Aktuelles / Entwicklungen - Klebetechnik / Flüssigdichtsysteme

12.05.2020
EV/HEV-Motorenverguss mit Gießharzen der Thermischen Klasse H

Als Alternative zur Imprägnierung konzentriert sich die Demak Group auf den Vollverguss und bietet Dosiertechnik, Automatisation und Gießharze aufeinander abgestimmt aus einer Hand an.

Historisch betrachtet konkurrieren hier das Imprägnieren sowie der Vollverguss miteinander, ganz egal, ob man von Statoren, Rotoren, Hybridmotoren, Transformatoren oder Spulen spricht. Beim Imprägnieren wird lediglich eine dünne Schicht an Harz um die Wicklungen gelegt , während beim Vollverguss das gesamte Bauteil zugegossen wird. Hier erkennt man  den größten Vorteil der Imprägnierung – man spart Material und damit Gewicht. Diese Betrachtungsweise ist aber zu kurz gedacht. Nicht ohne Grund konzentriert die sich die Demak Group auf den Vollverguss. Entscheidende Nachteile der Imprägnierung sind:

  • sehr schlechte Wärmeableitung durch Umgebungsluft (0,026 WmK 25°C; Vollverguss ermöglicht >1,0 WmK),
  • starke Geräuschentwicklungen durch Vibrationen,
  • niedrigerer Schutzgrad gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Staub,
  • einige Imprägnierharze enthalten VOCs (flüchtige organische Verbindungen), welche an die Umwelt abgegeben werden können,
  • schlechteres Brandverhalten.

Bei all diesen Nachteilen erscheint der Gewichtsvorteil bereits unbedeutender. Es gibt zwar Anwendungsfälle, wo dies entscheidend sein kann, für die Entwicklung des Motors sollte aber bedacht werden, dass durch einen Vollverguss – und die damit verbundene bessere Wärmeableitung – größere Leistungen auf kleinerem Raum erzeugt werden können. Diese Berechnung sollte bei jeder Entwicklung erfolgen, um Gewicht pro Leistung genau kalkulieren zu können. Neben der Entwicklung spezieller 2K-Epoxidsysteme, die den hohen Anforderungen bei Temperaturschock-Prüfungen standhalten, wird bei Demak darauf geachtet, dass die Harzsysteme auch in Linie verarbeitbar sind. Alle durch das Unternehmen entwickelten Harze werden inhouse auf Verarbeitbarkeit und Anwenderfreundlichkeit geprüft. Hier wird die Expertise aus Material & Maschine zu Komplettsystemen zusammengeführt. Für den Motorenverguss stehen zahlreiche Standard-Einheiten zur Verfügung, die in Reihe zur vollautomatisierten Linie werden. Die Konzeption und Produktion in einem Haus spart Zeit und Energie. 

Die Prozesstechnik beginnt bei der Aufbereitungseinheit, die auf das Harz zugeschnitten ist, und läuft weiter über die Kesseleinheiten, die mit dem CV-System ausgestattet sind. Das ,,Continous Vacuum“-System erlaubt einen reibungslosen Prozess – ohne Unterbrechungen. Das Material wird automatisch gefördert und entgast, wodurch die Maschine kontinuierlich produzieren kann. Die Option zusätzlicher externer Pumpen reduziert Stillstandszeiten, da bei Instandhaltung einer Pumpe die Parallelpumpen weiterarbeiten können. Der Einsatz von zusätzlichen Pumpen bringt einen weiteren Vorteil mit sich – den gleichzeitigen Verguss mehrerer Bauteile. Diese Bauteile können durchaus in ihrem Volumen unterschiedlich sein, denn unsere Technologie ermöglicht es, dass jede Pumpe ein anderes Mischungsverhältnis erzeugen kann. Das bietet  größtmögliche Flexibilität im Prozess. Der anschließende Vergussprozess wird in einer Vakuumkammer vollzogen, welche sicherstellt, dass alle Hohlräume der Bauteile komplett versiegelt werden. Für andere Industriebereiche hingegen verfügt Demak über zahlreiche atmosphärische Vergusslösungen.

