Wittmann Battenfeld: LSR-Anwendung bei niedrigen Temperaturen

03.11.2020

Zum Einsatz kommt eine servohydraulische SmartPower 120/350 LSR. (Foto: Wittmann Battenfeld)

Zum Einsatz kommt eine servohydraulische SmartPower 120/350 LSR. (Foto: Wittmann Battenfeld)

Im Rahmen seiner virtuellen Produktpräsentationen demonstriert Wittmann Battenfeld, Kottingbrunn (Österreich), die Verarbeitung von Flüssigsilikon anhand der Herstellung eines LSR-Elektronik-Verbundbauteiles mit einer Maschine aus der servohydraulischen SmartPower-Reihe.

Auf einer SmartPower 120/350 kommt dabei ein 2-fach-Werkzeug von Nexus zum Einsatz, mit welchem der sofort einsatzfähige Trink-Timer „Drinky“ herstellt wird. Wird ein Trinkglas auf den „Drinky“ gestellt, so wird eine fix programmierte Zeit aktiviert, die alle zehn Minuten durch ein optisches Blinksignal daran erinnert, Flüssigkeit zu sich zu nehmen.

In das 2-Kavitäten-Werkzeug werden Platinen eingelegt. (Foto: Wittmann Battenfeld)

In das 2-Kavitäten-Werkzeug werden Platinen eingelegt. (Foto: Wittmann Battenfeld)

Das von Dow zur Verfügung gestellte LSR-Material aus der Serie Silastic LTC 9400 bietet die Vernetzung bei niedrigen Temperaturen. Diese Eigenschaft ist bei der Herstellung des Trink-Timers von großer Bedeutung, da eine bestückte Leiterplatte mit Batteriezellen in das Werkzeug eingelegt und umspritzt wird. Elektronikkomponenten als auch Batteriezellen weisen nur eine begrenzte Temperaturbeständigkeit auf. Batteriezellen können beispielsweise nur kurzfristig bis zu einer Temperatur von ca. 120 °C belastet werden und wurden bei solchen Anwendungen immer erst in einem zusätzlichen Arbeitsschritt in ein Gehäuse eingebaut.

Die fertigen Teile werden abgelegt und verpackt. (Foto: Wittmann Battenfeld)

Die fertigen Teile werden abgelegt und verpackt. (Foto: Wittmann Battenfeld)

Die Innovation beim „Drinky“ betrifft nicht den Trink-Timer selbst, sondern das Verfahren. Die gesamte Elektronik inklusive der Batterien wird dabei mit LSR in nur einem Arbeitsschritt, bei sehr geringen Werkzeugtemperaturen um die 100 °C (normalerweise liegen die Werkzeugtemperaturen bei ca. 185 °C), umspritzt. Es entfallen somit das Thermoplast-Gehäuse und die Montage der Einzelkomponenten. In dem innovativen Prozess wird das Einlegeteil direkt im Werkzeug umspritzt und ist nach der Entnahme sofort funktionsfähig, ohne dass ein weiterer Montageschritt durchgeführt werden muss. Dieses Verfahren kann für alle temperatursensitiven Baugruppen angewendet werden.

Die Dosieranlage Servomix X200 führt das LSR mit Beschleunigungsadditiv der Spritzgießmaschine zu. (Foto: Wittmann Battenfeld)

Die Dosieranlage Servomix X200 führt das LSR mit Beschleunigungsadditiv der Spritzgießmaschine zu. (Foto: Wittmann Battenfeld)

Um die Geschwindigkeit des Vernetzungsprozesses einstellen bzw. beschleunigen zu können, wird ein Additiv zur Beschleunigung des Prozesses (acceleration additive) beigefügt. Das LSR und das Additiv werden mit einer Nexus-Dosieranlage der Type Servomix X200 der Spritzgießmaschine zugeführt. Die Spritzeinheit in der offenen Bauweise ermöglicht eine einfache Integration der LSR-Dosieranlage, die über die OPC-UA-Schnittstelle mit der Maschine verbunden ist. Beim Werkzeug kommt die Kaltkanal-Technologie mit der Nadelverschlussregelung Flowset zum Einsatz. Ein Detail im Werkzeug liegt dabei in den abgestimmten Prägekanten zur Platine und den SMD-Bauteilen.

Der Trink-Timer „Drinky“ ist mit einer bestückten Leiterplatte und Batteriezellen ausgerüstet. (Foto: Wittmann Battenfeld)

Der Trink-Timer „Drinky“ ist mit einer bestückten Leiterplatte und Batteriezellen ausgerüstet. (Foto: Wittmann Battenfeld)

Die in einem Magazin lageorientiert bereitgestellten Einlegteile werden mit einem Wittmann-Roboter W918 in einem Doppelgreifer aufgenommen. Nachdem die Fertigteile entnommen wurden, legt der Roboter die Elektronikplatinen in das 2- Kavitäten-Werkzeug ein. Die fertig umspritzten Bauteile werden anschließend auf einem Förderband abgelegt. Nachdem die „Drinkys“ abgekühlt sind, werden diese in einer Verpackungsmaschine Ravizza Packaging einzeln verpackt.

www.wittmann-group.com

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