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Zirkular-Reibschmelzen holt im Vergleich zu anderen Fügemethoden auf

29.08.2008
Hat man Elektronikgehäuse früher geschraubt, geklipst oder genietet und mit hohem Aufwand abgedichtet, werden heute bevorzugt unlösbare Fügeverbindungen mit Dichtwirkung eingesetzt. Doch was ist die richtige Verbindung auf lange Zeit? Zirkular-Reibschmelzen gewinnt im Wettbewerb mit anderen Fügemethoden an Bedeutung.

Das Elektronikgehäuse ist ein weiter Begriff, er umfasst alle geschlossenen Baugruppen, in denen Komponenten mit irgendwie elektronischen Funktionen enthalten sind. Das können sein: Sicherungen, Sensoren, Indikatoren, Spulen, Bandkontakte, Platinen, Magnete und vieles mehr. Diese Boxen wurden früher geschraubt, genietet oder geklipst.

Man hat die Fügeverbindungen, damit sie mediendicht werden, nach Anforderung mit hohem Zusatzaufwand dicht machen müssen, indem Dichtungen oder andere elastische Materialien zugefügt wurden. Im Automotivebereich ist Salzwasserdichtheit eine hohe Anforderung in Verbindung mit Vibration und Temperaturbandbreite von -30 bis 130 °C im Motorraum. Manche Verbindungen und Sensoren müssen Kraftstoff-Gasdichtheit erfüllen, was eine extrem homogene Fügeverbindung erfordert.

Außer der Dichtungsaufgabe wird gleichzeitig auch der mechanische Schutz der eingefügten sensiblen Teile gewünscht, wofür das bisher übliche Ausgießen der E-Komponenten nicht ausreicht, deshalb das „Deckeln“ der Gehäuse im hergebrachten Stil.

Unlösbare Fügeverbindungen mit Dichtwirkung werden heute bevorzugt eingesetzt. Aber da scheiden sich die Geister über die richtige Verbindung auf lange Zeit.

Verbindungen müssen Mindestanforderungen erfüllen

Die Mindestbedingungen sind die, die an den Kunden nicht noch zusätzliche und teure Anforderungen stellen, bevor gefügt wird:

-Thermoplastische Kunststoffe gleicher Wahl bei beiden Fügepartnern sind ideal zum Aufschmelzen.

-Füllstoffe und Faserverstärkung so, wie es das Produkt im Einsatzraum und unter Belastung haben muss, sollten möglich sein.

-Normaler Spritzteileverzug im Verhältnis der Teilegröße sollte den Fügeprozess nicht beinträchtigen.

-Formgestaltungsfreiheit der Teilewandstärken und Höhen bis zur Füge-Trennebene nach Design- und Funktionsbedürfnissen soll der Prozess möglich machen.

-Präzisionsfügen mit Toleranzen für K-Teile im Bereich
-Nahtgestaltung und Schmelzeräume sind bei allen Press-Schweißverfahren grundsätzlich ähnlich, das verdrängte Volumen muss aufgenommen werden.

Bei den Anforderungen scheiden sich bereits die Geister. Denn bei den bekannten Fügeprozessen wie Ultraschall, Laser, Vibration(Lin), thermisches Aufschmelzen und Kleben gibt es bei mindestens einem der oben genannten Merkmale Nachteile für die Fügeverbindung, die deshalb im Prozess die gewünschte Sicherheit zunichte machen können.

Die Breitbandlösung beim Fügen von Elektronikgehäusen

Die Breitbandlösung beim Fügen ist das Zirkular-Reibschmelzen mit auf den Prozess frei programmierbarer Schweißfrequenz. Die zirkulare Kinematik ist gleich einer harmonischen Kreisformschwingung. An jedem kleinsten Punkt der Fügeverbindung entsteht die Schmelze.

Die Kreisschwingung verursacht keine harten Beschleunigungsspitzen, es wirkt nur eine konstante Fliehkraft. Damit werden umgebende Teile, egal welcher Struktur und Funktion, geschont, also nicht gestresst oder in schadhafte Schwingung versetzt.

Das ist der Grund, weshalb Elektronikbauteile eine Nullfehlerquote haben, im Bezug auf den Zirkular-Fügeprozess. Die wesentlichen Merkmale, die das Zirkularschmelzen von Wettbewerbsprozessen abheben, sind der Tabelle (siehe Bildergalerie) zu entnehmen.

Willi Fischer ist Geschäftsführer der Fischer Kunststoff Schweißtechnik GmbH, 37297 Berkatal.

Willi Fischer | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/index.cfm?pid=1496&pk=142381

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