Herzstück unserer vollautomatischen Linien ist aber der Zyklus an sich. Durch Kühlstrecken, Tunnelöfen, Paternosteröfen, Zwischenspeicher, Palettierer und andere Peripherieaggregate wird der Kreislauf so aufeinander abgestimmt, dass ein kontinuierlicher Prozess entsteht – wenn gewünscht ohne manuelles Eingreifen. Hierfür verfügen insbesondere die Dosieranlagen über moderne Überwachungs- und Kontrolleinheiten, wie z.B. das Coriolis-System. Dieses meldet kontinuierlich verschiedene Parameter zurück, aus der automatisch Abweichungen im Materialfluss, in der Temperatur o.ä. erkannt werden können.

(Bild: Demak Group)
(Bild: Demak Group)
12.05.2020
Bio-zertifizierter Hotmelt

Der biobasierte Hotmelt Jowatherm®  GROW von Jowat hat das Zertifikat des DIN CERTCO für Produkte mit nachgewiesenem Mindestanteil biobasierter Rohstoffe erhalten.

Durch seinen hohen Anteil nachwachsender Rohstoffe und seine Verarbeitungstemperatur schon ab 120 °C ermöglicht der Klebstoff Jowatherm®  GROW 853.20 effiziente und gleichzeitig ressourcenschonende Verpackungsprozesse in der Lebensmittelindustrie. Seine hohe thermische Stabilität und sein präzises Fadenabrissverhalten führen bei diesem Hotmelt zu einer sehr sauberen Verarbeitbarkeit. Er wurde nun erstmalig vom DIN CERTCO zertifiziert und aufgrund seines nachweislich hohen biobasierten Anteils mit dem Label „DIN-Geprüft biobasiert“ versehen. Damit ist er für Unternehmen geeignet, die den Einsatz fossiler Rohstoffe in ihren Verpackungsprozessen deutlich und nachweisbar reduzieren möchten.

In Sachen Energieeffizienz und Sauberkeit bietet ein neuer Verpackungsklebstoff der Reihe Jowat-Toptherm®  neue Möglichkeiten. Er kann bereits bei Temperaturen ab 99 °C verarbeitet werden und somit für signifikante Energieeinsparungen sorgen.

(Bild: Jowat SE)
(Bild: Jowat SE)
29.04.2020
Warme Kante für zuverlässige Dichtigkeit

Bei dem Bauprojekt NEWTON kam das Warme-Kante-System Ködispace 4SG von H.B. Fuller/KÖMMERLING zum Einsatz, um dem hohen Anspruch an zuverlässige Dichtigkeit und langlebige Stabilität gerecht werden zu können.

