Rein dynamisches 2K-System für Kleinstmengen

Manfred BacherAllgemein

preeflow eco-DUOMIX450 in Beispielanwendungen

Dosiersystem eco-DUOMIX für alle schwer mischbaren 2K-Materialen

Genutzte Komponenten, verbaute Technologie, geforderte Taktzeiten und Umgebungsparameter an einer Fertigungsanlage – vier Attribute, die fast immer Einfluss auf das Qualitätsniveau von Klebeverbindungen im industriellen Umfeld nehmen. Bis dato setzen Hersteller aus dem Automotive-Sektor, der Elektronikfertigung oder der Medizintechnik individuelle Misch- und Dosiersysteme ein. Dabei kommen immer die Dosiersysteme zum Einsatz, die sich für den spezifischen Klebstoff und das vorgegebene Anlagendesign am besten eignen und mit dem sich die besten Ergebnisse bei höchster Performance erzielen lassen. Das Problem: Es existieren knapp 40.000 Klebstoffe mit unterschiedlichsten Verarbeitungsparametern. preeflow – Marke von ViscoTec – launcht jetzt mit dem eco-DUOMIX eine Dosierlösung, die etwa Silikone (Si), Epoxidharze (EP), Polyurethan (PU), Polyesterharz (UP) oder Acrylat mischen und dosieren kann und noch dazu sehr klein ist.

preeflow eco-DUOMIX450 in Beispielanwendungen

preeflow eco-DUOMIX450 in Beispielanwendungen

Aktuell existieren nur wenige Misch- und Dosieranlagen, mit denen sich alle existierenden Klebstoffe mischen und applizieren lassen. Die größte Herausforderung sind schwer mischbare Komponenten, da sie einen – in der Regel – längeren Mischprozess durchlaufen müssen, um sich optimal zu verbinden. Um diese industrielle Lücke zu füllen, geht preeflow jetzt mit dem eco-DUOMIX in Serienproduktion auf den Markt. Schwer mischbare 2K-Materialien, für die eine rein statische Durchmischung bis dato nicht ausreichend war, können jetzt erfolgreich dynamisch durchmischt werden. Der eco-DUOMIX ist statt mit einer Mischwendel mit einer totraumoptimierten Mischkapsel ausgestattet, mit der erstmals dynamisch gemischt werden kann. Entwickelt und evaluiert wurden Materialien mit gleicher und/oder unterschiedlicher Viskosität. Technisch möglich sind Mischungsverhältnisse beginnend bei 1:1 bis hin zu Varianten mit 10:1. Der eco-DUOMIX ist für Drehzahlen bis 2000 U/min ausgelegt. Verglichen mit der klassischen Mischwendel anderer Dosiersysteme ist der Materialverbrauch in der motorbetriebenen Mischkapsel signifikant geringer, was sich vor allem bei der Verwendung hochpreisiger Materialien positiv auf die Gesamtkosten auswirkt.

Mischkapsel reduziert Bauraum und liefert optimierte Materialmischungen

In puncto Dosiermengen orientiert sich preeflow an den bereits etablierten Systemen von ViscoTec und lässt beim eco-DUOMIX minimale Dosiermengen von bis zu 0,008 ml zu, die mit einer Genauigkeit von +/- 1 % appliziert werden. Die statt einer Mischwendel genutzte totraumoptimierte Mischkapsel, ist als Verbrauchsmaterial verfügbar und wird unmittelbar am Ausgang des Dispensers verbaut. Im Inneren der Kapsel sorgt der motorgetriebene Mischer trotz kleinem Volumen für eine optimale Vermischung auch schwer zu verarbeitender Komponenten.

