen (bzw. Vergussmassen) mit Kohlenstoffnanoröhren (engl.: carbon nanotubes, CNT) zum Schutz vor elektromagnetischen Störungen zu demonstrieren und die Eigenschaften dieser Materialien zu untersuchen. Hierfür werden zum einen die Herstellbarkeit, Lagerstabilität und Verarbeitungseigenschaften der Klebstoffe betrachtet. Darüber hinaus werden in Versuchen die elektrischen und mechanischen Eigenschaften der Klebschichten sowie die Adhäsion in Kunststoff- und Kunststoff-Metall-Mischverbindungen, inklusive Alterungsverhalten und Langzeiteigenschaften der Verbindungen, untersucht. Interessierte Unternehmen sind herzlich dazu eingeladen, sich unverbindlich und kostenfrei im Rahmen des projektbegleitenden Ausschusses zu beteiligen. Die Kickoff-Sitzung ist im März 2019 geplant. Das IGF-Vorhaben 20459 BG der Forschungsvereinigung „Fördergemeinschaft für das Süddeutsche Kunststoff-Zentrum e. V.“ wird über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschung (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
Hochgefüllte Klebstoffe und Vergussmassen können trotz potenziell abrasiven Verhaltens zuverlässig und präzise dosiert werden. ViscoTec und DELO Industrie Klebstoffe haben dies anhand experimenteller Versuche mit insgesamt mehr als 6 Mio. Dosierzyklen nachgewiesen.
Die Anforderungen an die Temperaturfestigkeit und chemische Beständigkeit von Klebstoffen steigen in vielen Branchen. Deshalb, aber auch, um Eigenschaften wie elektrische bzw. thermische Leitfähigkeit oder angepasste Ausdehnungskoeffizienten zu erreichen, füllen Klebstoffhersteller ihre Produkte mit zusätzlichen Rohstoffen. Diese robusten, meist mineralischen oder metallischen Füllstoffe finden also einen häufigen Einsatz in Klebstoffen, gelten jedoch als abrasiv und damit schwer dosierbar – zu Unrecht, wie jetzt Langzeittests gezeigt haben. Dabei wurden die ViscoTec-Dosiergeräte eco-PEN und die RD-Baureihe mit je zwei Elastomer-Statoren untersucht. Als Klebstoffe kamen sechs Epoxidharze von DELO mit jeweils unterschiedlichen Füllstoffen zum Einsatz. Der Füllstoffanteil lag in allen Fällen zwischen für Klebstoffe typischen 25% und 50%. Zunächst wurden die Statore 168 h in Klebstoff eingelegt, um ihre grundsätzliche chemische Eignung für einen Langzeit-Kontakt zu prüfen. Im Anschluss wurden die Veränderung der Masse, die Maßhaltigkeit sowie die Härte und Elastizität der Elastomere untersucht. Dabei kam es zu keinen Auffälligkeiten oder Abweichungen außerhalb der engen Fertigungstoleranzen. Somit konnten chemische Wechselwirkungen zwischen den beiden Komponenten, die die weiteren Ergebnisse hätten beeinflussen können, ausgeschlossen werden. In den anschließenden 24 Langzeit-Versuchen wurde zyklisch dosiert: Auf ein zweisekundiges Dosieren folgte eine Sekunde Pause, um ein typisches Dosierverhalten von automatisierten Fertigungsprozessen zu simulieren. Pro Versuchsreihe kam es so zu knapp 300.000 Dosierzyklen, was für die eco-PEN-Dispenser in etwa 30 kg und für die RD-Dispenser in etwa 240 kg dosierter Klebstoffmenge entsprach. Nach je 20 h wurden drei Dosierschüsse gewogen und über den Zeitverlauf verglichen. Eine Veränderung ihrer Masse würde auf einen Verschleiß am Dispenser durch eine abrasive Wirkung der Klebstoffe hindeuten. Tatsächlich, so das Ergebnis der Tests, war eine präzise und wiederholgenaue Dosierung über alle Versuchspaare gegeben. Vor und nach den Dauerlaufversuchen wurden zudem die aus hartverchromtem Edelstahl bestehenden Rotoren und die Elastomer-Statore der Dosiergeräte vermessen. Das Ergebnis: Nach den jeweils knapp 300.000 Dosierzyklen waren an den Rotoren keine und an den Statoren nur minimale Verschleißerscheinungen erkennbar. Die Veränderungen an den Statoren war dabei so gering, dass die Maße noch immer innerhalb der engen Fertigungstoleranzen lagen.
Auf der Fastener Fair in Stuttgart zeigt die Innotech Marketing und Konfektion Rot GmbH u.a. ein Dosiersystem zum Nachrüsten von Druckluftpistolen, das gemeinsam mit FESTO entwickelt wurde.