Dafür wurden die für den Bau des NEWTON (Büroimmobilie  der TÜV SÜD Gruppe im Münchner Westend) verwendeten Baumaterialien und Verbundstoffe vorab umfassend geprüft – auch das Ködispace 4SG Abstandhaltersystem für die Glaskonstruktion in der Dachkuppel. Für die vergleichende Betrachtung der zu verbauenden Zweifach-Isolierglaseinheiten wurden zunächst zwei digitale Modelle erstellt: eines mit einem Ködispace 4SG Abstandhaltersystem und eines mit einem konventionellen Abstandhalter aus Aluminium. Beide Modelle wurden anschließend im Rahmen einer Finite-Elemente-Analyse (FEA) zu den durch die Verformung bedingten Schubbelastungen im Randverbundsystem der geplanten Dachkuppel untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass – gerade bei kaltgebogenen Isolierglaseinheiten – das Warme-Kante-System Ködispace 4SG klare Vorteile gegenüber einem konventionellen Abstandhalter aufweist. Die steiferen konventionellen Abstandhalter können die entstehenden Lasten aufgrund ihrer Inflexibilität nicht kompensieren. Deshalb liegt hier nahezu die komplette Schublast auf einer sehr dünnen PIB-Schicht (Butyl-Primärversiegelung), die weniger als 0,5 mm misst. Dies wiederum führt zu großen Verformungen in der Primärdichtung. Undichtigkeiten sind dadurch nicht auszuschließen. Ködispace 4SG nimmt aufgrund seines deutlich flexibleren Verhaltens die äußere Verformung auf, ohne dabei signifikante Spannungen zu erzeugen. Es nutzt die Breite des gesamten Scheibenzwischenraums – je nach System i.d.R. 12 bis 20 mm im Vergleich zu zweimal 0,3 bis 0,5 mm PIB-Schicht bei konventionellen Systemen – und kompensiert auftretende Lasten und damit verbundene Deformationen dadurch wesentlich besser als ein herkömmliches, starres Abstandhaltersystem. Die resultierenden Verformungen sind im genannten Fall um ca. den Faktor Zehn kleiner. Zusätzliche Sicherheit bezüglich der Gasdichtigkeit wird dadurch erreicht, dass sich das reaktive Polyisobutylen chemisch sowohl mit der Glasoberfläche als auch mit der Silikonsekundärversiegelung verbindet. Dadurch „verschmilzt“ der gesamte Randverbund zu einer flexiblen und belastbaren Einheit, die langzeitstabil und dauerhaft dicht ist. Dies sowie die Ergebnisse der FEA wurden durch Bauteilversuche bestätigt. 

(Bild: H.B. Fuller | KÖMMERLING, Martin Lässig)
(Bild: H.B. Fuller | KÖMMERLING, Martin Lässig)
28.04.2020
Spezialklebstoff für hohe Temperaturen

Mit dem VA 180 HT hat Weicon sein Angebot an Cyanacrylatklebstoffen um einen Typ, der extremen Anforderungen standhält, erweitert.

Der 1K-Klebstoff wurde für Anwendungen im Hochtemperaturbereich entwickelt und ist bis +180°C temperaturbeständig. Er eignet sich insbesondere für die Fixierung von Teilen, die starken Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, wie z.B.von Teilen in der Nähe von laufenden Motoren. Der Klebstoff kann in den verschiedensten Industrien zum Einsatz kommen, wie z.B. im Lampen- und Leuchtenbau oder in der Produktion von Küchen- und Elektrogeräten. Er eignet sich für Bereiche, in denen es zu hohen Temperaturen kommt und eine schnelle Lösung benötigt wird, wie beispielsweise bei der Reparatur von Scheinwerfern.

Weicon Cyanacrylate sind lösungsmittelfreie und kalthärtende einkomponentige Klebstoffe, die sehr schnell unter dem Einfluss von Luftfeuchtigkeit und Druck aushärten.Sie haften sehr gut selbst auf glatten Oberflächen und verbinden innerhalb von Sekunden fast alle Materialien mit- und untereinander, wie z.B. Metall, Kunststoff, Glas, Keramik, Holz, Leder oder Gummi. Durch diese vielseitige Verwendbarkeit können die Cyanacrylate in nahezu allen Bereichen des modernen Lebens eingesetzt werden. Durch ihre schnelle Aushärtung eignen sich Cyanacrylate  für die Serienfertigung – sei es bei der Automobilherstellung, im Konsumgüterbereich oder bei der Herstellung von Werkzeugen.

(Bild: WEICON GmbH & Co. KG)
(Bild: WEICON GmbH & Co. KG)
21.04.2020
Zuverlässig abgedichtete Kunststoffteile schützen Batterien

Für den E-SMART entwickelte Pöppelmann K-TECH®  gemeinsam mit der Daimler-Tochter ACCUmotive technische Einzelkomponenten aus Kunststoff.

