Dosierpumpen richtig wählen
Mehr Prozesssicherheit beim Vergießen von elektronischen Teilen mit hoch gefüllten Materialien
Polyurethansysteme (PUR-Systeme) erfüllen in der Elektronikbranche unterschiedliche Aufgaben. Die Vergussmassen schützen sensible elektronische Bauteile vor Berührung, Staub, Feuchtigkeit oder allzu neugierigen Blicken. Damit das Material passgenau den Anforderungen entspricht, setzen die Hersteller verschiedene Füllstoffe und Additive ein. Die Zusatzstoffe und deren Verteilung innerhalb der zu dosierenden Komponenten stellen besondere Ansprüche an das Pumpensystem. Die Auswahl der richtigen Dosierpumpe bekommt dadurch einen entscheidenden Einfluss auf die Prozesssicherheit.
Beim Minimalmengen-Dosiersystem sind die Zahnradpumpen direkt am Mischsystem angebaut. Das Fördervolumen der Pumpen liegt bei 50 mm3/Umdrehung.
Der Verguss von elektronischen Bauteilen hat sich bereits seit vielen Jahrzehnten etabliert. Die Vergussmassen werden als ein- oder zweikomponentige Materialien mit Niederdruck-Misch- und Dosieranlagen verarbeitet und appliziert. Eine wichtige Komponente dieser Anlagen bildet die Dosierpumpe. Sie hat die Aufgabe, das Material so schonend wie möglich in einem präzisen Volumenstrom zum Mischsystem zu fördern. Am Markt haben sich verschiedene kontinuierlich oder diskontinuierlich fördernde Pumpen durchgesetzt. Beide Prinzipien haben Vor- und Nachteile. Welche Pumpenart ausgewählt wird, hängt von der Viskosität und Abrasivität des Materials sowie von der erforderlichen Förderleistung ab.
Alle nachfolgend beschriebenen Pumpen arbeiten nach dem Prinzip der volumetrischen Zwangsdosierung. Darunter versteht man die präzise und kontrollierte Verdrängung eines Volumens, gefüllt mit einem Material gleichbleibender Dichte. Der Volumen- oder Massenstrom ist damit, im Gegensatz zur Druck-Zeit-Dosierung, unabhängig von Druck und Viskosität. Es kommen dabei weitgehend folgende Pumpentypen zum Einsatz:
» Außenzahnradpumpen (teilweise auch Innenzahnradpumpen)
» Exzenterschneckenpumpen
» Schlauchpumpen
» Kolbenpumpen
Zahnradpumpen zählen zu den präzisesten Dosierpumpen. Sie eignen sich für ungefüllte oder mit Festkörpern gefüllte, gering abrasive Materialien von flüssiger bis pastöser Konsistenz. Verschleiß hemmende Beschichtungen und optimierte Zahnformen erhöhen dabei die Lebensdauer. Außenzahnradpumpen können ab einem Fördervolumen von etwa 0,1 cm³ pro Umdrehung eingesetzt werden. Sie eignen sich für Dosierdrücke bis circa 100 bar. Für noch geringere Fördervolumina können auch Innenzahnradpumpen eingesetzt werden.
Das auf dem Foto dargestellte System zeichnet sich durch einen extrem kompakten Aufbau aus. Die Innenzahnradpumpen werden direkt neben der Mischeinrichtung Mischeinrichtung angebaut. Damit lassen sich sehr hohe Dosiergenauigkeiten erzielen: ± 1 Prozent bei Dosiermengen von etwa 20 Milligramm (Minimalmengendosierung bis 1 mg).
Exzenterschneckenpumpen eignen sich etwa für die Dosierung von niedrig- bis hochviskosen und pastösen Materialien. Die Materialförderung erfolgt dabei äußerst schonend. Sie reagieren weitgehend unempfindlich auf gefüllte und abrasive Materialien, erreichen wegen des stärkeren Druckeinflusses aber nicht die Dosiergenauigkeit und –dynamik von Zahnradpumpen. Es empfiehlt sich daher Exzenterschneckenpumpen für Fördervolumina ab etwa 1 cm³ pro Umdrehung im Druckbereich bis circa 40 bar einzusetzen. Schlauchpumpen taugen wegen der Druckempfindlichkeit des Pumpenschlauches nur für weniger genaue Anwendungen. Sie kommen vor allem als preiswerte Lösung für die Dosierung von gefüllten und abrasiv wirkenden Materialien zum Einsatz. Kolbendosierpumpen eignen sich für die anspruchsvolle Dosierung nahezu aller flüssigen bis pastösen Materialien. Dabei verdrängt ein Kolben das Material aus einem Zylinder.
Dosierpumpem richtig wählen