Donnerstag, 14. Dezember 2017, 16:08 UTC+1

Sie sind nicht angemeldet.

  • Anmelden

daniel

Interessierter Nutzer

Beiträge: 4

Geburtstag: 4. Juli 1982 (35)

Geschlecht: Männlich

1

Freitag, 25. März 2011, 13:20

Versiegeln/Imprägnieren von Zylindrischen Bauteilen

Hallo an Alle

Bin neu hier in dem Forum und wollte gleich einmal eine Frage loswerden. ?(

Ich beschäftige mich mit dem Nachbehandeln von Zylindrischen Bauteilen aus GGG und C45.

Diese werden mit einer Keramikschicht thermisch gespritzt und anschließend mit einem 1Komponenten Siegler(Harz) versiegelt um das Eindringen von Medien zu verhindern.

Nun will ich gern das 1Komponenten System durch ein 2Komponenten System austauschen (Preis,verkürzung der DLZ, usw.).

Wie kann ich auf diese rotierenden Bauteile (durchgängig gleicher Durchmesser) diesen Siegler automatisch auftragen???

Derzeit wird der 1K Siegler mit Schwamm von Hand aufgetragen, was aber bei einem 2K Siegler nicht geht da die Topfzeiten zu beachten sind.

Also weiß jemand etwas wie man das Konstruktiv umsetzen kann?

Hoffe das viele gute Anregungen zustande kommen.

Mfg Daniel

Thomas Lindner

Interessierter Nutzer

2

Dienstag, 29. März 2011, 13:38

Hallo Daniel,

die Umstellung eines funktionellen Versieglers auf einen anderen setzt natürlich ein gewisses Hintergrundwissen voraus.
Um deine Frage beantworten zu können, muss zunächst geklärt werden welches System du derzeit verwendest. „1 Komponenten Siegler (Harz)“ kann sowohl ein physikalisch abbindendes System sein, wo Lösemittel verwendet werden, als auch chemisch abbindendes System sein (ohne abdampfende Hilfsstoffe), wo die Härtung durch Initiatoren ausgelöst wird.
Musst du im Vorfeld Aktivatoren zugeben oder in irgendeiner Form einen Nachbehandlung (Thermisch, mit Wasser besprühen, …) durchführen? Wenn ja riecht das System „fruchtig“?
Physikalisch abbindende Systeme verhalten sich ähnlich wie Lacke. Stellt sich eine schnelle Aushärtung ein? Wird eine wiederholte Anwendung empfohlen?
Im nächsten Schritt muss geklärt werden welche Anforderungen du an den Versiegler hast. Hier sind Punkte wie Infiltrationstiefe (Gasdichtheit auch bei Schichtverlust), Deckschichtbildung (Oberflächeneingenschaften), Abbindezeit, chem. Beständigkeit… vielleicht von Interesse. Solltest du lediglich die Gasdichtheit anstreben und keine mechanisch Einwirkung auf die Schicht vorhanden sein, bieten sich natürlich eine Vielzahl von Produkten an.
2 Komponenten Systeme erfordern eine gründliche Durchmischung, da sonst die Gefahr heterogener Versieglereigenschaften besteht. Eventuell ist hier ein spezielles Rührgerät notwendig.
Eine Automatisierung ist grundsätzlich für alle Systeme denkbar. Hier bietet sich der Auftrag mittels Sprühpistole an, aber auch Tauchen ist möglich.
Vielleicht kannst du auch zum Punkt der Durchlaufzeit etwas sagen.

mfG Thomas

daniel

Interessierter Nutzer

Beiträge: 4

Geburtstag: 4. Juli 1982 (35)

Geschlecht: Männlich

3

Montag, 4. April 2011, 08:58

Hallo Thomas,

danke ersteinmal für deine Antwort. Mir geht es um den automatischen Auftrag, da ein Siegler bereits gefunden ist bzw da der Auftrag das schwierigere ist.