Die für den E-SMART entwickelten Zell-, Isolations- und Stromkollektorrahmen zeichnen sich durch einen hohen Flammschutz, eine kompakte Auslegung für nur begrenzten Bauraum sowie eine besondere Maßgenauigkeit und Dimensionsstabilität aus. Die Produkte werden als Hart-Weich-Komponentenverbund gefertigt. Die Hartkomponente sorgt für die Stabilität der Rahmen, die Weichkomponente für ein weiches Einbetten der Batteriezellen. Die Konstruktion der Zellrahmen gewährleistet u.a., dass es bei möglichem Zellwachstum während des Be- und Entladens der Batterien nicht zu unerwünschten Reaktionen kommt. Das flammgeschützte Material nach UL94V0 bietet dabei höchste Sicherheitsstandards. Die meisten E-SMARTS der ED3-Generation, in denen diese Komponenten verbaut wurden, sind noch im Einsatz – mit offensichtlich gut geschütztem Akku. In einem neuen E-Fahrzeug-Projekt für einen Hersteller von Luxus-Limousinen ist Pöppelmann K-TECH®  erneut für die Entwicklung von Zellrahmen verantwortlich.

Beim Abdichten der technischen Bauteile, die im Bereich der Batterietechnologie von E-Fahrzeugen eingesetzt werden, gelten höchste Anforderungen. Hier sind technische Kunststofflösungen gefragt, die eine extreme Belastbarkeit aufweisen müssen. Pöppelmann K-TECH®  hat hier sein Leistungsspektrum um die Spritzgießverarbeitung von Zweikomponenten-Flüssigsilikonkautschuk (Liquid Silicone Rubber/LSR) ergänzt. Das 2K-LSR-Verfahren ist besonders hitze- und chemikalienbeständig und zeichnet sich durch exzellente Eigenschaften im Druckverformungstest aus. Darüber hinaus überzeugt es durch gute Witterungs-, Alterungs- und UV-Beständigkeit sowie Geruchsneutralität. Ein weiteres Plus ist das sichere Abdichten auch bei hohen Toleranzen. Mit dieser Technologie lassen sich unterschiedliche Materialien in einem Verfahren prozesssicher und vollautomatisch umspritzen. Weitere Montageschritte entfallen. Je nach Materialpaarung kann neben der Dichtungsfunktion ein chemischer Haftverbund zwischen Hart- und Weichkomponente erzielt werden. Der vollautomatische, einstufige Prozess erreicht bei hohen Stückzahlen eine besondere Wirtschaftlichkeit.

(Bild: Pöppelmann K-TECH)
(Bild: Pöppelmann K-TECH)
15.04.2020
Biokompatibler Schmelzklebstoff schließt Wunden

Forscher des Technion – Israel Institute of Technology – haben – nach Informationen des Industrieverbands Klebstoffe e. V. (IVK) – ein medizinisches Heißklebesystem entwickelt, mit dem Wunden zukünftig geklebt werden können.

Große offene Wunden werden oft immer noch genäht oder geklammert. Mit einem neuen Heißklebesystem können sie zukünftig geklebt werden. Es besteht aus einer Art „Heißklebepistole“ in Kombination mit einem hautfreundlichen Schmelzklebstoff. Der Klebstoff bleibt während des Heilungsprozesses flexibel und löst sich innerhalb von ein paar Wochen rückstandslos auf. Der Schmelzklebstoff  – bzw. ein biokompatibles, bioabbaubares und elastisches Polymer auf Polycaprolacton-Basis – schmilzt bei Temperaturen knapp über Körpertemperatur und kann so einfach verarbeitet werden, ohne zu Verbrennungen zu führen. Um die gewünschten mechanischen Eigenschaften, die Haltbarkeit und Gewebeverträglichkeit zu erreichen, haben die Wissenschaftler an der physikalischen Struktur experimentiert, ohne die chemischen Merkmale zu verändern [*]. Das schon bei minimalem Druck schmelzbare Polymer kann mit einer speziellen medizinischen Klebepistole direkt auf die Wunde aufgetragen werden, härtet schnell aus und verbindet sich dabei fest mit den Wundrändern. Während des gesamten Heilungsprozesses bleibt das geklebte Gewebe flexibel. Nach ein paar Wochen löst sich der biokompatible Klebstoff vollständig auf. Zudem soll das Material viermal stärker sein als bisher verwendete [*].

