Dávkování materiálů při finální montáži elektronických sestav

Při finální montáži elektrotechnických výrobků se můžeme setkat s potřebou dávkování nebo nanášení různých materiálů. Jedná se zejména o operace:

• zalévání modulů,
• nanášení litých těsnění,
• nanášení teplovodivých materiálů,
• lepení.

Používané materiály můžou být jak jedno-, tak dvousložkové a jejich viskozita je rovněž různorodá – od tekutin až po pastovité materiály. Zpracování těchto materiálů přináší spoustu nových výzev do již tak složitého výrobního procesu.

Při procesu nanášení těchto materiálů musí být zabezpečeno, že materiál bude homogenní, tedy nebude obsahovat bubliny. Rovněž některé materiály obsahují plniva a je zapotřebí zabezpečit jejich promíchávání, aby se zabránilo sedimentaci. Materiály jsou také sensitivní na teplotu nebo vzdušnou vlhkost. Dalším důležitým faktorem je jejich abrazivita, zejména u pastovitých materiálů, což má přímý vliv na životnost čerpadel a ventilů.

Obr. 1  Zalévání

Obr. 2  Nanášení těsnění

Obr. 3  Nanášení teplovodivé pasty

V případě dvousložkových materiálů je výčet požadavků ještě delší. Je nutno zabezpečit homogenní promíchání komponenty A a B. Zařízení musí hlídat dobu zpracovatelnosti namíchaného materiálu a zabezpečit pravidelné proplachování míchací hlavy, aby nedošlo k vytvrzení již smíchaného materiálu uvnitř systému.

Pro všechny tyto operace nabízí německá firma bdtronic svá inovativní řešení.

Dávkovací systémy se skládají ze tří částí:

• příprava materiálu,
• dávkovací pumpa,
• míchací systém (u dvousložkových materiálů).

Obr. 4  Volumetrická dávkovací pumpa

U přípravy materiálu se setkáváme s materiály, které jsou:

• samonivelační – dají se přelít do zásobníků (do 50,000 mPas),
• pastovité materiály – materiál se nabírá přímo z přepravních kbelíků.

Pro dvousložkové materiály můžeme k míchání použít statický mixér, kdy jsou oba komponenty dávkovány volumetrickými čerpadly do plastové míchací trubice, kde dochází k jejich homogenizaci. Správný míchací poměr je nastavován pomocí nezávislého nastavení rychlosti čerpadla pro složku A a B.

Výhody statického mixéru jsou:

• jednoduché čistění – výměna plastové míchací trubice,
• vhodné pro materiály se střední až dlouhou dobou zpracovatelnosti po namíchání,
• minimální nároky na prostor a hmotnost,
• míchání od nízkoviskózních až po pastovité materiály.

Obr. 5  Statický mixér a podávání pastovitých materiálů z kbelíků

Druhou možností zpracování dvousložkového materiálu je použití dynamického mixéru, kde jsou složky A a B volumetricky dávkovány do malé komory s míchadlem.

Výhody dynamického mixéru jsou:

• vysoká kvalita míchání,
• vhodné pro materiály s krátkou dobou zpracovatelnosti,
• obtížné mísicí poměry a různé viskozity,
• přímý vliv na stupeň promíchání.

Obr. 6  Dynamický mixér a zásobníky pro přípravu materiálu

Pro správnou volbu statického nebo dynamického mixéru je zapotřebí znát:

• dobu zpracovatelnosti namíchaného materiálu,
• viskozitu složky A a B,
• dávkované množství,
• míchací poměr,
• požadovaný čas cyklu.

Mnohdy je užitečné před nanesením materiálu ošetřit povrch plazmou. Aplikace plazmy před samotným dávkováním má vliv na dlouhodobou pevnost spoje, zlepšuje přilnavost materiálů, zabezpečí 100% těsnost. Společnost bdtronic nabízí pro tuto operaci systém VP4.

Obr. 7  Plazmová jednotka VP4

Vzhledem ke komplexnosti celého řešení nabízí společnost bdtronic také pomoc při návrhu celého řešení, včetně jeho testování a ověření ve vlastních laboratořích. Společnost bdtronic je samozřejmě schopna dodat jak samotný dávkovací systém, tak integrační kit s robotem do zařízení zákazníka nebo kompletní samostatné zařízení nebo celou výrobní linku.