Also derzeit verwende ich einen 1 K Siegler der auf die spritzwarme Schicht (50-70°C) aufgetragen wird und unter Nachtemperierung (Etwa 120°C) aushärtet. Der Siegler wird mit einem Schwamm auf die rotierende Walze aufgetragen.

Nach einer Reihe von Tests viel die Wahl auf einen 2K Siegler der zukünftig eingesetzt werden soll (ebenfalls unter Wärme aushärtend). Es steht aber trotzdem noch ein 1K Siegler zur Auswahl der unter UV bzw Gallium- Strahlung aushärtet.

Durchlaufzeiten: etwa aller 30 min eine Walze siegeln. Dauer fürs Siegeln derzeit etwa 1-2h, hierbei ist aber nicht der Auftrag die entscheidende Zeitkomponente sondern das Heizen mittels Heizschleife. Der neue Siegler kann auch unter Raumtemp. aushärten dadurch wäre das lange Heizen nicht mehr nötig. D.h. der automatische Auftrag wäre nun entscheidend und das soll weitestgehend Mannlos passieren. Eindringtiefe: etwa 200mü, wobei nach dem Siegeln geschliffen wird. Der Siegelstoff soll nur in den Poren verbleiben, es wird bis auf die gespritzte Schicht abgeschliffen. D.h. Er muss vollständig ausgehärtet sein damit es nicht zum Auswaschen kommt. Der Siegler soll das Eindringen von Fluiden verhindern und somit einer Unterkorrosion vorbeugen.

Der Sieglerwerkstoff wird Verarbeitungsfähig geliefert.

Problem 1: Der 2K Siegler muss gemischt werden was zu Schwierigkeiten beim Auftragen führen kann,da: --> beim Tauchen die Topfzeit berücksichtigt werden muss (trocknet nach etwa 45-60 min an) --> beim Sprühen größere Verluste entstehen und eine aufwändige Absaugung eingesetzt werden muss (Sprühnebel)???!

Problem 2:

Für das 1K -System hätte ich eine Vielzahl von Auftragsvarianten, für das 2K System sieht das eher schlecht aus.

Varianten für 2K Auftrag:

--> Gummirolle mit darüber angeordneten Mischsystem

--> Rakelmesser mit darüber angeordneten Mischsystem

Was wäre noch Sinnvoll???