Außerdem stellt Innotech den „Almanach“ der Handapplikation vor. In diesem Werk sind alle Kartuschenpistolen von allen weltweiten Premiumherstellern und vergleichbaren Produzenten vertreten. Zudem sind alle Kartuschensysteme, Statikmischer und Applikationsdüsen abgebildet. Weitere Messehighlights sind die manuelle 1K- und 2K- Kartuschenpistolen mit der weltweit höchsten Kraftübersetzung von 35:1. Am Messestand finden zusätzlich Beratungen zur Qualifizierung zum DVS®/EWF Klebpraktiker oder zur DVS®/EWF Klebfachkraft und zur Zertifizierung nach DIN 2304 statt.
Fastener Fair: Halle 1, Stand 232.
Bei dem neuen kameragesteuerten Gantry-Flüssigkeitsdosierroboter der GV-Serie von Nordson EFD erlauben die DispenseMotion™- Software und eine integrierte CCD-Smart-Vision-Kamera ein schnelles Einrichten und Programmieren der automatisierten Systeme.
Die CCD-Kamera konvertiert Pixel in digitale Werte, um präzise und qualitativ hochwertige Bilder zu liefern. Die proprietäre Dosiersoftware bestätigt die Anwesenheit und Platzierung des Werkstücks und passt sich automatisch an, wenn Abweichungen im Prozess auftreten. Mit Bearbeitungsspektren von 400 mm bis 800 mm und unbegrenzten Werkstück-Traglasten ist die GV-Serie für die präzise Flüssigkeitsdosierung auf Substraten, die große Bearbeitungsspektren erfordern, ohne die Wiederholgenauigkeit zu beeinträchtigen, geeignet. Der Roboter wurde entwickelt, um als eigenständiges System oder als automatisierte Lösung zu funktionieren und lässt sich problemlos in Drehtische oder automatisierte Förderbandanlagen integrieren. Weitere Vorteile des Systems sind die Positionierungsgenauigkeit und die Wiederholgenauigkeit bei der Platzierung mit +/- 0,02 mm für den 400 mm-Gantry-Roboter und +/- 0,01 mm für den 800 mm-Gantry-Roboter. Dies sorgt für eine hohe Produktqualität und verringert Nacharbeit, Ausschuss und Materialrückstände.
Mit der Mikrodosiersteuerung eco-CONTROL EC200 2.0, die ab März erhältlich sein wird, stellt ViscoTec eine neue Dosiersteuerung vor, die in Kombination mit den eco-PEN und eco-DUO-Dispensern für höchste Präzision und Zuverlässigkeit im Dosierprozess sorgt.
Ausschlaggebend für die Entwicklung war, dass aufgrund der zunehmenden Automatisierung und der damit verbundenen Integration der Steuerung in vollautomatisierte Anlagen die Anforderungen an den Dosierprozess wachsen. Neu ist z.B., dass die Steuerung in Kombination mit allen preeflow-Dispensern, d.h. mit dem eco-PEN und dem eco-DUO-Dispensern, aber auch mit dem eco-Spray verwendet werden kann und nicht mehr zwischen ihnen unterschieden werden muss. Ein Fast Boot bietet einen schnellen Start der Steuerung. Das Gerät kann sowohl als Tisch-, Monitor- als auch als Einbauversion verwendet werden – je nach Wunsch des Kunden. Das große (7“ TFT) Display mit kapazitivem Touch und grafischer Benutzeroberfläche (GUI = Graphical User Interface) trägt zu einer intuitiven Bedienerfreundlichkeit bei. Die Ansicht der Benutzeroberfläche ist konfigurierbar, so kann z.B. das Dosierfenster am Display individuell auf die Bedürfnisse des Kunden angepasst werden. Die kompakte Bauweise bringt Vorteile mit sich: Das Netzteil ist jetzt in das Steuergerät integriert, damit sich im Schaltschrank kein zusätzliches Bauteil befindet. Auch die Abschirmung wird durch das Gehäuse der Steuerung übernommen. Mit dem Produkt-Relaunch ist eine externe Programmanwahl ohne Zusatzgeräte möglich, da die eco-REMOTE in die neue Dosiersteuerung eingebaut ist. Das Steuergerät bietet außerdem Möglichkeiten zur Druck- und Temperaturüberwachung, 100 Programmspeicherplätze und ermöglicht ein schnelles, übersichtliches Speichern von Programmen. Auch die veralteten Schnittstellen wurden eliminiert und durch einen USB-Anschluss, der die Handhabung erleichtert, ersetzt. Des Weiteren ist die Integration in Großanlagen mit SPS möglich.
