Aktuelles / Entwicklungen - Klebetechnik / Flüssigdichtsysteme
Der hochtemperaturbeständige Klebstoff MONOPOX von DELO hat den Weltrekord für das schwerste mit Klebstoff gehobene Gewicht geknackt.
Die neue Bestmarke von 17,5 t wurde offiziell von Guinness World Records anerkannt und liegt 7% über dem alten Rekord. Für den Weltrekordversuch wurde mit nur 3 g Klebstoff ein 17,5 t schwerer Lkw von einem Kran auf einen Meter Höhe gehoben. Das gesamte Gewicht hing dabei für eine Stunde an einem verklebten Aluminiumzylinder mit einem Radius von 3,5 cm. Das entspricht dem Durchmesser einer Getränkedose.Der Klebstoff gehört zur Produktgruppe der warmhärtenden 1K-Epoxidharzklebstoffe. Diese sind bekannt für ihre hohen Festigkeiten und kommen in Branchen wie der Automobilindustrie oder dem Maschinen- und Anlagenbau zum Einsatz.
Das Portfolio thermisch leitender Klebstoffe von Polytec PT wächst um drei Produkte, die einfach aus Doppelkammer-Kartuschen verarbeitet werden.
Wärmeleitklebstoffe werden in der Verbindungstechnik eingesetzt, um Komponenten so miteinander zu fügen, dass eine dauerhafte mechanische Verbindung entsteht und gleichzeitig ein Wärmetransport vom wärmeren zum kälteren Bauteil ermöglicht wird. Thermisch leitendes Kleben, insbesondere mit Epoxidharzklebstoffen, ist damit in vielen Fällen eine Alternative zu den herkömmlichen Verbindungsverfahren wie Löten, Schweißen oder Schrauben. Die Verarbeitung von 2K-Systemen ist in der Praxis häufig eine Herausforderung. Zum einen muss das Mischungsverhältnis von Harz und Härter möglichst genau eingehalten werden, zum anderen müssen beide Komponenten ausreichend vermischt werden, um eine einwandfreie Aushärtung des Materials zu gewährleisten. Aus diesem Grund wurde eine Reihe von Wärmeleitklebern entwickelt, die in Doppelkammer-Kartuschen erhältlich sind. Beide Komponenten des Klebstoffs sind bereits im richtigen Mischungsverhältnis abgefüllt und können einfach mithilfe einer Dosierpistole ausgedrückt werden. Harz und Härter mischen sich im aufgesetzten Mischrohr automatisch. Bei den Klebstoffen handelt es sich um keramisch gefüllte und damit elektrisch isolierende 2K-Epoxidharze, die bei Raumtemperatur aushärten. Falls gewünscht, kann die Härtung durch Wärme beschleunigt werden. Die Varianten unterscheiden sich in ihrer Wärmeleitfähigkeit, Temperaturbeständigkeit und ihren mechanischen Eigenschaften. Polytec TC 406 zeichnet sich insbesondere durch eine hohe Wärmeleitfähigkeit und mechanische Festigkeit aus. Polytec TC 411 ist ein flexibler Wärmleitklebstoff, der in der Lage ist, thermomechanische Spannungen auszugleichen, und der zudem auf schwierig zu verklebenden Kunststoffoberflächen gut haftet. Polytec TC 422 weist eine sehr gute Haftung, insbesondere auf metallischen Oberflächen, und eine hohe Temperaturfestigkeit auf.
Das automatisierte Insert Potting, von ViscoTec leistet optimiert die Produktionsprozesse in der Luft- und Raumfahrtindustrie.