Mfg Daniel

Thomas Lindner

Interessierter Nutzer

4

Dienstag, 5. April 2011, 10:33

Hallo Daniel,

also habt ihr 2 wesentliche Baustellen. Zunächst einmal soll der Siegler möglichst vollautomatisch aufgetragen und aufgrund der langen Heizzeit möglichst nicht thermisch ausgehärtet werden.
Wenn ihr das Heizen verschmerzen könntet, würde ich auf jeden Fall ein 1K-System verwenden, am besten ein Methacrylat. Das hat den Vorteil, dass es während der Verarbeitung eine konstante Sieglereigenschaften aufweist und danach erst aktiviert wird. Für eine Automatisierung bedeutet dies, dass die Komponenten zum Auftragen nachfolgend sehr einfach gereinigt werden können. Bei 2K-Systemen wird mit Zugabe des Härters die Polyreaktion ausgelöst. Je nach System dauert die Aushärtung unterschiedlich lang und kann bei erhöhten Temperaturen beschleunigt werden. Probleme können hier auftreten, wenn der Härter nicht homogen eingemischt wird. Da die Polyreaktion in Stufen abläuft kann dies im schlimmsten Fall zu heterogenen Schichteigenschaften führen. Außerdem kann ich mir vorstellen, dass sich aufgrund der Reaktionsauslösung vor dem Versiegeln Anhaftungen an den Komponenten zum Auftrag ergeben können, woraus sich Probleme bei der Reinigung ergeben. 1K-Systeme wie Methacrylate können neben der thermischen Aktivierung auch redox mit Metallionen unter Strahlung etc. aktiviert werden. Kommt ganz auf den Initiator an. Sie folgen dabei einer Kettenreaktion, was bedeutet das nur wenige Startpunkte benötigt werden, um den Siegler auszupolymerisieren. Bei eigenen Untersuchungen konnten wir feststellen das je nach Monomerlösung 110 - 150 °C komplett ausreicht um den Siegler zu härten. Denkbar wäre in diesem Zusammenhang auch ein definierer Einsatz der Brennerflamme, da ihr ohnehin die oberste Lage entfernen wollt. Viele Systeme werden mittlerweile auch bei RT aufgebracht, wodurch eine gleichbleibende Oberflächentemperatur gewährleistet wird und Abkühleffekte (30 min) ausgeschlossen werden können. Ich wäre auch vorsichtig ein 2K-System auf eine warme Schicht zu geben (wegen der Beschleunigung der Polyreaktion). Es kommt natürlich auch auf das jeweilige Schichtsystem und dessen Porosität an.
Bei der Automatisierung des Auftrags gibt es keine Patentlösung. Hier müssen einfach die Gegebenheiten berücksichtigt werden. Zur Versieglung einer spritzrauhen Oberfläche kann ich mir auch eine Pinsellösung vorstellen, wo beispielsweise der Siegler automatisch nachgefüllt wird oder direkt auf die Kontaktlinie zwischen Pinsel und Schicht geführt wird. Muss natürlich jeweils immer erst getestet werden.

Für eine konkrete Aussage zu der gesamten Problematik gilt es immer die Schicht- und Sieglereigenschaften im Zusammenhang zu betrachten. Falls Bedarf für eine genauere Charakterisierung und Systemabstimmung besteht, kann ich dir anbieten, dass wir euch bei der Problematik durch Untersuchungen unterstützen.

Marco der Panda

Interessierter Nutzer

Beiträge: 7

Geburtstag: 6. November 1974 (43)

Wohnort: Siegen

Beruf: Anwendungstechniker Plasmaspritzen

Hobbys: Meine Arbeit, Autos, Kraftsport, Kampfkunst

5

Dienstag, 5. April 2011, 20:11

Hallo Daniel,

es geht also im Kern darum einen 2K-Siegler automatisiert auf einen rotierenden Körper aufzutragen.

Es würde sich eine Sprühautomation anbieten mit einem Mischkopf um 2 Medien zusammen in einem vorher fest definierten
Mischungsverhältnis aufzutragen.

Vorteile:
- Keine Beachtung der Tropfzeit notwendig

- Durch Anpassung von Sprühdruck, Mediumsmenge und Düsenabstand nur geringer Sprühnebel, somit keine Absaugung notwendig

- Da die Medien nur im Sprühkopf Kontakt haben keine Reinigung der Schläuche und Zuleitungen notwendig.
Moderne Sprühköpfe haben eine Ausblasfunktion um Reste der Medien aus dem
Sprühkopf zu entfernen. Kann aber auch alternativ über die Ausgänge der Steuerung so programmiert werden das am Ende des Vorgangs die Leitungen frei geblasen werden.

- Mittels Interface komplett in die Fertigung integrierbar.

Ich geh mal davon aus das die Schicht porös ist und somit in gewisser weise auch saugfähig.
Das würde die Problematik des Sprühnebels weiter minimieren da kein größerer Abpralleffekt zu erwarten ist.

