Dosiergeräte, Dosierventile

Zu dick geworden?

Die in elektronischen Montageprozessen eingesetzten Medien werden im Verlauf ihres Lebens dickflüssiger. Und das reduziert die Schussgröße bei der Dosierung. Um dies zu kompensieren, wird entweder die Druckluft im Dosiersystem erhöht oder die Dosierzeit verlängert; beides kann zu Schwankungen im Prozess führen. Eine effizientere Lösung, um die Schussgröße konstant zu halten, bietet Nordson mit einer automatischen Justierung der Dosierparameter über den gesamten Verlauf der Material- lebenszeit.

Pneumatisch-betriebene Dosierventile werden in automatisierten Produktionslinien zum Auftragen von Unterfüllmaterialien, Beschichtungen und andere Materialien verwendet. Wichtig hierbei ist die Konstanz der Schussgröße, auch wenn das Material dickflüssiger wird.

Die Dosierung von Silberepoxiden, Unterfüllungsmaterialien und Die-Attach-Klebstoffen auf Epoxidbasis sind für elektronische Montageprozesse eine Herausforderung. Denn diese Materialien werden im Verlauf ihres Lebens dickflüssiger und das verringert die Schussgröße. Um die zu dosierende Materialmenge konstant zu halten, werden die Einstellungen am Dosiergerät oder Ventilsteuergerät justiert. Das heißt, der Verfahrenstechniker prüft die Menge und regelt gegebenenfalls nach. Dafür gibt es zwei Möglichkeiten: Entweder wird das Material mit höherem Druck durch die Dosiernadel gedrückt, oder die Dosierzeit wird verlängert. Beides sind manuelle Eingriffe, die die Wahrscheinlichkeit von Ausschüssen erhöht, da innerhalb der Dosiermengen Schwankungen auftreten können.

Eine Lösung bietet Nordson EFD mit seiner Hochpräzisions-Dosierstation Ultimus V. Sie verhindert viskositätsbedingte Probleme durch eine automatische Justierung der Parameter über den Verlauf der Materiallebenszeit. Anders als Standard-Dosiergeräte, die eine analoge Druckluftregelung verwenden, verfügt dieses Gerät über einen im Hause entwickelten elektronischen Druckregler. Alle Dosierparameter, inklusive Zeit, Druck und Vakuum, werden elektronisch gesteuert. Der erste Schritt ist die Bestimmung der Materialkurve und das Erfassen des Viskositätsprofils im Verlauf der Zeit. Ist die Kurve definiert, können über die einfache Menüführung die benötigten Zeit-, Druck- und Vakuumparameter zur Anpassung jedes Viskositätsintervalls in den Speicherplätzen eingestellt werden. Dies erfolgt entweder direkt über die Bedienanzeige des Gerätes, oder der Bediener verwendet die EFD-Benutzersoftware über eine RS-232-Schnittstelle, um das Gerät über einen PC, eine SPS-Steuerung oder ein anderes Schnittstellensystem mit RS-232 zu programmieren.

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Automatische Justierung der Dosierparameter

Die Ultimus V verfügt über einen Auto Increment-Modus mit 400 Speicherplätzen. Jeder Speicherplatz beinhaltet individuelle Druck-, Dosierzeit-, Vakuum- und Auslöseparameter. Diese werden entweder über die Anzahl von Dosierungen für jedes Intervall (Count Mode), oder über eine Zeitvorgabe in Sekunden für jedes Intervall (Time Mode) eingestellt. Ist das spezifische Intervall/Auslösung abgelaufen, wechselt das Gerät zum nächsten Speicherplatz mit den darin enthaltenen Einstellungen.

Das Besondere an dieser Entwicklung ist, dass sie Intervall/Auslösung Schritt für Schritt unterscheidet. Dies reduziert die Anzahl der Intervalle, die für jede Viskositätskurve erforderlich ist. Damit können mehr Kurven innerhalb der einzelnen Plätze gespeichert werden. Sind die entsprechenden Einstellungen abgelegt, kann der Vorgang gespeichert oder über die interaktive Software auf einen PC für die nächste Anwendung hochgeladen werden. Zudem verfügt die interaktive Software über eine „Offset“-Funktion, mit der alle Einstellungen in den Speicherplätzen gleichzeitig justiert werden können, um kleine Änderungen zwischen den Durchflussdosierungen oder Temperaturschwankungen innerhalb der Produktionsumgebung auszugleichen. Wesentlich ist, dass mit dieser Lösung mehr Teile produziert werden. Denn erstens ist es nicht notwendig, die Montagelinie zu stoppen, um bei Viskositätsänderungen manuelle Einstellungen vorzunehmen und wieder zu prüfen; und zweitens kann diese Station mehr Material dosieren, bevor dieses nicht mehr verarbeitbar ist. Dies spart zusätzlich Kosten und reduziert die Abfallmenge.

Egal, ob eine Anwendung automatisch oder manuell mit einem Dosiergerät abläuft, besonderes Augenmerk sollte immer auf die Qualität der Komponenten gelegt werden. Anwender sind oftmals überrascht, welche signifikanten Auswirkungen Kartuschen, Stopfen und Dosiernadeln auf die Materialanwendung haben können. st

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