Eine exakte Applikation selbst kleinster Dichtraupen wird über eine wechselbare Dosiernadel realisiert, die mechanisch mit der Mischkapsel verbunden wird. Das erübrigt aufwändige Kalibrierprozesse und liefert stets reproduzierbare Ergebnisse. Aus der technischen Umsetzung resultieren weiterhin ein geringeres Nachtropf-Potenzial und damit deutlich geringere Fadenzieh-Probleme auf einem Bauteil, was sich positiv auf gewünschte Taktzeiten auswirkt. Unterstrichen wird dieser Aspekt durch die nachweislich messbare Linearität zwischen Rotordrehzahl und ausgebrachter Menge. Mit dem eco-DUOMIX kann, selbst wenn Dichte und Viskosität der zu mischenden Komponenten aufgrund von Qualitätsunterschieden einmal variieren, immer das gleiche Dosierergebnis erzielt werden.

Somit werden Themen wie Klebstofftyp oder Viskosität in der Phase der Anlagenplanung zu untergeordneten, weil jetzt flexibel handhabbaren, Themen, die zu einem späteren Zeitpunkt – im Grunde erst vor der Inbetriebnahme – geklärt werden können. Um diese Flexibilität zu garantieren, nutzt preeflow neben der Mischkapsel auch Stator- und Rotorwerkstoffe, die nahezu 100 % zu allen am Markt verfügbaren Klebstofftypen kompatibel sind.  Der Plug & Play Ansatz und durchdachte Schnittstellen fördern ihrerseits eine schnelle Anlagenintegration und unkomplizierte Inbetriebnahme. Für den Einsatz in der Medizintechnik, der Automotive-Branche oder der Elektronikfertigung ist der eco-DUOMIX damit das optimale Dosiersystem, wenn es gilt ein Anlagendesign zu entwerfen, in dem die Dosierung kleinster Mengen Klebstoff erforderlich ist; wenn hohe Taktzahlen gewünscht werden, absolute Genauigkeit gefragt ist und sich Hersteller bis zum Schluss alle Optionen für die zu verarbeitenden 2K-Materialien offen halten wollen.

Vorgestellt wird der eco-DUOMIX zum ersten Mal live auf der Hannover Messe auf dem Stand des preeflow Partners Vieweg: Halle 6, Stand F26

Auswahl Ergebnis statische Mischung

Bild 1 – Auswahl Ergebnis statische Mischung

Dosiertest – Vergleich der Mischergebnisse bei statischer Mischung und dynamischer Mischung bei gleichem Volumenstrom und identischen Laborbedingungen: Die Proben wurden mit der gleichen Steuerung (Kalibrierung und Programm waren identisch) und der gleichen Basispumpe durchgeführt (Antriebe, Pumpengehäuse, Rotor und Stator, etc.). Es wurde lediglich die Art und Weise der Durchmischung des Mediums geändert. Für die Dosierversuche wurde ein schwer zu verarbeitender zweikomponentiger Epoxid-Klebstoff verwendet. Das Mischungsverhältnis beträgt 10:1 (A:B) nach Gewicht. Die Proben wurden bei verschiedenen Dosiergeschwindigkeiten erstellt (0,5 ml/min – 6 ml/min). Wie auf Bild 1 zu erkennen ist, ist das Testmaterial mit der statischen Mischung standardmäßig nicht zu verarbeiten – das Medium wird nur teilweise durchmischt und härtet nicht vollständig aus.

Für die Tests der dynamischen Mischung wurden Drehzahlen von ~200 1/min, bis ~2000 1/min verwendet. Wie auf Bild 2 zu erkennen ist, ist bei diesem Material bereits bei der Mindestdrehzahl eine homogene Durchmischung gegeben, die sich optisch nicht von den Proben mit höheren Dosiergeschwindigkeiten und Mischerdrehzahlen unterscheidet.

 

Auswahl Ergebnis dynamische Mischung

Bild 2 – Auswahl Ergebnis dynamische Mischung

Ergebnis: Der zweikomponentige Epoxid-Klebstoff, der per statischer Mischung nicht verarbeitet werden konnte, ist per dynamischer Mischung bereits bei der kleinsten Mischerdrehzahl zuverlässig durchmischt und kann optimal verarbeitet werden.