Verfahrenstechnik

Wieso müssen Klebe- und Vergussmaterialien aufbereitet werden?

Um die stetig steigenden technischen Ansprüche an elektronische Bauteile erfüllen zu können, werden Vergussmedien mit hochpräzisen Eigenschaften benötigt. Rheologie, Viskosität, Füllstoffgehalt und Aushärteverhalten sind nur einige der Faktoren, die in der konkreten Anwendung eine Rolle spielen. Die zunehmende Komplexität der Materialien wirkt sich jedoch oftmals negativ auf ihre Verarbeitbarkeit bzw. Dosierbarkeit aus. Hier sind abgestimmte Materialaufbereitungs- und Fördersysteme gefragt, die das Material optimal auf die eigentliche Applikation vorbereiten und eine gleichmäßige Förderung zum Dosiersystem gewährleisten.

Füllstoffsedimentation vorbeugen

Ein angepasstes Materialaufbereitungs- und Fördersystem bildet die Basis für hochwertige und reproduzierbare Klebe- und Vergussergebnisse. So werden viele Gießharze beispielsweise mit Füllstoffen angereichert, um ihre Eigenschaften entsprechend der jeweiligen Vergussaufgabe zu optimieren. Je nach Dichte bzw. Viskosität des Materials neigen diese Füllstoffe allerdings zur Sedimentation – sie setzen sich bei Lagerung oder im Ruhezustand ab. Schlechte Qualität oder gar die Produktion von Ausschuss sind die Folge.

Um eine kontinuierliche Homogenität des Vergussmediums sicherzustellen, empfiehlt sich deshalb der Einsatz eines durchdachten Rührmechanismus in den Materialbehältern. Das konstante und sanfte Umwälzen beugt einer Entmischung vor und unterstützt zudem die Entgasung. Eine zeit- und mengengesteuerte Zirkulation des Materials in Behältern, Pumpen und Leitungen wirkt Ablagerungen – besonders in Produktionspausen – entgegen.

Leichtere Verarbeitung durch Temperierung

In vielen Fällen sinkt die Viskosität eines Vergussmediums bei steigender Temperatur – es wird also dünnflüssiger. Neben einer schnelleren bzw. leichteren Verarbeitung vereinfacht dies auch eine eventuell notwendige Evakuierung, da die im Material enthaltenen Luftblasen schneller aufsteigen können. Allerdings gilt es zu berücksichtigen, dass sich bei gefüllten Medien das Sedimentationsverhalten beschleunigt. Für eine gleichmäßige Temperierung sollte der gesamte Prozess, also Vorratsbehälter, Materialleitungen, Pumpen sowie der Dosierer beheizt werden. Vorsicht ist nur bei Vergussmaterialien geboten, die durch Erwärmen aushärten. In solchen Fällen empfiehlt sich die Durchführung von Versuchsreihen im Vorfeld.

Luftblasen entfernen

Luftblasen im Gießharz sind nicht nur im fertigen Verguss ein Problem. Gelangen Luftblasen in den Dosierer, können sie Vergussmenge und Mischungsverhältnis verfälschen. Dies führt wiederum zu unregelmäßigen Produktionsergebnissen und auch zu Ausschussware. Um ein blasenfreies Vergussmedium zu gewährleisten, muss dieses unter Vakuum verarbeitet werden. Eine hochwertige Aufbereitungsanlage entfernt dabei jede Spur von gelöster Luft durch Dünnschichtentgasung. Durch Umwälzen des Vergussmaterials unterstützt ein abgestimmtes Rührwerk zusätzlich die Entgasung im Vakuumbehälter. Dabei wird gelöste Luft zur Grenzfläche zwischen Medienoberfläche und Vakuum gefördert. An den oberen Schichten setzt schließlich der Entgasungseffekt ein.

Aus einem dünnflüssigen Material steigen eingeschlossene Luftblasen leichter auf. Durch eine adäquate Erwärmung kann die Viskosität eines Mediums gesenkt und somit der Entgasungsprozess beschleunigt werden. Des Weiteren müssen sämtliche Verschraubungen, Materialleitungen, Pumpen und Ventile hermetisch abgedichtet bzw. vakuumdicht ausgeführt sein. Nur so lässt sich die Wiedereinbringung von Luft während des Förderprozesses verhindern.

Feuchtigkeit vorbeugen

Es gibt Harzsysteme, die durch Feuchtigkeit aushärten. Um eine Reaktion herbeizuführen, reicht es hier schon, das Vergussmedium längere Zeit der Umgebungsluft (Luftfeuchtigkeit) auszusetzen. Bei bestimmten Harzsystemen kann der Kontakt mit Feuchtigkeit allerdings zu unerwünschten Nebenreaktionen führen. Wird bei 2K-Materialien das Harz mit dem Härter vermischt, reagiert der Härter mit der vom Harz aufgenommenen Feuchtigkeit. Es bildet sich CO2 und das Medium schäumt auf. Auch der unvermischte Härter absorbiert Feuchtigkeit, wodurch sich Kristalle bilden können, die im schlimmsten Fall die Maschinenfilter verstopfen. Eine adäquate Lagerung, die vollständige Entleerung der Gebinde sowie eine Aufbereitung unter Vakuum in einer geeigneten Anlage minimieren diese Risiken. Nichtsdestotrotz sollten bei Feuchtigkeit empfindliche Harzsysteme nach dem Öffnen möglichst in einer Aufbereitungsanlage unter Vakuum gehalten werden. Der Kontakt mit Feuchtigkeit lässt sich somit gänzlich verhindern.

Vergussmaterialien zuverlässig aufbereiten und fördern

Speziell für die Aufbereitung komplexer Gießharze und Klebstoffe hat Scheugenpflug zwei leistungsfähige Materialaufbereitungs- und Förderanlagen im Portfolio:

  • Mit dem Multitalent A310 lässt sich das Vergussmaterial sowohl unter Vakuum aufbereiten als auch fördern. Eine integrierte Temperierung erlaubt dabei eine gezielte Einflussnahme auf die Viskosität des verwendeten Mediums.
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  • Die neue Fassrührstation wurde speziell für Anwendungen mit sehr hohem Materialverbrauch konzipiert. Diese Anlage ermöglicht es, ein 200 l-Fass komplett unter Vakuum zu setzen.
    Mehr zur Fassrührstation
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