Bei Inserts handelt es sich um Gewindeeinsätze, die in der Luft- und Raumfahrt in Leichtbau-Sandwichpaneele eingesetzt und anschließend geklebt werden. Über diese können die Paneele dann verschraubt oder diverse Bauteile befestigt werden. Die Anzahl solcher Inserts beläuft sich zum Beispiel bei einem Satelliten auf mehrere tausend Stück. Der aktuelle Prozess sieht dabei folgendermaßen aus: In die Paneele werden Bohrungen gefräst, in welche die Inserts dann manuell gesetzt werden. Anschließend wird das Insert - ebenfalls manuell - von einem Werker mittels Kartusche über eine von zwei Bohrungen gefüllt. Sobald an der Entlüftungsbohrung Material austritt, stoppt der Werker den Materialaustrag. Dieser Prozess bringt im Wesentlichen drei große Nachteile mit sich: Immenser Zeitaufwand für das manuelle Befüllen von mehreren tausend Inserts, hoher Materialverwurf durch starkes Nachdrücken des Materials und hohe Materialkosten durch Einsatz von Kartuschen. Mit der ViscoTec Dosiertechnik lässt sich der Befüllvorgang automatisiert abbilden. Die Dosierung erfolgt dabei absolut präzise, wodurch eine signifikante Menge Material eingespart werden kann. Außerdem kann die Materialbereitstellung aus Großgebinden erfolgen, was wiederum die Einkaufspreise senkt. Ein weiterer wichtiger Vorteil: Es fallen in der Regel keine neuen Spezifizierungen an, da keine Änderungen am eigentlichen Prozess vorgenommen werden. Dabei kann entweder eine genau definierte Menge automatisiert eingebracht werden. Oder die Dosiermenge erfolgt individuell, beispielsweise mithilfe eines Kamerasystems: Das System erkennt, sobald Material an der Entlüftungsbohrung austritt, und gibt sofort das Stopp-Signal an die Dosiereinheit weiter.
Ganz im Zeichen von Zukunftstechnologien und effizienten Kleb-, Dicht- und Vergusslösungen standen die diesjährigen TechTage der Scheugenpflug AG. Neu vorgestellt wurde auch die Scheugenpflug Academy.
Vom Optical Bonding über Klebe- und Vergusslösungen für die E-Mobility und das autonome Fahren bis zur intelligenten Prozessautomation: Wo die Reise im Bereich der Dosiertechnik hingeht, zeigten die fünften Scheugenpflug TechTage vom 5. bis 6. Juni 2019. Zur traditionellen Inhouse-Messe waren rund 430 Besucher aus 18 Ländern angereist. Sie nutzten die Gelegenheit, um sich hier über die neuesten Trends sowie bewährte Lösungen für effiziente Klebe-, Dicht- und Vergussprozesse zu informieren. Im Zuge der begleitenden Fachausstellung präsentierten zudem 24 Materialhersteller und Systempartner ihre Innovationen. Ein Schwerpunkt lag auf der Vereinfachung komplexer Dosieraufgaben mithilfe von wirtschaftlichen, präzise auf die Anwendung abgestimmten Gesamtlösungen. Dies spiegelte sich sowohl in der Fachausstellung als auch bei den Live-Demonstrationen im hauseigenen Technologiezentrum wider. Das Herzstück der Live-Applikationen war eine vollautomatisierte Produktionslinie, auf der Beispielbauteile mit aktuellen Materialien vergossen, geklebt und gefügt wurden. Auch die zugehörigen vor- und nachgeschalteten Prozesse wie Plasmaaktivierung, Aushärtung und Qualitätssicherung sowie das Teilehandling mittels Bandsystem, Industrieroboter und AIV (Autonomous Intelligent Vehicle) waren mit abgebildet. Für einen schnellen und prozesssicheren Materialauftrag in der Linie sorgten drei integrierte Prozessmodule. Diese optimierten Module bieten Integratoren und Automatisierern Zugriff auf nahezu das gesamte Prozessportfolio von Scheugenpflug. Sie sind skalierbar und lassen sich dank Plug-and-Produce schnell und sicher in eigene Linien oder Produktionszellen integrieren. Je nach Dosieraufgabe und Anforderung können die Systeme flexibel konfiguriert und ohne großen Zusatzaufwand um weitere Features, wie beispielsweise zusätzliche Sensorik zur Prozessüberwachung, erweitert werden. Großen Anklang fanden auch eine Vakuumlösung für das Optical Bonding sowie ein Hochleistungsdosiersystem für den Auftrag von Wärmeleitmaterialien auf Hochvoltbatterien. Ihre Premiere feierte die neue Scheugenpflug Academy, die auf den TechTagen erstmals einem breiten Publikum vorgestellt wurde. Unter dem Motto „Wissen gut dosiert“ haben Anwender hier Zugriff auf knapp 30 Jahre Technologie- und Verfahrens-Know-how von Scheugenpflug. Das modular aufgebaute Schulungs- und Trainingsprogramm holt die Teilnehmer an ihrem individuellen Wissensstand ab und vermittelt ihnen nachhaltig das Grund- und Praxiswissen, das sie für ihre individuelle Dosieraufgabe benötigen. Dabei haben Anwender die Wahl zwischen verschiedenen Online- und Präsenz-Angeboten, die je nach Bedarf am eigenen Standort oder alternativ in den Räumlichkeiten von Scheugenpflug absolviert werden können. Abgerundet wurde das Veranstaltungsprogramm von einem breiten Spektrum an Fachvorträgen. Hier standen vielfach praktische Anwendungen im Vordergrund.