Die Zukunft des Automobils beleuchtete 3M bei der Fachveranstaltung „Faszination Kleben“ Anfang Dezember, an der mehr als 100 Personen teilnahmen. Dabei wurden Lösungsansätze für die unterschiedlichsten Aufgabenstellungen aufgezeigt.
Der Untertitel „Black-Box Zukunftskonzept Automobil“ spiegelt die momentane Situation passend wider: Themen wie Elektromobilität, Connectivity und autonomes Fahren werden die Automobilindustrie drastisch verändern. Alle sechs Vorträge trugen dazu bei, die Black-Box etwas zu erhellen. Neben Professor Fügener, Transportation Design, Hochschule Pforzheim, und Prof. Dr. Bratzel, Director of Center of Automotive Management, referierten Annemie Kleemann, Technologieentwicklerin, Hörmann Automotive GmbH, Florian Daniel, Principal Automotive, Roland Berger GmbH, Christoph Rochaz, Technical Manager des Geschäftsbereichs 3M Automotive and Aerospace Solutions Division, sowie Prof. Dr. Thomas Druyen, Direktor des Instituts für Zukunftspsychologie und Zukunftsmanagement, Sigmund Freud Privat-Universität Wien. In Workshop-Sessions diskutierten die Teilnehmer z.B., wie Inspirationen aus der Luftfahrt automobile Bodenkonstruktionen der Zukunft beeinflussen, oder wie sich das Exterieur eines Fahrzeugs in der Ära der Elektromobilität verändern wird. Am Beispiel der Entwicklung eines Chassis für elektrifizierte leichte Nutzfahrzeuge wurde beleuchtet, welche Rolle das Kleben im Umgang mit den sich ändernden Marktanforderungen in Bezug auf neue Fertigungsverfahren, Leichtbaukonstruktionen und Design spielen wird. Crash-Schutz für Batterien, die Maximierung des Ladevolumens oder die Verringerung des Fahrzeuggewichts machen hier neue Entwicklungen notwendig. Vorgestellt wurde eine ovale Chassisform, die bei einem Seitencrash die Kraft umleitet und so die innen liegende Batterie schützt. Die Grundstruktur des Chassis wird von differenzial gefertigten Mehrkammerprofilen aus gebogenen Spaltprofilen gebildet. Die Längsträger werden mit einem hybriden Verfahren aus Kleben mit einem Structural Adhesive Tape und Laserschweißen oder Blindnieten gefügt. Diese Methode verbindet die Vorteile zweier Fügeverfahren, dazu gehört Handlingfestigkeit, das Verhindern von Spaltkorrosion und eine leichte und saubere Verarbeitung. Ein weiteres Beispiel, wie die die Anforderungen der Automobilindustrie in neue Prozesse, Technologien und Lösungen für die Serienproduktion transformiert werden, sind selbstklebende Türdichtungen. Neben positiven Aspekten wie Designfreiheit und geringerem Transportvolumen reduzieren sie ganz erheblich die Geräuschbelastung. Bei einer Frequenz von 4.000 Hertz, wie sie bei schneller Fahrt auf einer Autobahn entstehen kann, verringern sich Außengeräusche um sechs Dezibel. Auch bei einem weiteren Test, bei dem die viskoelastische Eigenschaft des Klebebandes die Dauerwechselbeanspruchung gedämpft hat, setzte sich der Klebstoff gegen Verbindungen aus Metallschrauben und Kunststoffklipse durch. Zahlreiche weitere Anwendungsbeispiele zeigen, dass das Kleben in vielen Anwendungsfällen bereits heute herkömmliche mechanische Fügeverfahren erfolgreich ersetzt und das Gewicht eines Fahrzeugs deutlich reduzieren kann.
Die neuen Einwegmischer der Schwing Verfahrenstechnik bieten hohe Mischgüte, senken die Produktionskosten und sparen Material.
Die neue Generation von Einwegmischern mit X-Gitter-Geometrie soll mit ihren Eigenschaften bekannte Schwachstellen, etwa von Wendel- oder quadratischen Mischern, ausmerzen. Entwickler des neuen Typs ist Stamixco, ein Schweizer Hersteller von statischen Mischern aller Art. Die besondere Bauweise der X-Gitter-Geometrie erlaubt deutliche Einsparungen bei der Länge des Mischers. Um bis zu 66% konnte man die Konstruktionslänge im Vergleich zu bisherigen Mischern kürzen. Damit lässt sich nicht nur der Produktionsabfall um mehr als 60 Prozent reduzieren. Seine kompakte Bauweise macht diesen kurzen und effizienten Kunststoff-Einwegmischer speziell für Roboteranwendungen interessant. Das gilt insbesondere dann, wenn diese Anwendungen sehr präzise Klebstoff-Führungen erfordern. Anwender profitieren zudem von einer sichtbar besseren Mischgüte durch die neue Konstruktion. Die Mischgeometrie erzielt nachweislich beste Resultate für laminare hoch- bzw. niederviskose Mischaufgaben ebenso wie für große Konzentrationsunterschiede. Mit dem X-Gitter-Mischer kann eine perfekte Homogenität bis in die Randzonen erreicht werden – dies auch bei Mischaufgaben, die bislang mit Wendelmischern nicht bewältigt werden konnten. Der Mischer ist erhältlich in PP und POM.