Die Biokompatibilität des innovativen Klebsystems wurde bereits in entsprechenden Laborversuchen bestätigt. In Zukunft sollen so der Einsatz von Klammern oder Nadeln reduziert, der Heilungsprozess beschleunigt und die Narbenbildung verringert werden [*].

Quellen [*]

https://www.technion.ac.il/en/2019/06/hot-glue-gun-for-advanced-healing/
https://www.aargauerzeitung.ch/leben/gesundheit/neuer-klebstoff-aus-israel-soll-wunden-schliessen-134646558

(Bild: technion-israel)
(Bild: technion-israel)
09.04.2020
Verguss unter Vakuum – ein Projektbericht

In einem Anwendungstest in den neuen Labors von ViscoTec Asia wurde der Vorteil des Vergusses unter Vakuum bei einem Projekt deutlich.

Verguss unter Vakuum ist eine häufig notwendige Anwendung, insbesondere aufgrund immer kleiner und komplexer werdender Produkte. Bei diesem Projekt kam ein Kunde von ViscoTec Asia mit folgenden Anforderungen auf das Unternehmen zu: In seiner Anwendung musste ein Loch mit einem Durchmesser von 2,8 mm vergossen werden. Oberstes Ziel war es, den Verguss < 10 s auszuführen – komplett ohne Lufteinschlüsse. Erschwerend kam hinzu, dass der Vergussbereich unterhalb der Öffnung aus Metallspulen besteht, die sehr anfällig für eine Luftblasenbildung sind. Erste Dosiertests ohne Vakuum zeigten, dass der Verguss nur in 24 bis 32 s und mit einer geringeren Durchflussrate abgeschlossen werden konnte. Zusätzlich fanden sich Hohlräume im ausgehärteten Material. Nach der Umsetzung in der Vakuumkammer konnte der Prozess < 10 s durchgeführt werden. Und vor allem: ohne Hohlräume im vergossenen Material - für eine höhere Produktivität und bessere Qualität. Die Versuche konnten mit der Standardausrüstung in den neuen Testlaboren durchgeführt werden. Dazu gehören: Ein preeflow eco-DUO 2K-Dispenser, ein Tischroboter, eine Vakuumpumpe und die Vakuumkammer. 
ViscoTec Asia hat bereits mehrere Dosiertests mit der Vakuumkammer durchgeführt. In den meisten Fällen waren es Tests für den Verguss von Sensoren. Die Sensoren werden immer kleiner und ein Verguss ist erforderlich, um die internen Elemente in Position zu halten, damit sie robust und haltbar sind. Der Vakuumverguss ist vor allem auf Komponenten mit kleinen Öffnungen und komplexen inneren Strukturen ausgerichtet.

Dosiertests von Verguss unter Vakuum im Video

(Bild: ViscoTec Pumpen- u. Dosiertechnik GmbH)
(Bild: ViscoTec Pumpen- u. Dosiertechnik GmbH)
08.04.2020
Zertifizierte Strukturklebstoffe für den Schienenverkehr

Die ergo.® Strukturklebstoffe ergo.® 1675, ergo.® 7430 und ergo.® 7440 der Kisling AG wurden auf Rauchtoxizität (ISO 5659-2), Wärmeentwicklung (ISO 5660-1) und Flammausbreitung (ISO 5658-2) geprüft und zertifiziert. 

