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Korrosive Flussmittelrückstände können Kurzschlüsse erzeugen und zum Baugruppenausfall führen.
Nicht nur bunt, auch funktionell: Materialien für die zuverlässige Schutzbeschichtung.
UV-härtende und lösungsmittelfreie Dickschichtlacke kommen immer häufiger zum Einsatz, da sie mit UV-Bestrahlung und Feuchtigkeit reagieren und aushärten.
Die Sprüh- und Dispensanlage SSC 100 ist bei KC-Produkte im Einsatz.
Mit dem selektiven Tauchen Milli-Coat lässt sich eine sehr präzise Randschärfe erreichen.

Hersteller elektronischer, bestückter Flachbaugruppen wissen häufig detailliert um die Belange des Layouts, der elektrischen Funktion, der Bestückung und der Herstellung. Doch wie sieht es mit der klimatischen Zuverlässigkeit aus? Kann die Schaltung allen Anforderungen beim Verwender gerecht werden? Diese Fragen muss man sich heute nicht zuletzt durch die immer verbraucherfreundlicher gestaltete Produkt- und Produzentenhaftung stellen. Aktuelle und gehäufte Rückrufaktionen im Automobilsektor sind ein beredtes Zeugnis immer kürzerer Entwicklungs- und Erprobungsphasen, einem gestiegenen Preisdruck mit sinkender Produktfestigkeit in der Konsequenz.

Schwer vorhersehbare Feldausfälle beweisen immer wieder, dass auch mit dem Unmöglichen zu rechnen ist. So wie ein tragischer Unfall auf einer ampelgeschalteten, einspurigen Brücke in England beweist, wo die elektrische Fehlfunktion durch korrosiven Schleim einer Schnecke verursacht wurde, die über die Schaltung kroch. Es kann aber auch starke Vibration beteiligt sein, die zum Lötstellen- oder Bauteilbruch bis hin zum Abriss von der Platine führt. Oder visuell nicht sichtbare Herstellungsrückstände auf der Baugruppenoberfläche, welche Fehlsignale der Schaltung bewirken. All das sind Gründe für den Polymerüberzug als wirksame Schutzmaßnahme.

Sauberkeit ist wichtig

Zuerst stellt sich die Frage, ob die Oberfläche für eine Beschichtung geeignet ist. Sind Rückstände vorhanden und in welcher Art und Menge? Sind diese kritisch oder nicht? Flussmittelreste aus no-clean-Prozessen als Beispiel vermindern die Haftungsfähigkeit von Schutzlacken und Vergussmassen. Ferner gibt es hygroskopische Lötrückstände, welche die Permeation durch den Lack und die Ansammlung von Wasser unter ihm begünstigen. Der Ausfall ist dann trotz Schutzmaßnahme vorprogrammiert, wenn auch zeitlich verzögert. Baugruppen werden daher vor der Beschichtung in Nassprozessen gereinigt, was aufgrund fortschreitender Verhärtung zeitnah nach dem Löten geschehen soll. Es werden auch weitere Maßnahmen getroffen, um die Haftung des Polymers zu erhöhen, zum Beispiel durch das hoch effektive Atmosphärenplasma. Eine Reinigungswirkung mit dem Vorteil des Wegtransportes potenzieller Schadstoffe ist dabei allerdings nicht zu erwarten.

Ein wichtiger Baustein des erfolgreichen Klimaschutzes liegt in der richtigen Stoffwahl. Dabei darf das Material nicht nur die isolierenden und dielektrischen Eigenschaften aufweisen, welche den Entwickler der Elektronik primär interessieren. Der Stoff muss zur Baugruppe, zum Layout, zur Stückzahl und zum Applikationsverfahren ebenso passen. Ansonsten sind endlose und oft erfolgslose Versuche vorprogrammiert, bei denen probiert wird, den Schuh passend zu machen. Zielführender ist es, hierüber mit dem Stoffhersteller und dem Lackierer zu sprechen und einen gewichteten Anforderungskatalog zu erstellen, der zum idealen Schutzstoff führt. Sehr häufig kommt der Fehler vor, von ähnlichen Produkten oder von bereits verwendeten Materialien auf neue Projekte zu schließen.

Neuerdings werden immer häufiger lösungsmittelfreie Lacksysteme angeboten, die mit UV-Bestrahlung und Feuchtigkeit reagieren und aushärten. Gerade bei diesen ist es eminent wichtig, auf die korrekte Lagerung und Handhabung zu achten, die nicht trivial sind. Im Vergleich zu lösungsmittelbasierten Schutzlacksystemen müssen sie möglichst permanent von Luft und Licht ferngehalten werden. Auch anlagenseitig sind besondere Vorkehrungen zu treffen, damit der Prozess nicht aus dem Ruder läuft. Vorteilhaft sind naturgemäß geschlossene, UV-dichte Zuführungssysteme des Materials und Dispens- oder Sprühprozesse.

