Beispiele aus der Praxis
Befettung von Kleingetrieben im Automotivebereich:
Bei der Befettung von Kleingetriebeteilen im Automotive-Bereich von z.B.
- Außenspiegelverstellung
- Scheinwerfer Leuchtweiten-Regulierung
- Tachometergetriebe
ergeben sich besondere Anforderungen hinsichtlich Wiederholgenauigkeit, Positioniergenauigkeit und Dosiergeschwindigkeit.
Oftmals befinden sich Lagerstellen oder Zahnkränze an schwer zugänglichen Stellen, die einen berührungslosen Auftrag unabdingbar machen.
Mit dem PDos X1 von perfecdos können diese Applikationen hervorragend gelöst werden.
Durch die Möglichkeit, das Ventil direkt aus der Anlagensteuerung heraus anzusteuern, ergibt sich eine große Flexibilität hinsichtlich Variantenvielfalt der produzierten Baugruppen. Je nach Variante wird mit dem jeweiligen Anlagenprogramm ein angepasstes Dosiermuster geladen und so Fehler bei der Parametereinstellung beim Rüstvorgang vermieden.
Das PDos X1 dosiert Fette aus einer große Distanz von bis zu 50mm (abhängig von der Fett-Type) an die gewünschte Stelle, unabhängig von der momentanen Ausrichtung von z.B. Zahnrädern, Hebeln, etc.
Der Fluidanschluss ist als G1/8 Innengewinde ausgeführt und passt ohne spezielle Adaptierung an gängige Fett-Versorgungssysteme.
Häufig erfolgt die Fett-Versorgung der Dosierventile aus einer zentralen Anlagenversorgung heraus. Um Druckverluste in den Versorgungsleitungen zu relativieren, wird oft mit Hochdruck (bis zu 100 bar) gearbeitet.
Die Dosierventile von perfecdos sind mechanisch als „normally closed“-Systeme (NC) konzipiert, sodass bei Ausfall der Versorgungsmedien, Auslaufen sicher verhindert wird.
Befettung von Großteilen Antriebsstrang Nutzfahrzeuge:
Für die Schmierung von Bauteileilen im Antriebsstrang von Nutzfahrzeugen werden häufig Sprühlanzen eingesetzt, um einen möglichst flächigen Auftrag zu erzielen.
Aufgrund der teilweise erheblichen Temperatur-Abhängigkeit der eingesetzten Fette, ergibt sich eine große Streuung in der aufgetragenen Fettmenge, sodass die Funktionssicherheit der hergestellten Teile nur dann gewährleistet wird, indem – dann prozessgerecht – eine unnötig große Menge appliziert wird.
Mit dem PDos X1 werden auch bei Applikationen mit Dosiermengen jenseits der Mikrodosierung hervorragende Dosierergebnisse erreicht.
Anstelle des großflächigen Auftrags per Sprühen, wird eine äußerst wiederholgenaue Punktematrix aufgebracht, welche sich beim Fügen mit dem Partnerbauteil zu einer homogenen, geschlossenen Fettschicht verteilt.
Die Prozesszeit der Dosierung erfolgt ähnlich schnell dem Sprühen. Dies wird durch hohe Dosierfrequenzen (bis zu 300 Tropfen je Sekunde) und speziell optimierter Düsen ermöglicht, welche ein relativ großes Einzeltropfenvolumen erzeugen, erreicht.
Die hohe Dosierkonstanz wird durch sehr genaue und kurze Schaltzeiten erreicht.
Die Einsparung hinsichtlich der – nun bedarfsgerecht – aufgebrachten Fettmenge beträgt in diesem vorgestellten Beispiel 30%!
Die Dosierventile von perfecdos sind mechanisch als „normally closed“-Systeme (NC) konzipiert, sodass bei Ausfall der Versorgungsmedien, ein Auslaufen (Fettversorgung mit 100 bar) sicher verhindert wird.
Fluxauftrag (Wärmetauscher, Wasserkühler, Ladeluftkühler)
Beim Herstellungsprozess von Aluminium-Wärmetauschern jeglicher Art, werden Oberflächen mit Flussmitteln vorbehandelt.
Da eine eher großflächige Benetzung angestrebt wird, wird häufig konventionelles „Sprühen“ als Auftragsmethode eingesetzt.
Im laufenden Betrieb kommt es durch unvermeidbaren „Overspray“, jedoch zu erheblichen Prozesskosten, in Form von Reinigungskosten (Anlagenkomponenten, Maskier-Schablonen, Bauteilträger, etc.).
Mit dem Jet-Dosiersystem PDos X1 von perfecdos wird das Flux nach wie vor berührungslos, jedoch gezielt in Form von einzelnen, geschlossenen Tropfen aufgetragen. Overspray wird gänzlich vermieden – aufwändige Reinigungsprozesse entfallen somit.