Seit diesem Jahr kann man bei DOPAG auf umfangreiche Dienstleistungen für das Dichtungsschäumen zurückgreifen. Inzwischen laufen an den Standorten Mannheim und Hohenems (Österreich) mehrere Anlagen der dynamicLine - und die Kapazitäten werden weiter ausgebaut.
Im Bereich Lohnfertigung produziert das Unternehmen geschäumte Dichtungen. Das Angebot reicht von Bemusterungen und der Herstellung von Prototypen über die Fertigung von kleinen Stückzahlen bis hin zur Serienproduktion. Die Lohnfertigung bietet eine wirtschaftliche Alternative. Kunden profitieren von einer solchen flexiblen Lösung, sei es bei der Kleinserien-Produktion oder beim Abbau von kurzfristigen Produktionsspitzen. Sie benötigen keine eigene Produktionslinie mit qualifiziertem Personal, haben jederzeit die Kosten im Blick und können eine kontinuierliche Produktion sicherstellen. Um den letzten Aspekt ist es auch einem aktuellen Großkunden gegangen. Für ihn produziert man derzeit geschäumte Dichtungen für elektronische Bauteile und Schaltschränke. Weitere Anwendungsmöglichkeiten für Schaumdichtungen gibt es in der Automotive- und Leuchten-Industrie oder in der Haushaltsgeräte-, Filter- und Verpackungsindustrie. Auch mit Kleinstdichtungen kann DOPAG den Kunden unterstützen. Bei allen Dienstleitungen rund um das Lohnschäumen steht die persönliche Beratung im Fokus. Kunden erhalten z.B. Unterstützung bei Entwicklungsarbeiten für Schaumdichtungen und bei der Herstellung von Prototypen. Zudem unterhält man Partnerschaften mit verschiedenen Materialherstellern und ist in der Lage, nahezu alle verfügbaren Schaummaterialien zu verarbeiten. Auch kundenspezifische Anpassungen oder sogar Entwicklungen sind möglich.
Der Dosiermischkopf LV 2/2 von TARTLER wurde vor allem für Anwender in Elektroverguss und Klebetechnik, die niederviskose Harze und Härter in winzigen Tröpfchen punktgenau aufbringen müssen, entwickelt.
Typische Einsatzbereiche sind z.B. der Verguss und die Versiegelung winziger elektrisch-elektronischer Bauelemente oder das Kleben kleiner Magnete in den Rotoren kompakter E-Mobility-Antriebe. Der neue LV 2/2 ermöglicht die Mischung von Harzen und Härtern mit Viskositäten von 50 bis 20.000 mPas sowie die punkt- und wiederholgenaue Dosierung kleinster Schussmengen von 1 bis 10 g. Je nach verwendetem Pumpentyp kann der Anwender Mischungsverhältnisse von 100:5 bis 100:20 realisieren. Auf Kundenwunsch sind auch andere, individuelle Mischungsverhältnisse möglich. Der Kleinmengen-Dosiermischkopf verfügt über eine systemeigene Messtechnik. Die Wägezelle überwacht die Schussgenauigkeit während der Applikation und kann sich – im Zusammenspiel mit ihrer Steuerung und einem entsprechenden Programm – automatisch selbst kalibrieren. Diese Selbstkalibrierung spart dem Anwender in der Praxis viel Zeit. Bei der Antriebstechnik sind sowohl Pumpen als auch Mischkopf mit modernen und energieeffizienten Servoantrieben ausgestattet. Auch hier ist der Einsatz der rotierenden Einweg-Kunststoffmischer möglich, mit denen sich selbst extreme Komponenten-Rezepturen auf kürzestem Weg zu Mischungen von höchster Homogenität vermischen lassen. Ein in der Kleinmengen-Verarbeitung häufig eingesetzter Kunststoffmischer ist z.B. der besonders kurze und schlanke 06/04 D.
