Dosierung

Übersicht über Dispenser

In der Fertigungsindustrie ist „Dispenser“ ein Oberbegriff sowohl für das Gerät, das eine konstante Menge an Beschichtungsflüssigkeit abgibt, als auch für die gesamte dazu verwendete Anlage. Ein Dispensersystem besteht aus einem zentralen Steuergerät zur genauen Steuerung von Beschichtungsflüssigkeiten sowie aus einem Fass, einer Pumpe, einer Düse und einer Nadel, die je nach Beschichtungsmaterial einen unterschiedlichen Aufbau aufweisen. Abhängig von den Eigenschaften der Beschichtungsflüssigkeit stehen Dispenser (Systeme) mit verschiedenen Entladungsverfahren zur Verfügung. In der folgenden Tabelle sind die typischen Entladeverfahren aufgeführt.

Typische Entladeverfahren für Dispenser
Methode Beschreibung
Pneumatisch (Spritze) Das Beschichtungsmaterial wird durch Luftimpulse nach außen gedrückt. Dies ist das beliebteste Verfahren und kann für allgemeine Zwecke verwendet werden. Es wird auch als Luftimpulsverfahren bezeichnet.
Volumetrische Dosierung Die Beschichtungsflüssigkeit wird durch die motorbetriebene Volumendosierung ohne Einsatz von Luft herausgedrückt. Solche Dispenser werden auch als mechanische Dispenser bezeichnet.
Berührungslos Die Beschichtungsflüssigkeit wird durch Dispersion aufgetragen, ohne mit dem Objekt in Kontakt zu kommen. Solche Dispenser werden auch als Jet-Dispenser bezeichnet.
Sonde Die Beschichtungsflüssigkeit wird durch Druck auf die Sonde des Beschichtungsmaterials aufgebracht.
Kolben Die Beschichtungsflüssigkeit wird in einem Zylinder mechanisch verdichtet. Dieses Verfahren funktioniert wie bei einem Kolben und ist wirksam bei hochviskosen Materialien, die einen hohen Druck erfordern.

Die Klassifizierungen sind hier nur Beispiele. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Typen zu klassifizieren, und einige können von den hier gegebenen Beschreibungen abweichen.

Grundlegender Aufbau eines pneumatischen (Spritz-)Dispensers
Grundlegender Aufbau eines pneumatischen (Spritz-)Dispensers
  1. Luftquelle
  2. Pneumatische Leitungen
  3. Regler/Filter
  4. Dispenser (Entladungssteuerung)
  5. Spritze

Aktueller Status der Dispenser

Bild eines Dispensers

Seit kurzem wird in der Produktionsstättenautomatisierung die Standard-Beschichtung durch automatische Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisions-Dosiersysteme durchgeführt. Dies umfasst unter anderem Mehrachsroboter, Bedienung des Objekttisches und Sensoren.

Verbesserungen in der automatischen Beschichtungstechnologie haben ihren Einsatz von der Dosierung kleiner Mengen (Präzision) auf Anwendungen in größeren Mengen ausgedehnt. Die Herstellung von Dichtmittelperlen für Flüssigdichtungen und die Dosierung von Getriebefett sind jetzt mit automatischer Dosierung möglich. Die automatische Beschichtung mit Dispensern verbessert die Effizienz und Funktionalität auch bei der Einführung neuer Materialien.

Anwendungsbeispiele für Dispenser

Elektronische Komponenten

Lötbeschichtung auf verpackten Leiterplatten
Dispenserroboter werden in der Hochgeschwindigkeits-Präzisionsbeschichtung zunehmend unter Bedingungen eingesetzt, bei denen der Siebdruck schwierig ist.
Unterfüllen von Leiterplatten
Ein berührungsloser Dispenser wird verwendet, um eine Unterfüllung zum Schutz verpackter Leiterplatten aufzutragen. Eine genaue Steuerung stellt sicher, dass die Beschichtung nur auf die Zielbereiche aufgebracht wird, ohne dass eine Maskierung erforderlich ist
Bonding von Kameramodulen und Objektiven
Eine kleine Menge Klebstoff wird berührungslos (durch einen Jet-Dispenser) auf Kameramodule und andere Komponenten aufgetragen, die durch das dünnere Gerätedesign miniaturisiert wurden.
Verguss von LED-Modulen
Präzise Abgabe und Dosierung sind beim Verguss erforderlich, was eine schnelle und genaue Fixierung und Verkapselung ermöglicht.

