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3-2020

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Fachzeitschrift für Elektronik-Produktion - Fertigungstechnik, Materialien und Qualitätsmanagement

Dosiertechnik Roboter

Dosiertechnik Roboter für maximale Dosiergeschwindigkeiten Mit der neuen geschwindigkeitsabhängigen Dosiertechnologie FlexSpeed von Rampf Production Systems werden Durchlaufzeiten in der Serienfertigung um mehr als 50 % reduziert. Rampf Production Systems GmbH & Co. KG production.systems@rampfgroup.com www.rampf-group.com FlexSpeed-Dosierroboter von Rampf Production Systems fahren hochpräzise um die Ecke und beeindruckend schnell auf der Geraden, womit Durchlaufzeiten von Dicht-, Schäum- und Klebeprozessen in der Serienfertigung mehr als halbiert werden. Die neuentwickelte Technik beruht auf der volumetrischen Zwangsdosierung und der direkten Kopplung von Dosierleistung und Achsvorschub, wodurch das Dosiersystem extrem flexibel und reaktionsschnell ist. Wo ein Dosierroboter bislang mit gleichmäßiger Geschwindigkeit appliziert hat, ist er mit der neuen FlexSpeed-Technik nun mit bis zu 40 m/min. auf der Geraden unterwegs, um kurz vor Ecken und Rundungen kontrolliert auf 20 m/min. abzubremsen, wodurch konstante Dichtungsquerschnitte und minimale Eckradien gewährleistet werden. Der wesentliche Vorteil von Rampf FlexSpeed beim Dichten, Schäumen und Kleben ist eine optimale Maschinenauslastung bei gleichzeitiger Schonung der Mechanik. Durch die nur kurzzeitige Vollbelastung tritt kaum Verschleiß ein, die Mechanik wird beim geschwindigkeitsabhängigen Dosieren geschont und die Maschinenauslastung kann deutlich gesteigert werden. Fazit „Ziel jeder Serienfertigung ist es, bei maximaler Maschinenauslastung eine maximale Stückzahl zu produzieren – und das bei gleichbleibend höchster Qualität. Für unsere Kunden in der Automobil-, Elektro-/Elektronik-, Haushaltsgeräte-, Filter- und Medizintechnikindustrie sind solche schnelle Prozessketten in der Produktion ein Muss, um im globalen Wettbewerb bestehen zu können. Mit FlexSpeed leisten wir hierfür einen entscheidenden Beitrag“, so Alexander Huttenlocher, Vertriebsund Marketingleiter bei Rampf Production Systems. ◄ Dosierung flüssiger TIMs und Gap Filler ViscoTec Pumpen- und Dosiertechnik GmbH www.preeflow.com www.viscotec.de Das Auftragen und Einspritzen bzw. die Befüllung durch Injektion von TIMs oder Gap Fillern auf und in Batteriemodule oder elektronische Bauteile erfordert einen absolut prozesssicheren Umgang mit einoder zweikomponentigen Materialien. Eine präzise, vollautomatisierte, leicht regelbare und endlose Dosierung ist die Voraussetzung. ViscoTec-Dosiersysteme ermöglichen genau das: eine kontinuierliche, wiederholgenaue und materialschonende Dosierung von TIMs, Gap Filler, Dichtungsmaterialien sowie Klebstoffen – unabhängig von deren Viskosität. Ein speziell entwickelter Keramikrotor sichert selbst bei der Verwendung höchst abrasiver Materialien hohe Standzeiten. Ein Langzeitversuch mit einem 2K-Gap-Filler mit Aluminiumoxid-Füllstoffen zeigte beispielsweise eine neunfache Standzeit im Vergleich zum Standardrotor (s. auch https://youtu.be/NidHtfUdFMI). Beispiel Batteriezellenmontage Hochspannungs-Batteriezellen müssen innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs betrieben werden, um ihre Leistung zu erhalten und eine Überhitzung zu vermeiden. Thermische Einflüsse können aber die Leistung und Sicherheit einer HV-Batterie und der angeschlossenen Komponenten beeinträchtigen. Für dauerhaftes Arbeiten auf hohem Effizienzniveau ist deshalb ein zuverlässiges Wärmemanagement erforderlich – dafür wird eine wärmeleitende Paste aufgetragen. Um die Wärmeableitung zwischen Batteriemodulen und Gehäusen optimal zu gewährleisten, sind die dafür verwendeten Materialien hochgefüllt. Es handelt sich dabei meist um 1K- oder 2K-Silikone oder 40 3/2020

