Auch die Technik für den Elektroverguss muss wirtschaftlichen Zielen folgen und ambitionierte Produktionsziele problemlos bewältigen. Diesen Vorgaben folgend, realisierte ein Anlagenbauer und Systemanbieter für einen namhaften Hersteller von Motorschutz- und Steckerprodukten eine integrierte und vollautomatisierte Komplettlösung aus Dosier- und Mischanlage, Vergussstation sowie Nachfülleinheit.
Der Elektroverguss gehört bei der Herstellung elektrischer und elektronischer Bauteile und Baugruppen zu den Standardverfahren der Ummantelung. Es dient sowohl der elektrothermischen Isolation als auch dem Schutz der Produkte vor Spritzwasser, Staub oder Luftfeuchte. Transformatoren, Steuerplatinen, Mikrocontroller, Sensoren und dergleichen werden dazu meist mit einer Kunstharz-Beschichtung überzogen oder formschlüssig in einen Kunstharz-Block eingefasst. Bei den hierbei verwendeten Harzen handelt es sich vorrangig um Zwei-Komponenten-Systeme aus Polyurethan, Epoxidharz oder Silikon, die nach präzisen Vorgaben zu verarbeiten sind. Das Dosieren und Mischen hat dabei ebenso hohe Relevanz wie die exakte Applikation der zunächst noch fließfähigen Masse auf die zu beschichtenden Flächen oder in die dafür vorgesehen Formen. Zu einem führenden deutschen Anlagenbauern, deren Kompetenzen diesen Prozess ganzheitlich abdecken, zählt die im hessischen Michelstadt ansässige Tartler Group. Sie verwirklicht automatisierte Systemlösungen rund um die moderne Kunstharz-Verarbeitung.
Drei Leistungseinheiten: Die Dosier- und Mischanlage, eine geschlossene Zelle mit robotergeführtem Misch- und Applikationskopf und die Nachfüllstation
Jüngst war es beispielsweise ein renommierter Hersteller von Motorschützen und Steckverbindern, der die Tartler Group mit der Realisierung einer vollautomatischen Produktionszelle zum Elektroverguss fertig verkabelter Baugruppen beauftragte. Im firmenweiten Zusammenspiel entstand so eine leistungsfähige Komplettlösung aus einer flexibel regelbaren Dosier- und Mischanlage, einem robotergestützten Applikationssystem und einer 2K-Nachfülleinheit, die den kontinuierlichen Betrieb der Vergussstation ermöglicht.
Hochwertige Mischungen nach genauen Vorgaben
Dosier- und mischtechnisches Herzstück der neuen Vergussstation ist eine geregelte Anlage des Typs Nodopur mit automatischer Nachfüllung von Tartler. Diese moderne PU-Verarbeitungsanlage verfügt über Volumenstromzähler für die A- und B-Komponente sowie eine Siemens SPS mit farbigem 12“-Touch-Screen. Sie ermöglicht die flexible, automatische Regelung der Mischungsverhältnisse und des Ausstoßes. Das wiederrum ermöglicht eine stets exakt dosierte Vergussmasse, die im ausgehärteten Zustand das angestrebte Eigenschaftsprofil sicher erreicht. Durch die exakte Regelung und der dynamischen Vermischung der Komponenten ist selbst die Vermengung von Harzen mit hohen Viskositätsunterschieden und kritischen Mischungsverhältnissen (bis 100:1) kein Problem.
Passgenau: Ein kollaborierender 6-Achs-Roboter lässt an der erkannten Position die zuvor definierte Kunstharzmenge einfließen
Zu den weiteren Highlights der Anlage gehören unter anderem die permanente Druck- und Füllstandsüberwachung, die Schussmengensteuerung, das Rezepturenmanagement, eine Vielzahl von Sicherheitsfeatures und der Einsatz rotierender Statikmischer aus eigener Fertigung.
Richtige Menge an richtiger Position
Die Applikation der in der Anlage erstellten Harzmasse erfolgt in einer Kabine mit einem Anschluss an die Abluftabsaugung des Anwenders. In ihrem Inneren ist ein kollaborierender 6-Achs-Roboter am Werk, der steuerungstechnisch an den Dosier- und Mischprozess gekoppelt ist. Dieser Cobot führt den Mischkopf mit der Austrittsdüse – unter anderem mit Hilfe seines integrierten Kamerasystems – mit hoher Genauigkeit über einen zugeführten Werkzeugträger. Er erkennt, welche Positionen hier mit den in Formschalen aufgestellten Bauteilen bestückt sind und lässt nur dort die zuvor exakt definierte Kunstharzmenge einfließen. Dabei ist es im konkreten Fall entscheidend, dass bestimmte Bereiche der Bauteile von der Vergussmasse nicht bedeckt werden dürfen.
Die Roboterzelle mit Tor zum Ein- und Ausfahren des Werkstückträgers, Sensoren zur Abfrage von Entfernungen und Positionen sowie Klappen und Fenster
Die Roboterzelle verfügt über ein pneumatisches Tor zum Ein- und Ausfahren des Werkstückträgers, etliche Sensoren zur Abfrage von Entfernungen und Positionen sowie Klappen und Fenster, die eine einfache Zugänglichkeit zu allen wichtigen Komponenten der Anlage ermöglichen. Aus Sicherheitsgründen ist sie zudem so konzipiert, dass sich der gesamte Vergussprozess nur bei komplett geschlossener Kabine starten lässt. Ihre Dichtigkeit und die Absaugung minimieren zudem das Risiko einer Kontamination des Bedieners mit Reaktionsharzen oder Dämpfen.
An der Vorderseite der Zelle ist Platz für einen Rolltisch, an dem sich manuelle Vergussarbeiten durchführen lassen. Hierfür lässt sich ein zweiter Mischkopf mit Zugbalancer ins System einklinken. Das ermöglicht dem Anwender, parallel zum automatisierten Prozess von weitgehend standardisierten Serienteilen auch kleine Losgrößen mit Teilen abweichender Geometrien per Hand zu vergießen.
Die dritte maßgebende Komponente der automatisierten Elektroverguss-Station ist die Nachfülleinheit. Sie stellt über eine automatische Steuerung die Nachführung beider Materialkomponenten (Harz, Härter) sicher und sorgt so für eine hohe Prozesskontinuität. Sie verfügt über pneumatische Membranpumpen, Sauglanzen und Hebevorrichtungen und ist ausgelegt für 200-Liter-Fässer.
Quelle: Tartler
