Auf Anfrage eines Materialherstellers führte das hausinterne Technikum von Viscotec Versuche zur Mikrozerstäubung füllstoffbeladener Lotpaste durch – mit beeindruckendem Resultat: Beim Justieren der Sprühparameter Luftdruck (bar), Substratabstand der Dosiernadel (mm) und Verfahrgeschwindigkeit des Achstisches (mm/sek) ist eine randscharfe Verteilung des Mediums möglich. Trotz des hohen Feststoffanteils der Paste kennzeichnen extrem geringer Overspray, gleichmäßige Beschichtung und regelbarer Rundstrahl das Sprühbild des Eco-Sprays.

Im Anwendungsbeispiel wurden 0,4 g der Lotpaste bei einer Sprühbreite von 1,1 cm verteilt. Bedingt durch den hohen Feststoffanteil beträgt die Dichte der Lotpaste 3 g/cm³. Das zerstäubte Volumen entspricht deshalb 0,13 ml, die durchschnittliche Abweichung zum Mittelwert schlägt jedoch lediglich mit 1,1 % zu Buche. Das Testszenario beweist die Möglichkeit des Zerstäubens schwieriger Medien und zeigt trotz hoher Abrasivität des Produktes keinen Abrieb an kritischen Dosierkomponenten. Das volumetrische Versprühen der Lotpaste kann zudem sowohl kontinuierlich als auch punktuell erfolgen und ist aufgrund der drehzahlabhängigen Dosierung während des Prozesses flexibel veränderbar.

Preeflow-Eco-Spray: geringer Overspray, gleichmäßige Beschichtung und regelbarer Rundstrahl zeichnen das Sprühbild aus.

Preeflow-Eco-Spray: geringer Overspray, gleichmäßige Beschichtung und regelbarer Rundstrahl zeichnen das Sprühbild aus. Viscotec

Schutzlack-Applikation

Die Verwendung von Schutzlacken (Conformal Coating) verlängert die Produktlebensdauer und bewahrt elektronische Komponenten wie Leiterplatten vor Feuchtigkeit, Verunreinigungen wie Staub oder Chemikalien und Temperaturschwankungen. Auch zum präzisen Auftragen von Conformal-Coating-Material etwa auf einzelnen Bereichen elektronischer Bauteile empfiehlt sich der Einsatz des Sprühdispensers Preeflow-Eco-Spray. Durch die Kombination von Endloskolben-System mit Low-flow-Sprühkammer lässt sich das zu versprühende Volumen präzise definieren und exakt applizieren. Ein Variieren des Volumenstroms wirkt sich direkt und proportional zum Sprühbild aus, die Sprühbreite kann während des Verfahrens dynamisch verändert werden.

Volumetrische Dosierung im Sprühbereich

Im Lieferumfang des Eco-Spray befindet sich eine Auswahl an Dosiernadeln und Luftkappen, die sich während des bestehenden Setups wechseln lassen und schnell eine optimale Anpassung an Medium und Dosierprozess ermöglichen. Außerdem entsteht ein einheitliches Sprühbild mit extrem hoher Randschärfe. Viskositäts- und vordruckunabhängiges Sprühen erlauben das Auftragen einer stets konstanten Menge pro definierter Fläche für viele unterschiedliche Anwendungen und Materialien.

Abrasive Medien sicher handhaben

Lotpasten sind aufgrund des hohen Feststoffanteils und der damit einhergehenden abrasiven Wirkung schwer zu applizieren. Hier kommt das Preeflow-Eco-Spray von Viscotec ins Spiel, das auch hochviskose Medien kontinuierlich oder punktuell versprüht. Zum Auftragen von Lotpaste am Handarbeitsplatz bietet sich dagegen der Preeflow-eco-Pen an, der auch den Umstieg auf eine halb- oder vollautomatische Fertigung ermöglicht.

Beispielsweise kann das Spray einen typischen Schutzlack mit einer mittleren Viskosität um etwa 20 mPas und einer Dichte mit ca. 1 g/cm3 versprühen. Dabei dient der regelbare Rundstrahl sowohl zur kontinuierlichen als auch zur punktuellen Auftragung. Alle Parameter wie Sprühluft, Dosiernadel-Durchmesser und Luftkappe sind anpassbar. Diese Werte beeinflussen direkt Sprühbild, Sprühbreite und -höhe. Verfahrgeschwindigkeit und Veränderung des Volumenstromes nehmen Einfluss auf die Schickdicke. Möglich sind homogene Beschichtungen mit einer Breite von 5 bis 25 mm bei einer Auftragungshöhe ab 3 μm.

Dosieren ohne technische Grenzen

Zum genauen Dosieren abrasiver Materialien am Handarbeitsplatz bietet sich der Preeflow-Eco-Pen an, der seit 2012 bei den Bayrischen Bohrerwerken (B.B.W.) im Einsatz ist. Damals stiegen mit der Einführung eines neuen Produktes die Anforderungen an die Dosierung von Lotpaste. Eine kompakte Anwendung war gefragt, die konstante, präzise und reproduzierbare Ergebnisse mit hochgefüllter Lotpaste liefert.

Preeflow-Eco-Pen: präzise und reproduzierbare Ergebnisse am Handarbeitsplatz auch bei hochviskoser, abrasiver Lotpaste.

Preeflow-Eco-Pen: präzise und reproduzierbare Ergebnisse am Handarbeitsplatz auch bei hochviskoser, abrasiver Lotpaste. Viscotec

An diesem Punkt hatte  der Preeflow-Eco-PEN seinen Auftritt, der laut Hersteller im Gegensatz zu manch anderem Dosiersystem keine Probleme mit der hohen Viskosität von 105.000 bis 115.000 mPas und einem Feststoffanteil von 88 Gew.-% hat.

Per Hand oder vollautomatisch

Der Preeflow-Mikrodispenser setzte sich am Handarbeitsplatz aufgrund der schnellen Dosierung und hohen Genauigkeit sowie Reproduzierbarkeit gegen ein einfaches Zeit-Druck-System durch. Auch ein Spindelventil lieferte kein zufriedenstellendes Ergebnis. Nur der Eco-Pen dosierte die hochviskose, abrasive Lotpaste zufriedenstellend.

Seit der Einführung der Mikrodispenser von Preeflow dosieren bei B.B.W. mehrere Eco-Pen 450 im Drei-Schichtbetrieb ohne Komplikationen und ohne Statortausch. Die mittlere Korngröße von 25 μm macht etwa 40 % der Kupfer-Mangan-Nickel-Lotpaste aus und wird nahezu ohne Abrieb dosiert. Aufgrund der Chargengröße erfolgt die Dosierung derzeit per Hand, allerdings ist bei steigender Stückzahl problemlos der Umstieg auf eine halb- oder vollautomatische Fertigung möglich.