So groß wie ein Sandkorn: Dosiersystem für kleinste Volumina erhält Patent
Zimmern, o. R. - Jetzt ist es amtlich, seit dem 22.01.2009 ist die RAMPF Dosiertechnik im Besitz eines Patents für das Minimalmengen-Kolben-Dosiersystem (M-KDS). Das Patent beschreibt eine Vorrichtung zum Mischen und Applizieren von kleinsten Kunststoffmengen. Ungefähr so groß wie ein grobes Sandkorn – also zwei Kubikmillimeter – ist das kleinste Schussvolumen, welches das M-KDS austrägt.
Das M-KDS ist ideal für den Minimalauftrag von hoch gefüllten Materialien, wie sie oft in der Elektronikbranche vorkommen.
Miniaturisierte Kolbendosierpumpe dosiert direkt in dynamischen Mischkopf.
Schneller, kleiner, komplexer – Produkte müssen branchenübergreifend immer mehr Funktionen in höchster Präzision und auf kleinstem Bauraum bieten. Gefordert werden Mikrobauteile mit komplexen Geometrien und kurzen Fertigungszeiten. Miniaturisierte Funktionsteile erfordern Kleinstmengen-Dosierung hochgefüllter Vergussmassen. Solche Materialien werden häufig in der Elektronikbranche, Solarbranche und Medizintechnik verarbeitet. So standen die Spezialisten von RAMPF Dosiertechnik vor der Aufgabe ein System zum Aufbringen eines zweikomponentigen, elektrisch leitfähigen Klebstoffes auf spannungserzeugende Bauteile zu entwickeln. Dies gab den Anstoß zur Entwicklung des Minimalmengen-Kolben-Dosiersystems (M-KDS). Es gab drei konstruktive Anforderungen, die an das System gestellt wurden. Zum einen musste das System gefüllte Vergussmassen dynamisch mischen können. Zum anderen sollte die Dosier- und Mischtechnik kompakt gebaut sein, um Materialverluste und zu hohe Förderdrücke zu vermeiden. Außerdem sollte es möglich sein, mehrere Mischköpfe mit kleinem Abstand anzuordnen. Als besonders anspruchsvoll erwies sich bei dieser Aufgabe die Konzeption der Dosierpumpe für mineralische oder metallische Füllstoffe. Die Pumpen sollten extrem verschleißarm sein.
Als Ergebnis dieser Entwicklung präsentiert die RAMPF Dosiertechnik das M-KDS, welches mit höchster Präzision direkt den Mischkopf mit Material ansteuert und dann hochpräzise kleinste Mengen austrägt. Das Kolbensystem ist elektro-hydraulisch angetrieben. Das Linearantriebskonzept für die Dosierkolben verringert das Bauvolumen und ermöglicht somit eine sehr kompakte Anordnung der Bauteile. Der Materialfluss wird durch die Schieberventile verdrängungsfrei aus dem Vorratsbehältnis in die Mischkammer gesteuert. Es können Materialien in Kartuschen ab 30 cm3 oder aus Druckbehältern verarbeitet werden. Nach dem Kartuschenwechsel ist kein Entlüften erforderlich. Dieses Konzept ermöglicht die Verarbeitung der verschiedensten ein- und zweikomponentigen Materialien mit einem breiten Viskositätsspektrum.
Durch das dynamische Verfahren werden die geringen Materialmengen intensiv vermischt. Dies ist ein entscheidender Vorteil des M-KDS. Des Weiteren erfolgt der Materialauftrag schnell und präzise. Die kürzest mögliche Dosierzeit liegt bei 300 Millisekunden. Dank der volumetrischen Dosierung erhält man ein gleichbleibendes, viskositätsunabhängiges Dosierergebnis. Darüber hinaus können reaktive Vergussmassen mit einer Topfzeit ab ca. fünf Minuten verarbeitet werden.
Das M-KDS ist der Nachfolger des ersten Minimalmengendosiersystems M-DS aus dem Hause RAMPF. „Im Vergleich zum alten Modell ermöglicht das M-KDS den Verguss von noch geringern Mengen“, erläutert Hartmut Storz Vertriebs- und Marketingleiter der RAMPF Dosiertechnik. Auch das Materialspektrum konnte erweitert werden. So lassen sich mit dem M-KDS Vergussmassen mit einer Viskosität von bis zu 200.000 mPa*s ver-arbeiten. Mit der M-DS war dies nur bis zu einer Viskosität von 50.000 mPa*s möglich. Durch den modularen und kompakten Aufbau eignet es sich gleichermaßen zur Integration in Fertigungslinien.
RAMPF- Technische Information:
Die Leistungsmerkmale des M-KDS auf einen Blick:
» Dosierleistungsbereich 2 – 20 mm³/s (abhängig vom Material)
» Kleinstes Schussvolumen: ca. 1 mm³ bei einem Mischungsverhältnis von 100:30 » Größtes Schussvolumen: ca. 250 mm³
» Kürzestes Dosierzeit: ca. 300 ms » Viskositäten der Komponenten: 20 mPa*s – 200.000 mPa*s
» Topfzeiten: ab ca. 5 min
» Bereich Mischungsverhältnis: 100:100 bis 100:5
» Optimale Materialaufbereitung durch dynamisches Mischsystem
» Umfangreiche Prozessüberwachungsmöglichkeiten