Mit der Gründung einer Fachgruppe „Klebtechnik“ wollen die Fachgroßhändler im VTH Verband Technischer Handel e.V. den branchenübergreifenden Fertigungstrend „Kleben“ mitgestalten.
In Norderstedt kamen sie am 10. Mai 2019 zur Gründungsversammlung zusammen: 21 Unternehmen traten bei und wählten einen fünfköpfigen Vorstand. Als Vorsitzender wird Uwe Kittel (Krückemeyer, Wilnsdorf) fortan von den Stellvertretern David Schlesinger (Wendler, Aue), Andreas Fritz (Reiff, Reutlingen), Tilman Heise (Piel, Halle/Saale) und Rolf Kater (JK, Kempen) unterstützt. Die hohe Qualität, die die fast unüberschaubare Vielfalt an Klebstoffen und Klebebändern, z.B. für den Fahrzeug- und Leichtbau, in den letzten Jahren erreicht hat, stößt in der Anwendung noch allzu oft auf eine falsche Handhabung. So sind 80 bis 90% der Fehler in der Verarbeitung prozess- oder personenbedingt. Bei dem Bemühen, auch die Produktauswahl und -anwendung zu hoher Qualität zu führen, möchten die Fachgruppenmitglieder ihre Kunden im gesamten D-A-CH-Gebiet unterstützen. Dazu stellten die „Gründungsväter und -mütter“ bereits erste Überlegungen an. Diskutiert wurden unter anderem die Konzipierung eines Fachberater-Lehrgangs, die systematische Erstellung von Musterlösungen sowie der Austausch mit Bildungsträgern, Forschungseinrichtungen und Markenherstellern. Die vier VTH-Qualitätspartner Henkel, Sika, Ruderer (technicoll) und Weicon haben ihre Unterstützung bei den zukünftigen Projekten der Fachgruppe „Klebtechnik“ bereits zugesagt.
Knapp 400 Experten aus 32 Nationen trafen sich am 15. und 16. Mai 2019 bei den CID (Customer & Innovation Days) von ViscoTec. Neben zahlreichen Livevorführungen standen insgesamt 33 Vorträge zu den neuesten Entwicklungen und der Diskurs zu aktuellen Fragestellungen rund um die Dosiertechnik und ihrem Einsatz in den unterschiedlichen Branchen im Fokus.