Diamond-Coated Rotor für die Mikrodosierung ViscoTec Pumpen- und Dosiertechnik GmbH www.preeflow.com www.viscotec.de Dosiertechnik Diamond-Coated Rotoren verlängern speziell im Klein- und Kleinstmengenbereich die Standzeit des Systems bei der Verarbeitung hochabrasiver Materialien signifikant Präzise, wiederholgenaue und prozesssichere Anwendungen im Bereich der Mikrodosierung sind seit jeher die Paradedisziplin der Marke preeflow by ViscoTec. Durch das volumetrische Endloskolben-Prinzip können nahezu sämtliche niedrig- bis hochviskosen Materialien verarbeitet werden. Gegenwärtig und auch in Zukunft gewinnen feststoffbeladene bzw. gefüllte Medien mit teils hochabrasiven Eigenschaften an Bedeutung. Dabei handelt es sich meist um thermisch oder elektrisch leitfähige Materialien im 1K- und 2K-Bereich. Besonders häufig handelt es sich um Anwendungen mit thermischen Gap-Fillern bzw. Wärmeleitpasten, welche durch den anhaltenden Boom im Bereich der Elektronik- und Platinenfertigung von kleinen Wearables über Smartphones und Tablets bis hin zu Elektrofahrzeugen immer wichtiger werden. Die abrasiven Eigenschaften derartiger Materialien sind sehr herausfordernd für das Dosier-Equipment und können zu frühzeitigem und starkem Verschleiß führen. Durch die Wahl des am besten geeigneten Setup sowie passender Parameter lässt sich die Standzeit mit Standard-Equipment zwar optimieren, dennoch verschleißen Rotor und Stator schneller als üblich und müssen ausgetauscht werden. Dies ist technologiebedingt und für alle nach der Exzenterschnecken-Technologie arbeitenden Dispenser der Fall. Dieser Herausforderung hat sich preeflow angenommen und eine Lösung entwickelt, um speziell im Kleinund Kleinstmengenbereich die Standzeit des Systems bei der Verarbeitung hochabrasiver Materialien signifikant zu verbessern. Am Ende einer intensiven Entwicklungsarbeit und nach vielfältigen Feld- und Langzeittests stellten sich speziell beschichtete Rotoren als gegenwärtig technisch als auch kaufmännisch optimale Lösung dar. Diese mit einem sogenannten Diamond Coating (kurz: DC) veredelten Rotoren können die Lebenszeit des Systems verdoppeln bis verdreifachen, bis ein Austausch des Rotors notwendig wird. Auf Laborebene konnte die Standzeit mit einem sehr weit verbreiteten und hochabrasiven 2K-Gap-Filler sogar deutlich darüber hinaus verbessert werden. Für bereits bestehende als auch neue Anwender ergeben sich daraus zahlreiche Vorteile, unter anderem: • Verbesserung der Prozesssicherheit durch volumetrisches Dosiersystem • Kostenreduzierung durch geringeren Ersatzteilbedarf • verringerte Rüst- und Standzeiten • sichereres und einfacheres Handling gegenüber Keramikrotoren • Ersatzteilcharakter, keine weiteren technischen Anpassungen zur Verwendung nötig Die Rotoren mit Diamond Coating sind ab sofort für die eco-PENs und eco-DUOs der Baugrößen 330, 450 und 600 verfügbar. ◄ um silikonfreie Materialien, wie zum Beispiel Acrylate. Diese hochgefüllten Materialien müssen blasenfrei dosiert werden, nur so kann eine optimale Wärmeleitfähigkeit gewährleistet werden. Allerdings wird die Umsetzung erschwert, da das flüssige Lückenfüllmaterial in großen Mengen aufgetragen wird. Zusätzlich ist das Material sehr abrasiv und die Dosieranlage kann schnell verschleißen. Vorteile der ViscoTec- Dosiertechnik Gelöst werden die Herausforderungen in den meisten Anwendungen durch hohe Durchflussraten bei Verwendung des verschleißfesten Keramikrotors. Mithilfe einer Materialaufbereitungsanlage kann zusätzlich die Sedimentation von Füllstoffen verhindert werden. Zur Verbesserung des Fließverhaltens kann zusätzlich eine Erwärmung der Materialien oder der verarbeitenden Geräte erforderlich sein. Dosiersysteme nach dem Endloskolbenprinzip überzeugen durch eine hochpräzise Dosierung von ein- und zweikomponentigen Wärmeleitpasten – auch bei extremen Mischungsverhältnissen der Letztgenannten. Es erfolgt eine wiederholbare Dosierung der gefüllten und hoch abrasiven Materialien, ohne Ladezeit. Füllstoffe erhalten ihre Eigenschaften, denn sie sind dank des Niederdrucksystems nur einer geringen Scherbeanspruchung ausgesetzt. Durch die Wahl geeigneter Werkstoffe der Dosierkomponenten können hohe Standzeiten erreicht werden. ◄ 3/2020 41

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