Die Sicherheit der Fahrgäste spielt im Schienenverkehr eine zentrale Rolle – dies beinhaltet natürlich auch den Brandschutz. Verwendete Materialien müssen intensiv auf ihr Brandverhalten getestet und eingestuft werden. Dies gilt selbstverständlich auch für die verwendeten Kleb- und Dichtstoffe. Gerade bei Kunst- und Klebstoffen können sich im Brandfall Rauch und giftige Gase entwickeln, die genau untersucht werden müssen. Auch die Entzündbarkeit und - im Falle eines Brandes – das Weiterbrennverhalten sind wichtige technische Eigenschaften für die Auswahl dieser Materialien. Die Anforderungen an das Brandverhalten von Werkstoffen und Komponenten regelt der zweite Teil der Norm DIN EN 45545 «Brandschutz in Schienenfahrzeugen». Verarbeiter erhalten so eine Richtlinie, welche Klebstoffe sich für welchen Anwendungsbereich und die jeweilige Brandschutzanforderung eignen. Vor diesem Hintergrund wurden die genannten Klebstoffe in einem speziellen Brandlaborauf Rauchtoxizität (ISO 5659-2), Wärmeentwicklung (ISO 5660-1) und Flammausbreitung (ISO 5658-2)geprüft und zertifiziert. ergo.® 1675, ergo.® 7430 und ergo.® 7440 erfüllen die Anforderungssätze R1, R7 und R17 der DIN EN 45545-2 mit der Bestnote HL1-3 (Hazard-Level 1 - 3). Auch in Sachen Prozessvereinfachung, -beschleunigung und -sicherheit können die 2K-Epoxidharz- (ergo.® 7430, ergo.® 7440) und Methacrylat-Klebstoffe (ergo.® 1675) einen  Beitrag leisten. 

Broschüre zu diesem Thema

25.03.2020
Spezialklebstoff für feuchte Umgebungen

Mit dem Klebstoff VA 200 HR erweitert Weicon sein Angebot an Cyanacrylatklebstoffen um einen Typ für extreme Anforderungen.

Der 1K-Klebstoff hat eine sehr hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit und zeigt auch nach mehreren Tagen konstanter Einwirkung von Feuchtigkeit und Wärme eine gleichbleibende Leistungsfähigkeit. Er ist transparent und niedrigviskos und verfügt über eine hohe Alterungsbeständigkeit. Aufgrund seiner hohen Feuchtigkeitsbeständigkeit eignet sich VA 200 HR besonders für Anwendungen, die unterschiedlichen Witterungsverhältnissen ausgesetzt sind. So kann der Klebstoff im Rohr- und Leitungsbau, in der Konstruktion von Küchen- und Elektrogeräten, im Behälter- und Apparatebau, in der Lüftungs- und Klimatechnik, im Garten- und Landschaftsbau oder im Sanitärbereich zum Einsatz kommen. Weicon Cyanacrylate sind lösungsmittelfreie und kalthärtende 1K-Klebstoffe, die sehr schnell unter dem Einfluss von Luftfeuchtigkeit und Druck aushärten. Sie haften sehr gut selbst auf glatten Oberflächen und verbinden innerhalb von Sekunden fast alle Materialien, wie z.B. Metall, Kunststoff, Glas, Keramik, Holz, Leder oder Gummi, mit- und untereinander. 

Weicon GmbH & Co. KG, VA 200 HR.
Weicon GmbH & Co. KG, VA 200 HR.
25.03.2020
Neuer Klebstoff für hitzeempfindliche Bauteile

Der neue Klebstoff Elecolit®  6607 von Panacol ist wärmeleitfähig und kann schon bei Temperaturen ab 80 °C im Ofen ausgehärtet werden. 

Der Klebstoff basiert auf Epoxidharz und ist mit Aluminiumoxid gefüllt. Er ist einkomponentig und kann aufgrund seiner Fließeigenschaften mittels Dispenser, Siebdruck oder Spachtel verarbeitet werden. Da Elecolit®  6607 schon bei Temperaturen ab 80°C aushärtet, können auch hitzeempfindliche Bauteile miteinander verbunden werden. Höhere Aushärtetemperaturen verkürzen die Aushärtezeit. Nach der Aushärtung isoliert der hellgraue Klebstoff elektrisch und leitet Wärme gleichzeitig  ab. Aufgrund seiner Eigenschaften eignet sich Elecolit®  6607 insbesondere zum Verkleben von Metallbauteilen und Kühlkörpern auf elektronischen Leiterplatten.

Panacol-Elosol GmbH, Elecolit® 6607.
Panacol-Elosol GmbH, Elecolit® 6607.
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