Die neuste Generation Methacrylatklebstoffe WELDYX MASTER WHITE der GLUETEC GRUPPE verbindet hohe Festigkeit mit hoher Dehnung und ist für strukturelle, hochfeste und zugleich teilflexible Klebungen mit geringem Schrumpfverhalten eignet.
Der Hochleistungsklebstoff wurde für strukturelle Verklebungen von Acrylaten, PVC, ABS, Metallen, SMC, Polyester/Vinylester, Epoxys, beschichteten Metallen und Edelstahl entwickelt. Der 2-K-Methylmethacrylatklebstoff im Mischungsverhältnis 10:1 ist in Verarbeitungszeiten von 5 und 15 min. erhältlich. Strukturelle, hochfeste und zugleich flexible und hochbeständige Verklebungen von Aluminium und Edelstahl sind ohne Einsatz eines Primers möglich – das spart Zeit. Durch seine Flexibilität können auch Materialien mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungs-koeffizienten strukturell verklebt werden. Im Vergleich zu anderen Klebstoffen bietet dieser ein niedrigeres Schrumpfverhalten und zwei Reaktionszeiten, die dem Anwender präzise Verklebungen im gewünschten Zeitfenster ermöglichen. Anwendungsgebiete sind Automobilkomponenten, elektrische Komponenten, Haushaltsgeräte, Kunststofftanks, Kunststoff- und Verbundwerkstoffanfertigungen, Thermoform-Gehäuse etc.
Mit dem neuen flammgeschützten Strukturklebstoff DELO DUOPOX AB8162 sorgt DELO für schnellere Prozesse in der Fertigung und trägt insbesondere der steigenden Nachfrage der Luftfahrtindustrie Rechnung.
Bei dem neuen 2K-Epoxidharzklebstoff für strukturelle Leichtbauverbindungen im Flugzeuginnenraum wurde auf einen schnellen Festigkeitsaufbau geachtet. Das Material härtet bei Raumtemperatur aus, ist aber für temperaturbeschleunigtes Aushärten optimiert. So sind bei einer Temperatur von 60 °C nur 15 min. Aushärtezeit notwendig, um die Funktionsfestigkeit (>= 10 MPa) zu erreichen. Damit ist ein Weiterverarbeiten der Bauteile bereits nach dieser kurzen Zeit möglich und es lassen sich Produktionsprozesse deutlich verkürzen. Der Klebstoff wird universell eingesetzt und findet u.a. als Beschichtung oder beim Verkleben von Insert-Befestigungselementen Verwendung. Mit seiner beige-gelblichen Farbe ist er optisch an Honeycomb-Sandwichpanels angepasst, die in der Produktion von Flugzeugen häufig zum Einsatz kommen. Der Klebstoff bietet konstant hohe Festigkeiten – sowohl unter Temperatureinfluss als auch nach Alterung – sowie eine sehr gute Medienbeständigkeit, z.B. gegenüber Skydrol – einer Hydraulikflüssigkeit, die in der Luftfahrt häufig eingesetzt wird. Aufgrund der Sicherheitsrelevanz gelten im Flugzeuginnenraum hohe Brandschutzanforderungen an die verwendeten Materialien. Daher handelt es sich bei diesem Klebstoff um ein flammgeschütztes Produkt. Es erfüllt die Anforderungen von FST-Tests nach CS/FAR Part 25 §25.853 (a)(1)(ii) sowie der Airbus-Norm ABD0031. FST steht für Flame, Smoke, Toxicity. Bei diesen Tests wird eine stabförmige Probe reinen Klebstoffs für 12s über einem Bunsenbrenner positioniert, nach dieser Zeit soll der Klebstoff selbstverlöschend sein. Zusätzlich muss er niedrige Werte bei Rauchgas-Dichte und -Toxizität erreichen. Der Klebstoff ist zudem CMR-frei (not carcinogenic / mutagenic / reprotoxic, d.h. nicht krebserzeugend / erbgutverändernd / fortpflanzungsgefährdend). Er lässt sich mit dem DELO-Automix-System quasi einkomponentig verarbeiten, wobei seine thixotropen Eigenschaften für ein ausgezeichnetes Fließverhalten sorgen. Mit dem Ende der Scherbelastung beim Dosieren nimmt die Viskosität wieder zu, wodurch er nicht verfließt.
