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Entwicklung einer Fertigungsmethodik zur automatisierten Herstellung von Haftklebstoffbeschichtungen

Autor Jan-Dirk Reimers
de Limba Germană Paperback – 22 oct 2013
Der Bereich der technisch anspruchsvoll eingesetzten doppelseitigen Haftklebebänder ist technologisch, wie wirtschaftlich - bezogen auf die Marge - der attraktivste Markt für Haftklebstoffe [Fre2009]. Zunehmend werden Haftklebstoffe als Alternative zum Schrauben, Nieten oder Clipsen eingesetzt. Die Firma 3M ist neben anderen einer der Technologieführer in diesem Applikationsbereich und bietet Rollen, Stanzteile und andere vorkonfektionierte Haftklebstoffsysteme an [3M2005], [3M2011]. Wo diese nicht eingesetzt werden können, endet der Einsatz von Haftklebstoffen heute. Wo sie eingesetzt werden können, geschieht dies zumeist von Hand. Die Fügetechnologie Haftkleben ist in ihrer Verarbeitungsanforderung nach heutigem Stand schwer in industrielle Fertigungsprozesse integrierbar, bestehende Lösungen sind kostenintensiv und nicht flexibel verwendbar.In dieser Arbeit wird eine neue Fertigungsmethodik zur automatisierten Herstellung von Haftklebstoffbeschichtungen auf Kunststoffbauteilen entwickelt, wobei ein ebenfalls neu entwickelter, UV-nachvernetzender Hotmelt-Haftklebstoff zum Einsatz kommt. Dieser wird in einem automatisierten Verfahren in flüssiger Form direkt auf dem Bauteil aufgetragen und darauf folgend insitu ohne Schutzgasabdeckung UV-vernetzt. Der Haftklebstoff wird, in dieser nach dem Stand der Technik bisher nicht angewendeten Form der Verarbeitung, erst auf dem Bauteil und unter Normalatmosphäre erzeugt. Das Verfahren macht es möglich, hochflexibel und vollautomatisch Bauteile montagefertig herzustellen. Der Direktauftrag kann sofort im Anschluss an die Bauteilherstellung, z.B. einem Spritzgussprozess erfolgen. Damit kann die heute übliche Form der Bereitstellung von Haftklebstoffen in einer serientauglichen Form und mit deutlich mehr Applikationsmöglichkeiten substituiert werden.Die neue Technologie berücksichtigt, erstmalig für den Bereich der Haftklebstoffherstellung, gleichzeitig die Anforderungen der chemischen und der fertigungstechnischen Prozesstechnik. Ebenso sind die Anforderungen an die Applikation auf das Bauteil berücksichtigt, und sie werden großseriengerecht automatisiert ausgeführt. Hierbei wird explizit Wert auf eine weitgehend vorhandene Auftrags- und Automatisierungstechnik gelegt. Die Auftragstechnologie ist vergleichbar zu dem der klassischen Hotmeltklebstoffe oder der Kunststoffextrusion. Damit kann diese neue Technologie auch zukünftig auf bekannten Standards aufgebaut werden.Im Rahmen der hier durchgeführten Entwicklung wurde begleitend eine Reihe von Prüfungen unter Berücksichtigung von Standardtests und von OEM-Vorgaben zusammengestellt, wie sie z.B. auch für automobile Komponenten-Freigabetest durchgeführt werden. Diese dienen in allen Stufen der Entwicklung zur Bewertung und Validierung. Die entwickelten Haftklebstoffe zeigen gute Haftung auf niedrigenergetischen Oberflächen wie PP, PE aber auch ABS oder lackierten Oberflächen. Im Vergleich zu marktführenden Haftklebstoffsystemen ist er wettbewerbsfähig, zeigt jedoch noch Schwächen bei erhöhten Temperaturen.Die Qualität des Direktbeschichtungsprozesses ist stark von der Filmqualität beim Breitschlitzdüsenauftrag oder dem Linienauftrag beim Piezodosierventil abhängig. 3-dimensionale Bauteile sind generell schwierig zu beschichten, da das Polymer leichter verlaufen kann. Die Prozessparameter der Auftragsanlagen und der verschiedenen Komponenten der Gesamtanlage müssen für jedes Haftklebstoffpolymer einzeln und empirisch ermittelt werden.Die in Hinblick auf die anlagen- und bauteilspezifischen Fragestellungen erarbeitete Konzeptanlage bestätigt die Machbarkeit des Verfahrens und kommt zu einer positiven Bewertung anhand der hier angesetzten Prüfkriterien der Haftklebstofftechnologie. In einer Bewertung der technologischen und auch wirtschaftlichen Eigenschaften dieses neuen, serientauglichen und automatisierbaren Fertigungsverfahrens mit direkt aufgetragenen UV-HM-Haftklebstoffen können jeweils eindeutige Vorteile dieser Form der Haftklebstoffverarbeitung im Sinne der Aufgabenstellung aufgezeigt werden
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Specificații

ISBN-13: 9783844022698
ISBN-10: 3844022694
Pagini: 191
Ilustrații: 41 farbige Abbildungen
Dimensiuni: 146 x 208 x 17 mm
Greutate: 0.27 kg
Editura: Shaker Verlag