Fahrzeuge

Aufbringen von Feuchteschutzmittel auf Leiterplatten für ECU
Die hochpräzise Steuerung von berührungslosen Dispensern ermöglicht es, Feuchtigkeitsschutzmittel nur auf bestimmte Punkte der Verbundkomponenten aufzutragen, ohne dass eine Maskierung erforderlich ist.
Auftragen von Dichtmittel (Versiegelung, Grundierung) auf Motorteile
Für die automatische Beschichtung von hochviskosen Materialien aus FIPG und CIPG wird ein Dispenserroboter mit einer mechanischen Pumpe eingesetzt. Das Auftragen von Dichtmittel (Versiegelung, Grundierung) oder Flüssigdichtungen in gleichmäßiger Wulstform gewährleistet eine hohe Luftdichtigkeit.
Einfetten von Innenraumteilen
Ein berührungsloser (Jet-)Dispenser und ein mehrachsiger Roboter tragen das Fett in einem bestimmten Winkel auf, so dass die Schmierung auch auf engstem Raum wie Instrumententafeln und Türkomponenten gewährleistet ist.
Formung auf Leiterplatten für ECU
Zweikomponenten-Härtklebstoff, der hinsichtlich der Aushärtezeit besondere Sorgfalt erfordert, wird von einem Zweikomponenten-Mischdispenser per Robotersteuerung automatisch aufgetragen.
Auftragen von schwingungsdämpfendem Material auf den Fahrzeugboden
Im Vergleich zu bisher eingesetzten Plattenmaterialien bietet eine Beschichtung aus schwingungsdämpfendem Material eine höhere Haftung und Dämpfungsfähigkeit auf gekrümmten Bodenflächen mit einer dünneren und leichteren Oberfläche sowie eine höhere Arbeitseffizienz. Ein mehrachsiger Dispenserroboter bringt das Material automatisch nur auf die notwendigen Stellen auf.

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Adhäsionsversiegelung von Glas und Polarisationsplatten von OLED-Displays (OELDs)
Eine kleine Menge Klebstoff wird gleichmäßig in den kleinen Spalt zwischen dem Glas und den Polarisationsplatten aufgetragen, um eine gefüllte Versiegelung zu erreichen. Piezoelektrische Jet-Dispenser werden immer beliebter, da sie für Hochgeschwindigkeit und Feinentladungen geeignet sind. Diese Entladung wird durch das Hin- und Herbewegen einer Pleuelstange ermöglicht, das von piezoelektrischen Elementen gesteuert wird, die unter Spannung eine geringe Verformung aufweisen.
Beschichtung mit TAB-Verstärkungsmitteln auf biegsamen Leiterplatten
Nachdem eine flexible Leiterplatte an ein flaches LCD oder Touchpanel angeschlossen wurde, wird eine Beschichtung mit UV-härtendem Verstärkungsmittel aufgetragen, um den dünnen verbundenen Abschnitt zu verstärken. Das Mittel kann automatisch aufgetragen werden, basierend auf präzisen Einstellungen des Beschichtungsbereichs, wodurch der Kontakt mit der Platte verhindert wird.
Auftragen von Polarisationsmittel entlang der Kante von LCD-Glas
Bisher wurde Polarisationsband am Rand von LCD-Glasscheiben verwendet. Mit dem Trend zu dünneren Glasscheiben in den letzten Jahren wurden jedoch berührungsfreie Dispenser eingesetzt, um ein Polarisationsmittel entlang der Kante entsprechend den Gegebenheiten des Objekts aufzutragen und die Produktivität durch Automatisierung zu verbessern.
Smartphone-Montage
Smartphones und Tablets bestehen aus vielen kleinen Komponenten wie Touchpanels, organischen EL-Displays (OELDs), LCDs, FPCs (flexible Leiterplatten), kleinen Kameras, Sensoren und Batterien. Da die Geräte immer dünner und leichter ausgelegt sind, wurden verschiedene Dispenser zum präzisen Auftragen kleiner Klebstoffmengen in vielen Bereichen des Montageprozesses eingesetzt.

Batterien (Sekundärbatterien und Solarzellen)

Sekundärbatterien
Dichtungsmittel wird zum Abdichten von Elektrolytkammern und anderen Bereichen von wiederaufladbaren Batterien verwendet.
Solarzellen
Auf den Zellen und Modulen von Sonnenkollektoren werden Linien gezogen, oder die Vergusstechnik kommt zum Einsatz.

Um mit diesen Dispenserrobotern weiterhin eine schnelle, hochpräzise und stabile automatische Dosierung zu gewährleisten, ist es unerlässlich, eine genaue Positionierung vorzunehmen, den Dosierstatus zu überwachen und Rückmeldungen an die Anlage zu senden. Daher ist der Einsatz von hochpräzisen Laser-Wegmesssensoren, Kameras und Sensoren, die als Auge des Roboters dienen, sehr wichtig für die Erhaltung und Verbesserung der Beschichtungsqualität.

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