Möglichkeit a:
Industrieroboter mit adäquater Reichweite und einer Sprühkopfvorrichtung für 2 Medien.
Roboter von KuKa, Motomann, ABB / Sprühvorrichtung von VIEWEG oder anderer Hersteller

Möglichkeit b.
Eine Portalsprühanlage z.B. von VIEWEG oder anderer Hersteller

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »Marco der Panda« (5. April 2011, 20:23)


daniel

Interessierter Nutzer

Beiträge: 4

Geburtstag: 4. Juli 1982 (35)

Geschlecht: Männlich

6

Donnerstag, 7. April 2011, 08:17

@Thomas Lindner:

  1. Problem 2k Zwecks Aushärtung und heterogener Schicht: Diese Bedenken haben wir auch, dennoch wurden im Vorfeld Studien darüber angestellt ob dieser Siegler in betracht kommt. Es konnten noch keine repräsentativen Erkenntnisse gesammelt werden wie sich der 2K im Serienbetrieb verhält. Wir hoffen dass das geht!
  2. Brennflamme zum Aushärten einsetzen ist teuer und geht auf die Ressourcen
  3. derzeit verwenden wir einen 1K Methacrylat Siegler

Gründe für einen anderen Siegler:

  • Im Siegler enthaltene Stoffe die beim händischen Auftrag eine Gefahr für die Umwelt insbesondere den Mensch haben könnten
  • senkung der DLZ durch kürzere Temperaturhaltezeiten
  • 2K kann auch bei Raumtemperatur Aushärten, Liegezeiten nach dem Siegeln bis zum Schleifen sind mit etwa 8h vorhanden, können daher also genutzt werden

@Marco der Panda



  1. kennst du Firmen die solche Systeme im Einsatz haben, speziell im Bereich zylindrische Bauteilfertigung?


  2. Hast du Erfahrungen mit dem Sprühauftrag von 2K Systemen bzw auch 1K ?

@ Allgemein

Wie sieht es eigentlich aus wenn man die Keramikschicht mit Laser-,Elektronenstrahl o.ä. an der Oberfläche umschmelzt, so das keine Porösitäten mehr vorhanden sind? Gibt es dazu Erfahrungen? Zeitlich wäre das ja eine gute und schnelle Alternative mit natürlich größerem Kosteneinsatz. Wäre aber automatisierbar und vieleicht kann das nachfolgende Schleifen in diesem Zuge wegfallen bzw. verringert werden was zu erheblichen Kosteneinsparungen führen würde.

Thomas Lindner

Interessierter Nutzer

7

Donnerstag, 7. April 2011, 10:20

Allgemein schätze ich die Gesundheitsgefährdung durch Methacrylate geringer ein, als durch den eigentlichen Spritzprozess. Es wird zwar vermutet, dass einige Allergien durch Hautkontakt und inhalative Aufnahme entstehen können, dies kann allerdings durch einfache Schutzmaßnahmen unterbunden werden. PMMAs werden u.a. ja auch als Prothesenkunststoffe eingesetzt. Wesentlich höhere Gefahren gehen von lösungsmittelhaltigen Systemen und Isocyanaten aus.

Für mich klingt das Umschmelzen von Keramikschichten ziemlich abenteuerlich. Problematisch sind die schlechte Thermoschockbeständigkeit und Wärmeleitfähigkeit. In jedem Fall ist Vorwähren erforderlich. Vielleicht hilft das weiter: http://laz.htwm.de/3_forschung/50_kerami…erfahren%2Ehtml

Die Lösung mit der Sprühpistole mit Vormischkammer klingt interessant. Insbesondere 2K Systeme wie Epoxidharze reagieren aber sehr empfindlich bei nicht korrekt eingestelltem Mischverhältnis. Selbst wenn gewährleistet wird, dass das Monomerlösung und Härter über den gesamten Zeitraum in einem gleichbleibenden Verhältnis zugeführt werden, stellt sich noch die Frage, ob die extrem kurze Verweilzeit in der Mischkammer ausreichen, um diese homogen einzumischen.