Geeignete Beschichtungsverfahren

Der letzte Baustein des Beschichtungsprozesses ist das Lackierverfahren. KC-Produkte bietet hierzu verschiedene Techniken in unterschiedlichen Anlagenmodellen an. Einen Schwerpunkt setzen die zusätzlich erhältlichen Optionen, die den Lackieralltag sicherer, komfortabler und wiederholbarer gestalten sollen. Einige Praxis hat man bei KC durch den hauseigenen Beschichtungsservice, in dem seit dem Jahr 1977 Kundenbaugruppen gereinigt, lackiert und vergossen werden. Die Beschichtungsanlagen, Optionen und Weiterentwicklungen können dort direkt umgesetzt und erprobt werden. Für Kunden steht ein Technikum bereit, in dem es möglich ist, Musterbeschichtungen aller Art zu erstellen. Dadurch lassen sich bereits in einer frühen Entwicklungsphase der Baugruppe verschiedene Lacksysteme und Lackiermethoden ausprobieren und gegenüberstellen. Für die Beurteilung von Oberfläche und Stoff können im Analytikum bei KC diverse Tests gefahren werden. Das Spektrum umfasst chemische Materialbeständigkeit, Lackhaftung, Trocknungsverlauf, Oberflächenspannung, Ermittlung ionischer und anderer Kontaminanten, und so weiter.

Die verschiedenen Verfahren unterscheiden sich in puncto Durchsatz, Geschwindigkeit, Genauigkeit, Lackausbreitung, Lackdicke usw. Im Vordergrund stehen heute selektive Beschichtungsverfahren, da sich bestückungsbedingt immer mehr lackfrei zu haltende Elemente, wie Stecker, Schalter, Kabellitzen, Steckzungen, Buchsen, Sicherungen, Metallkontaktflächen und Ähnliches auf den Baugruppen befinden. Die Anordnung solcher Elemente und deren Abstand zum Lackierbereich können eminent wichtig sein für die Machbarkeit der Beschichtung. Daher müssen das Baugruppenlayout und die Bauteilewahl frühzeitig darauf eingehen mit dem Effekt, dass sich prozesssichere, wiederholbare und günstige Lackierprozesse realisieren lassen. Eine perfekte Lackiervorgabe an den Dienstleister sieht daher nicht nur scharf abgegrenzte Lackierzonen vor, sondern beschreibt auch Übergangs- oder Toleranzbereiche.

Automatisiertes Lackieren

In den meisten Fällen wird als selektives Lackierverfahren das koordinatengesteuerte Lackieren Stream-Coat verwandt. Dabei werden eine oder mehrere Applikatoren mittels Linearachsen oder Roboter über die Baugruppe bewegt. Die Auftragsköpfe unterscheiden sich nach Sprühen, Vorhanggießen, Jetting und Dispensen. Je nachdem welche Aufgabenstellung vorliegt, lassen sich neben flächigen Lackierungen auch Verklebungen, Teilverguss, Unterfüllung und Maskierung von Baugruppen vornehmen. Der Schutzlack wird aus dem originalen Lackbehältnis des Herstellers mittels drehzahlgeregelter Pumpe schonend an die Düsen gebracht. Bei kleinvolumigen Teilen kann auch die Stoffbevorratung und -förderung aus Kartuschen erfolgen. Übrigens bietet das Unternehmen das Umfüllen solcher Materialien an. Die erhältlichen Lackieranlagenmodelle haben unterschiedlich große Arbeitstische und Verfahrgeschwindigkeiten. Gesteuert werden sie über moderne CNC-Panels, an denen innerhalb kurzer Zeit neue Projekte eingefahren werden können. Netzschnittstellen, Kameraoption und Fiducialerkennung sind einige der erhältlichen Optionen.

Ein anderes Lackierverfahren ist zum Beispiel das selektive Tauchen Milli-Coat, mit dem sich eine sehr präzise Randschärfe erreichen lässt. Die Lackierbereiche werden mittels Formbecher abgegrenzt und innerhalb dieser der Schutzlack umhüllend auf die Bauteile gebracht. Dieses Verfahren ist sehr tolerant gegenüber den Fließ- und Härtungseigenschaften des Schutzlackes. Daher lassen sich auch Dickschichtlacke mit höherer Schutzwirkung problemlos applizieren. Daneben bietet KC-Produkte aber auch das Maskenspritzen und die Fluorpolymerbeschichtung als Sonderverfahren an. Die hohe Diversifikation ist ein Resultat aus den Kundenanforderungen der letzten Jahre. Durch gestiegene Ansprüche bei der Bestückung, den Schutzlacken und der Genauigkeit kann so immer das jeweils optimale Verfahren erprobt und in Serie angewandt werden.

Beschichtungsberatung

KC-Produkte berät zu verschiedenen Themen der Beschichtung, von der Oberflächenvorbehandlung über die Stoffwahl bis hin zum Beschichtungsverfahren. Nur im harmonischen Zusammenspiel aller Themenbereiche lassen sich erfolgreiche Produkte realisieren, die den klimatischen Anforderungen genügen. Berücksichtigung finden dabei Regelwerke und Normen, wie sie durch die IPC, UL (Underwriter Laboratories), die GfKORR-Leitfäden (Gesellschaft für Korrosionsschutz) oder Werksnormen gegeben sind.