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antriebstechnik 3/2019

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FVA AKTUELL

FVA AKTUELL Fertigungsgerechte Primerprozesse für das mediendichte Umspritzen großer mechatronischer Komponenten Im Forschungsvorhaben „PRIME“ wurden Prozesse entwickelt, um Metalldurchführungen mediendicht mit Kunststoff zu umspritzen. Zu diesem Zweck müssen die Leiterrahmen von Mechatronikgehäusen mit reaktiven, polymeren Haftvermittlern versehen werden. Im Vorhaben wurden dazu unterschiedliche Beschichtungsverfahren und -prozesse untersucht und entwickelt. Da nicht bekannt war, welche Materialien sich eignen, ist zuvor ein wirksamer Haft- Forschungsvorhaben vermittler experimentell bestimmt worden. FVA 746 I Parallel wurde die Wirkung verschiedener Stanzkantengeometrien untersucht. Die Maßnahmen IGF-Nr. 18734 N zur Prozessgestaltung wurden dann abschließend u. a. durch Temperaturschocksequenzen zwischen – 40 und + 150 °C qualifiziert. Bei der geometrischen Modifikation der Stanzteile sind zwei Varianten detaillierter untersucht worden. Zum einen wurden die Kanten verrundet; zum anderen wurden die Kanten durch eine Mäanderstruktur gezielt unterbrochen. Weitere Untersuchungen hatten gezeigt, dass Leckagepfade besonders an den Stanzkanten auftreten. Bei den Haftvermittlern waren vor allem UV- und wärmehärtende Materialien wirksam. Diese lassen sich nach dem Auftrag sekundenschnell fixieren, durch entsprechende Additive bleiben die Materialen jedoch thermisch reaktiv. So kann die Wärme im Spritzgießprozess genutzt werden, um die Werkstoffe stoffschlüssig miteinander zu verbinden. Besonders wirksam war dabei ein hochviskoses Acrylat mit einer Aktivierungstemperatur von 150 °C, genannt „UV Primer“, das mit einer Schichtdicke von > 100 µm aufgetragen wird. Der Auftrag erfolgte vorrangig über einen automatisierten, selektiven und inlinefähigen Dispensierprozess. Durch die gezielte Kantenverrundung konnte dabei eine vollständige Benetzung der Stanzkanten und -flächen und somit ein homogener Materialauftrag realisiert werden. Die genannte Prozesskette, wie Leiterrahmengestaltung, homogener Auftrag, UV-Fixierung und Reaktivierung beim Spritzgießen, haben die Dichtheit entlang der Stanzteile, gemessen an der Leckrate, um mehr als zwei Größenordnungen verbessert. Die Dichtheit der Gehäuserahmen liegt nun bei ~ 5 × 10 -4 mbar*l/s. Bei den 2- und 3-poligen Durchführungen liegt die Leckrate sogar bei < 5 × 10 -5 mbar*l/s und somit eine Benzindichtheit vor. Infolge der Temperaturschockbelastung hat die Wirkung bei einigen Versuchsträgern allerdings zwischen 500 und 1 000 Zyklen nachgelassen. In Kombination mit der Mäanderform wurde die Wirkung jedoch beibehalten, sodass auch nach 1 000 Zyklen noch eine Benzindichtheit vorlag. Die Prozesse lassen sich zeitnah und kosteneffizient in die bestehenden Fertigungsabläufe, z. B. im Rolle-zu-Rolle-Verfahren, integrieren. Diese können entweder bei den Unternehmen im Bereich Kunststofftechnik oder als zusätzliche Lohndienstleistung im Bereich Stanztechnik etabliert werden. Im Vorhaben wurde die Anprägung zur Kantenverrundung bereit auf industrieller Ebene mit dem seriellen Stanzprozess vereint. Folgen müssen nun der serielle Auftrag sowie die serielle UV-Fixierung. Hierfür sind die entsprechenden Anlagentechniken zu integrieren, für die ein breites Spektrum an Herstellern besteht. Im Weiteren sollte die Härtungskinetik des UV-Primers noch genau auf die Spritzgießparameter angepasst werden, z. B. über die Aktivierungstemperatur, um eine optimierte Langzeitbeständigkeit zu ermöglichen. Betriebsfestigkeitsnachweis von ADI-Gussbauteilen Untersuchung von ADI-Gussbauteilen auf ihre zyklische Festigkeit bei verschiedenen Mittelspannungen. Austempered Ductile Iron ist ein wärmebehandeltes Gusseisen mit Kugelgraphit, das im Vergleich mit klassischem Gusseisen mit Kugelgraphit verbesserte Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften aufweist. Auf Basis eines Versuchsprogramms sowie Versuchsdaten aus der Literatur wird die Schwingfestigkeit von ADI-Gussbauteilen Forschungsvorhaben FVA 743 I IGF-Nr. 18567 N untersucht und mit Berechnungen und Berechnungsansätzen aus der FKM-Richtlinie abgeglichen. Das Versuchsprogramm umfasst dabei u. a. Flachbiege- und Torsionsversuche bei unterschiedlichen Mittelspannungen. Die Ergebnisse zeigen, wie auch in der Literatur bereits bekannt, dass ein Werkstoff mit höherer Zugfestigkeit nicht zwangsweise auch eine höhere Schwingfestigkeit aufweist. Dies gilt insbesondere im Bereich hoher Zugfestigkeiten. Damit ist die Vorgehensweise der FKM-Richtlinie zur Bestimmung der Werkstoff-Wechselfestigkeit auf Basis der Zugfestigkeit nicht allgemein auf ADI-Werkstoffe übertragbar. Für Faktoren der Richtlinie wie z. B. die Mittelspannungsempfindlichkeit ergibt sich jedoch eine gute Übereinstimmung. Zur Berücksichtigung der Geometrie werden im Projekt die werkstoffmechanischen Stützzahlen unter Berücksichtigung des hochbeanspruchten Volumens genutzt. Diese liefern in weiten Teilen ebenfalls gute Übereinstimmungen mit den Versuchsergebnissen. Die durchgeführten Torsionsversuche zeigen eine geringere Schubempfindlichkeit der untersuchten Werkstoffe als in der Richtlinie für Gusseisen mit Kugelgraphit „GJS“ angegeben ist. Die Richtlinie liegt auf der konservativen Seite, womit der Werkstoff hier noch zusätzliches Potenzial bietet. Die durchgeführten Versuche unter mehrachsiger Belastung zeigen eine lebensdauerverlängernde Wirkung unter zeitlich phasenverschobener Belastung. Die Ergebnisse zeigen die Bereiche in denen die FKM-Richtlinie anwendbar ist und wo ihre Anwendungsgrenzen für die Berechnung von ADI-Gussbauteilen liegen. Es werden Berechnungshinweise gegeben und mögliche Anpassungen für die Werkstoffgruppe ADI vorgeschlagen. Das IGF-Vorhaben IGF-Nr. 18567 N wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert. Autor: Torben Engelke, Institut für Maschinelle Anlagentechnik und Betriebsfestigkeit, IMAB, TU Clausthal Kontakt: Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA), Christian Kunze, Tel.: 069/6603-1674 Das IGF-Vorhaben IGF-Nr. 18734 N wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert. Autor: Fabian Eltermann, Institut für Mikrosystemtechnik – IMTEK, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Kontakt: Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA), Alexander Raßmann, Tel.: 069/6603-1820 Forschungsvereinigung Antriebstechnik e. V. Lyoner Str. 18, 60528 Frankfurt Tel.: 069 / 6603-1515 E-Mail: info@fva-net.de Internet: www.fva-net.de 6 antriebstechnik 3/2019