Marco der Panda

Interessierter Nutzer

Beiträge: 7

Geburtstag: 6. November 1974 (43)

Wohnort: Siegen

Beruf: Anwendungstechniker Plasmaspritzen

Hobbys: Meine Arbeit, Autos, Kraftsport, Kampfkunst

8

Donnerstag, 7. April 2011, 14:19

Zitat : @Marco der Panda



  1. kennst du Firmen die
    solche Systeme im Einsatz haben, speziell im Bereich zylindrische
    Bauteilfertigung?



  2. Hast du Erfahrungen mit dem Sprühauftrag von 2K
    Systemen bzw auch 1K ?



Zu 1. :


Genaue Angaben über Verwender habe ich keine, wie in vielen Anwendungen muß bestimmt auch für Dein Projekt eine
Custom-Made-Lösung kreiert werden. Sollte aber auch kein großesProblem darstellen.

Hilfreich wäre es bei der Automobilindustrie zu forschen.Lackierarbeiten werden dort auch automatisiert vorgenommen so das
dort weitere Lösungsansätze zu finden wären.


Zu 2. :

1K-Systeme werden in unserem Haus in Form von Primern zum verkleben von Enablerbauteilen verwendet. Die Anlage untersteht auch meinem Aufgabenbereich und deshalb kann ich Dir bestimmt behilflich
sein was das Ausarbeiten von Lösungen betrifft.

2K-Systeme sollten unter Berücksichtigung der Eigenschaften auch nicht wirklich ein großes Problem darstellen.

In unserem Fall verwenden wir ein komplettes System der Firma VIEWEG allerdings in einem kleinem Maßstab.

Große Teile müssten demzufolge aus einem Support mit aufgesetzter Sprühvorrichtung bestehen.

Weiterhin haben wir auch schon versucht unsere keramischen Spritzschichten oberflächlich zu verglasen um die Porösität zu eliminieren.
Dabei mussten wir sehr viel Energie und Ressourcen opfern und haben keinen brauchbares Ergebnis erzielen können.
Außerdem war die thermische Belastung für unsere Bauteile zu groß als das es sich für unsere Produktion lohnen würde in dieser Richtung weiter Forschungen anzustreben.

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »Marco der Panda« (7. April 2011, 14:26)


9

Dienstag, 12. April 2011, 13:33

kurzer Einwurf

Hallo in die Runde und hallo Daniel,

schön, dass Du bei uns an der TU-Chemnitz angerufen hast und wir auf diesem Weg zusammengefunden haben. Ich denke es wäre trotzdem sinnvoll, diese überaus interessante Diskussion auch hier weiterzuführen. Wir werden sicher in Kürze mal über ein paar aktuelle Forschungsansätze berichten, die Thomas Lindner mit sehr viel Engagement betreut und die sicher auch für die Allgemeinheit sehr interessant sind.

Also schön weiter posten, beste Grüße und bis bald
Christian

daniel

Interessierter Nutzer

Beiträge: 4

Geburtstag: 4. Juli 1982 (35)

Geschlecht: Männlich

10

Donnerstag, 14. April 2011, 08:26

Hallo.

Zum Zwischenstand der Recherchen:

Ich werd nun alle Ansätze verfolgen und einen Variantenvergleich anstreben um aus den verschiedenen Möglichkeiten eine Vorauswahl zu treffen.

Unter anderem stehen folgende Varianten zum Sieglerauftrag zur verfügung:

  • Bauteil "tauchen"
  • Sprühen
  • Kaskaden Auftrag
  • Schwamm (Händisch)
  • Rolle (ähnlich Farbrolle) mit darüber angeordneten Dosiersystem
  • Rakelmesser mit darüber angeordneten Dosiersystem
  • Farbfilmwerk mit darüber angeordneten Dosiersystem
  • Folienüberzug

Wer noch andere Ideen hat kann sie mir gern schreiben!!!!!!!!!!!!



@ Christian Rupprecht : Natürlich geht die Diskussion weiter :D

Ich hoffe das wir bald in Chemnitz zu einer Diskussionsrunde zusammentreffen.

MFG Daniel