In nahezu jedem Industriezweig wird etwas verklebt, vergossen und exakt dosiert: von der Fertigung im Automotive-Sektor über die Luftfahrtindustrie bis hin zur Lebensmittelherstellung, in der Medizintechnik, der Pharma- und BioTech-Produktion – und nicht zuletzt in der Kosmetikindustrie. Kostendruck und finanzstarke asiatische Wettbewerber sind nur zwei Faktoren, die fertigende Unternehmen aller Branchen zwingen, die Fertigung weiter zu automatisieren und auf diesem Weg noch effizienter zu gestalten. Wie Dispenser, Dosier- und Abfüllpumpen ausgelegt sein müssen, um Flüssigkeiten mit einer oder mehreren Komponenten aufzutragen, Materialien zu vergießen oder zu sprühen, oder wie sich Viskositäten bis 7.000.000 mPas dosieren lassen, waren nur einige der Fragestellungen, die bei den Innovationstagen von ViscoTec diskutiert wurden. Für die E-Mobilität wird es zunehmend wichtiger, z.B. durch Imprägnieren, den Schutz sensibler Bauteile über einen langen Lebenszeitraum zu gewährleisten. Welche technischen Möglichkeiten gibt es dafür? Wie lässt sich moderne Dosiertechnologie sinnvoll in Automationskonzepte integrieren, um eben diesen Schutz zu realisieren? Fragen wie diese wurden bei unterschiedlichen Vorträgen eingehend beantwortet. Reger Andrang herrschte auch bei der Präsentation zu Batteriespeicher-Montagelinien, die immer stärker automatisiert werden – ein weiterer wichtiger Bereich in puncto Dosiertechnik in der E-Mobilitätsfertigung. Den Blick weg vom Großen hin zum Kleinen legte der Referent eines internationalen Chemiekonzerns, der unter dem Titel „Driving Tomorrow‘s e-Novation“ zukunftsweisende Ideen für die Automobilindustrie vorstellte. Ein Thema, das die Elektronikbranche beschäftigt: Kleinstmengen perfekt dosieren. Im Fokus einer weiteren Präsentation standen deshalb die Schwierigkeiten beim exakten und produktschonenden Auftragen elektrisch leitfähiger Klebstoffe und wie sich diese bewältigen lassen. Einer ähnlichen Fragestellung widmete sich ein Vortrag zur Lichthärtung, der sich 2K-Werkstoffen widmete. Welches Dosiersystem eignet sich am besten dafür? Welche Lösungen braucht die Elektronikbranche, um gute Beleuchtungssysteme herzustellen? In ganz anderen Dimensionen bewegte man sich bei einer Session zur Luft- und Raumfahrtindustrie. Wie können Klebstoffe und andere Flüssigkeiten am besten verarbeitet werden? Welche Wege gibt es, um künftig noch effizienter und unter höchsten Qualitätsmaßstäben Luftfahrtkomponenten zu produzieren? Der Qualitätssicherung widmete man sich mit einem eigenen Vortrag mit dem Thema „Schonende Dosierung von viskosen Materialien - Empirische Bestimmung der Scherraten“. Hier erfuhren die Zuhörer, warum gerade dieser Parameter vor allem in der Pharma- und Kosmetikbranche eine so zentrale Rolle spielt und welche technischen Konzepte sich im Hygienic Design realisieren lassen, um ihn in den Griff zu bekommen. Viel Beachtung fand auch der Einsatz einer kleinen Pumpe, die beim 3D-Druck menschlicher Zellen Anwendung findet. An der TU München forscht man in einem Verbund namens CANTER an Technologien, die es in Zukunft ermöglichen, im Labor Gewebeersatzmaterialien herzustellen, deren Zellen individuell auf die Bedürfnisse der betroffenen Patienten abgestimmt sind. Welches Potenzial das für die individuelle Behandlung von Herzerkrankungen in der Zukunft hat, war nur eine Frage, die der Referent den Zuhörern beantwortete. Was generell beim Dosieren für den 3D-Druck zu beachten ist, wurde durch einen Referenten in einer Session zu „Druckköpfe für den 3D-Druck von Flüssigkeiten und Pasten“ beantwortet.
Mit der Spritzgießverarbeitung von 2K-Flüssigsilikonkautschuken (Liquid Silicone Rubber LSR) verfügt Pöppelmann K-TECH® jetzt über eine effiziente Lösung für Bauteile mit sehr hohen Dichtigkeits- und Temperaturanforderungen.