Gleichzeitig bleiben die Vorteile des berührungslosen Auftragsverfahren erhalten, sodass Sprünge in der Oberflächenhöhe und Bauteiltoleranzen eine untergeordnete Rolle spielen.
Radien im Bereich von Einlaufstutzen, können durch eine geschickte Abstimmung von kinetischer Tropfen-Energie und Dosierpfad, ebenfalls mit benetzt werden.
Magnete Kleben
Bei der Fügeverbindung von Permanentmagneten innerhalb von Gleichstromelektromotoren werden herkömmliche Fügeverbindungen immer häufiger von modernen Klebeverbindungen verdrängt.
Die entscheidenden Vorteile sind dabei:
- Spannungsausgleichende Wirkung des Klebstoffes (Temperaturausdehnung unterschiedlicher Metalle)
- Vorteile bei der Automatisierung (Schnellfixierung mit Toleranzausgleich, Vermeidung von Beschädigungen)
Gekrümmte Magnete, sog. Segmentmagnete, werden eingesetzt, um den Luftspalt zwischen Stator und Läufer weiter zu reduzieren und damit die Effizienz der E-Maschine zu steigern. Abhängig von der notwendigen Handlings- und Prozessabfolge, ist mit der berührenden Dosiermethode jedoch eine Höhen-Nachführung der Dosiernadel beim Klebstoffauftrag unabdingbar.
Zudem reagieren die eingesetzten Klebstoffe häufig sensibel durch den Kontakt mit metallischen Oberflächen. Im Bereich der Dosiernadel führt dies zu lokalen Härtungserscheinungen, welche zu Inkonsistenzen in Auftragsmenge und/oder Auftragsbild führen.
Perfedos GmbH bietet mit seinem Jet-Dosierventil PDos X1 die optimale Lösung für solche Prozesse.
Durch das berührungslose Dosierverfahren
- Kommt die Düse nicht mit der Bauteiloberfläche in Kontakt. Aushärtungsreaktionen werden effektiv vermieden.
- Kann die Nachführung des Nadelabstandes entfallen. Dies ermöglicht eine einfache Umsetzung des Prozesses und spart Prozesszeit.
- Wird ein blitzschneller Klebstoffauftrag ermöglicht. Dosierung von Tropfen innerhalb von weniger als 2ms. Bis zu 300 Tropfen je Sekunde.
Die auf diese Weise sinnvoll darstellbaren Dosiermengen reichen von wenigen Nanolitern bis in den hohen µL-Bereich hinein.
Silikon-Gel auf Bonddrähte:
In der Halbleiterindustrie werden integrierte Schaltkreise (IC) per Drahtbonden mit den externen elektrischen Anschlüssen des Bauteils verbunden. In den Schweißstellen treten bei den anschließenden Prozessschritten und später beim Betrieb des Bauteils, Scherspannungen auf.
Durch den Auftrag spezieller Silikon-Gele an den entsprechenden Stellen werden diese Spannungen minimiert und so ein frühzeitiger Bauteilausfall vermieden.
Der Auftrag dieser Materialien per berührenden Dosierverfahren ist in Kombination mit äußerst geringen Dosiermengen, kritisch im Hinblick auf
- Berührung der Bonddrähte (Beschädigung der Schweißsstelle)
- Abreißen der Bonddrähte bei Wegfahren der Nadel in Z (Oberflächenspannung)
- Höhentoleranzen im Bauteil (Nachführung der Nadelhöhe per Lasermessung nötig, aber schwierig, da Bonddraht-Abgang parallel zur Messachse.)
Das Dosiersystem PDos X1 appliziert die teils sehr hochviskosen Materialien vollständig berührungslos. Die Stärke des Tropfen-Impacts auf dem Bauteil kann durch die Betriebsparameter innerhalb eines Materialabhängigen Fensters variiert werden.
Underfill:
Als Underfill bezeichnet man das Auffüllen der Hohlräume zwischen den Terminals des Halbleiter-chips und dem Schaltungsträger per entsprechend elastischem und temperaturbeständigem Vergussmaterial.
Der Verguss wird dabei meist einseitig, entlang einer Kante des Halbleiter-Chips aufgetragen und unterwandert diesen per Kapillarwirkung.
Mit dem PDos Dosiersystem von perfecdos wird die Kapillarwirkung durch die sehr schnell auftreffenden Tropfen begünstigt bzw. beschleunigt.
Zudem kann die Auftrags-Geschwindigkeit, entsprechend den optimalen Kapillar-Bedingungen (geometriebabhängig) einfach variiert werden. Die Ansteuerung des Dosierventils kann in diesem Fall die Anlagensteuerung übernehmen. Zusatz-Steuergeräte entfallen gänzlich.
Bei der Verarbeitung im Nutzen ergeben sich durch die entfallende Höhenzustellung der Nadel, sowie dem gezielt herbeigeführten Tropfenabriss (Materialabhängig nach 3-10ms), kürzestmögliche Prozesszeiten.