MAGAZIN Rheintacho strukturiert um und zieht positive Bilanz Mit einem Zuwachs von 14 % gegenüber dem Vorjahr meldet Rheintacho Messtechnik für 2018 erneut ein starkes Umsatzplus. Dazu beigetragen hätten größere Vertragsabschlüsse als Folge einer erfolgreichen Produktpolitik, darunter neue Sensortechnologien. Um die mit dem prognostizierten weiteren Wachstum einhergehenden Herausforderungen zu meistern, wurde die eigene Organisation angepasst und verstärkt. Gemeinsam mit Christoph Mozer bildet Elmar Lackermaier, der zuvor der Entwicklung vorstand, nun die Führungsspitze der Rheintacho Messtechnik GmbH. Die Position der Entwicklungsleitung hat bereits Anfang Februar 2018 Peter Cisar übernommen. Gleichzeitig wurde Wolfang Sexauer, Leiter Vertrieb & Marketing, die Prokura übertragen. Seit Mai letzten Jahres ist auch Dr. Andreas Gombert als Chief Operation Officer mit an Bord. In dieser Position verantwortet er die Organisation und Steuerung der Fertigungs- und Logistikprozesse. www.rheintacho.de Instandhaltung von extern richtig planen Wie eine Fremdvergabe von Instandhaltungsleistungen an Maschinen und Anlagen erfolgreich gestaltet wird, ist das Thema eines Praxistags von TMM am 28. März in München. Denn vor einer Fremdvergabe ist eine eingehende Analyse notwendig. Zum Problem kann es z. B. werden, wenn der Auftraggeber bei der Suche nach dem Billigsten vergisst, dass bei der Maschinen- und Anlageninstandhaltung jeder Fehler mehrfach zu Buche schlägt, schlimmstenfalls durch Maschinenstillstände. Wichtige Aspekte, die vor der Vergabe festgelegt werden müssen, sind neben der Technik auch eine exakte Leistungsdefinition, die Vertragsform, die Dokumentation, der Wissenstransfer, die Kommunikation und die Qualitätssicherung. Erst wenn all dies abgeklärt ist, sollte über den Preis gesprochen werden. Infos und Anmeldung zum Praxistag „Zukunftsweisende Lösungsansätze bei der Fremdvergabe von Instandhaltungsleistungen“ unter folgender E-Mail-Adresse: eva.winkler@tmm-muenchen.de oder telefonisch unter 089/1403-532. www.tmm-muenchen.de [ ] ... das man kaum sieht STW erwirbt Teilbereich von Intus Sensor-Technik Wiedemann (STW) übernimmt den Geschäftsbereich „Zentralelektriken“ von Intus Elektronik mit Sitz in Göppingen. Durch den Kauf dieses Teilbereichs von Intus (ehemals Teil von Erni Electronic Solutions) erweitert STW ihr Portfolio für intelligente Bordnetze und Leistungsverteilung. Neben Steuerungen und Displays spielen die Zentralelektriken eine wichtige Rolle bei der Automatisierung mobiler Arbeitsmaschinen. In kleineren und mittelgroßen Maschinen können sie Schaltschränke ersetzen und führen zu Einsparung bei der Verkabelung. Intus ist eine Tochter der Fidelitas Industrieholding, die Unternehmensnachfolgen im süddeutschen Mittelstand realisiert und sich dabei auf Unternehmen in Sondersituationen spezialisiert hat. Intus arbeitet zunächst wie bisher alle Kundenaufträge als Dienstleisterin für STW ab. Ihre Leistungsschwerpunkte werden zukünftig die eines EMS-Dienstleisters sein, also eines Auftragsfertigers für elektronische Anwendungen. www.sensor-technik.de www.fidelitas-industrieholding.de

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