Das Verfahren bietet, vor allem bei besonders komplexen und anspruchsvollen Anwendungen wie der Batterietechnologie, eine zuverlässige, hochwertige und wirtschaftliche Lösung. Dabei wird im 2K-Spritzgussverfahren zunächst die Hartkomponente (Thermoplast) gespritzt, danach die Weichkomponente LSR aufgespritzt. Die 2K-LSR-Technologie ermöglicht es, unterschiedliche Materialien in einem Verfahren prozesssicher und vollautomatisch zu umspritzen. Weitere Montageschritte entfallen. Je nach Materialpaarung kann neben der Dichtungsfunktion ein chemischer Haftverbund zwischen Hart- und Weichkomponente erzielt werden. Der vollautomatische, einstufige Prozess erlaubt Zeiteinsparungen und eine besondere Wirtschaftlichkeit bei hohen Stückzahlen. Das LSR weist exzellente Eigenschaften im Druckverformungstest auf und zeichnet sich durch gute Witterungs-, Alterungs- und UV-Beständigkeit sowie Geruchsneutralität aus. Es ermöglicht ein sicheres Abdichten bei hohen Toleranzen. Die 2K-LSR-Technologie ist besonders für die Automobilindustrie interessant, denn die damit hergestellten Lösungen bieten zuverlässigen Schutz vor Feuchtigkeit, Chemikalien sowie hohen und tiefen Temperaturen. Sie eignet sich darüber hinaus auch für Branchen und Bereiche wie Elektronik, Elektrik, Energie, Haushalt, Transport, Medizin & Kosmetik und mehr.
Mit der Lichtfixierung von DELO für 2K-Epoxidharze profitieren Anwender von beschleunigten und weniger komplexen Fertigungsprozessen sowie von einer vereinfachten Logistik.
Der 2K-Epoxidharzklebstoff DELO-DUOPOX DB8989 ist so schnell wie kein anderer zuvor. Bereits nach wenigen Sekunden Belichtung sind die Bauteile so gegen Verrutschen geschützt, dass sich die gesamte Baugruppe sofort weiterverarbeiten lässt. So beträgt die Fixierfestigkeit nach 5s Belichtung bei einer Intensität von 1.000 mW/cm² bereits 1 N/mm². Die sichere Endaushärtung – inkl. Schattenzonen – erfolgt anschließend wie bei normalen 2K-Produkten bei Raumtemperatur oder beschleunigt in typischerweise 60 min bei 80 °C. Die erste Option dürfte für die meisten Anwender interessanter sein, da in diesem Fall Investitions- und Energiekosten für das Warmhärten entfallen, Platz in der Fertigung gespart und Takt- und Durchlaufzeiten extrem verkürzt werden. Da Dosieren, Fügen und Lichtfixieren weniger als eine Minute benötigen, kann der nächste Fertigungsschritt deutlich schneller als bislang nach 15 - 90 min starten. Darüber hinaus vereinfacht die neue Technologie die Logistik für Anwender spürbar, da die Produkte nicht gekühlt transportiert oder gelagert werden müssen. Zudem erlaubt die zwölfmonatige Haltbarkeit mehr Flexibilität in der Fertigung wie auch den Einsatz größerer und damit wirtschaftlicherer Gebinde. DELO-DUOPOX DB8989 bietet gute Festigkeiten auch unter Temperatur- und Feuchtigkeitseinfluss. So erreicht der Klebstoff auf Aluminium eine Zugscherfestigkeit von 28 MPa und behält diesen Wert auch bei den im Automobilbereich geforderten Alterungssimulationen, z.B. nach 500 h Lagerung bei 85 °C und 85% relativer Luftfeuchtigkeit oder bei 150 °C. Daher eignet er sich für strukturelle Klebungen, z.B. von Seltene-Erden-Magneten in Elektromotoren. Darüber hinaus kommt das Produkt dank seiner niedrigen Ausgasung und des geringen Schrumpfs selbst für optoelektronische Anwendungen wie Kameras in Frage. 2K-Klebstoffe sind bekannt für gute Festigkeit, zuverlässiges Aushärten bei Raumtemperatur, gute chemische Beständigkeit und eine einfache Logistik. Für viele hochvolumige Anwendungen galt die lange Zeit bis zum Erreichen der Anfangsfestigkeit allerdings als großer Nachteil – bis jetzt. Für die Zukunft plant DELO die Entwicklung zahlreicher weiterer 2K-Produkte mit Lichtfixierung, darunter Vergussmassen für den Sensorik-Bereich.
Video zum Fertigungsprozess < https://www.youtube.com/watch?v=RgY96MC5_KQ
