Hotmelt Moulding

Komponentenschutz am Beispiel von Hotmelt Moulding (Bild: Werner Wirth GmbH)

Elektronik ist heute fast überall – auch an Orten, die dafür nicht geeignet sind. Denn, machen wir uns nichts vor: Die Natur arbeitet gegen uns und unsere Elektronikbauteile. Hinzu kommt die stets steigende Miniaturisierung und Komplexität elektronischer Baugruppen. Deshalb ist es erforderlich, die empfindlichen elektronischen Komponenten erfolgreich und dauerhaft vor äußeren Einflüssen zu schützen. Ein zuverlässiger Komponentenschutz sichert die Langlebigkeit und fehlerfreie Funktion sensibler Elektronik gegen Einflüsse wie Feuchtigkeit, Staub, UV-Licht, Säuren und weitere Umwelteinflüsse – kann aber noch so viel mehr.

 

Die Aufgaben von Komponentenschutz:

  • Schutz vor Umwelteinflüssen
  • Schutz gegen chemische und mechanische Einwirkungen
  • Gehäusefunktion
  • Konstruktives Element
  • Sicht-/Kopierschutz

All diese unterschiedlichen Aufgaben und Herausforderungen machen Komponentenschutz zu einer Wissenschaft für sich: Es gilt, die jeweils passende Applikation zu nutzen und Materialien zu finden sowie zu verarbeiten, die einerseits gegen gröbste Einflüsse von außen immun sind, andererseits aber die empfindlichen elektronischen Elemente/Bauteile nicht beschädigen. Ein ABS- oder ESP-Steuergerät im Auto zum Beispiel soll bei Regen, Schnee und anderen Fahrsituationen helfen, Unfälle zu vermeiden – ist aber ohne professionellen Komponentenschutz selbst anfällig gegen Feuchtigkeit und die daraus entstehende Korrosion. Für jede individuelle Anforderung gibt es unterschiedliche Verfahren zum Schutz der Baugruppen.

 

Conformal Coating: Leiterplattenschutz, der sitzt.

Mit dem Conformal Coating lassen sich beispielsweise Leiterplatten partiell lackieren oder vollständig beschichten – als Schutz vor Feuchtigkeit und Umwelteinflüssen sowie gegen chemische und mechanische Einwirkungen, die sogenannte Bauteilfixierung. Bei der Selektivbeschichtung werden nur gewünschte Bereiche der Leiterplatte mit einer Schutzschicht überzogen. Das Coating steht in zwei Varianten zur Verfügung: dick und dünn. Die Dünnschicht-Beschichtung verspricht mit ihrer schnellen Härtung und der angepassten Viskosität eine hohe Wirtschaftlichkeit der Fertigungsprozesse. Mit dem Dickschicht-Coating hingegen wird ein besonders hoher Kantenschutz erzielt, der elektronische Baugruppen insbesondere vor extremer Feuchte bewahrt.

Ein langjährig erfahrener Experte auf diesem Gebiet ist das Unternehmen Werner Wirth, das ganzheitlich und umfassend berät: zu Beschichtungsmaterialien, Lacken und Harzen, Viskositäten und Aushärtungszeiten, Düsentechnologie und Maschinen für die Serienfertigung.

Leiterplatte mit Dünnschicht-Coating
Leiterplatte mit Dünnschicht-Coating, das gegen Feuchtigkeit schützt (Bild: Werner Wirth GmbH)

 

Hotmelt Moulding: schnell aushärtend und schonend für die Bauteile.

Auch Hotmelt Moulding schützt elektronische Bauteile und Komponenten zuverlässig und langanhaltend vor Temperaturschwankungen, Erschütterungen, Feuchtigkeit und Korrosion. Zusätzlich können konstruktive Aufgaben und Gehäusefunktion übernommen werden, da die Vergusswerkstoffe über ein individuell gefertigtes Werkzeug in jede gewünschte Form gebracht werden können. Die Produkte werden formgebend umhüllt. Die Besonderheit ist, dass die Maschinen mit relativ niedrigen Temperaturen und geringerem Einspritzdruck als beim normalen Kunststoffspritzguss arbeiten. Das schont die Bauteile, härtet schnell aus und ist relativ preiswert. Letzteres ändert gleichwohl nichts an den Qualitäten dieser Methode: Hotmelt-Vergusswerkstoffe sind für Kabelkonfektion, Spulen, Stecker und Sensoren ebenso geeignet wie für ganze Baugruppen. Neben seinen hervorragenden Schutzeigenschaften überzeugt Hotmelt Moulding durch Umweltfreundlichkeit – ein Faktor, der Werner Wirth sehr wichtig ist. Die besondere Expertise von Werner Wirth besteht nach fast 50-jähriger Erfahrung im Elektronikbereich darin, sich multidisziplinär auszukennen, individuell zu planen, ganzheitlich zu beraten – und auf Wunsch auch alles aus einem Guss anbieten zu können. Das heißt: Neben Verarbeitungsmaschinen, Aufschmelzsystemen, Kühlaggregaten und Temperiergeräten werden auch die perfekt geeigneten, thermoplastischen Vergusswerkstoffe geliefert, selbst hochkomplexe Werkzeuge konstruiert und gebaut, die Ventiltechnologie und das komplette Zubehör geliefert. Bei der Materialauswahl müssen alle entscheidenden Faktoren berücksichtigt werden. Dazu zählen u.a.: Erweichungspunkt, Einsatztemperatur, Haftung auf dem Trägermaterial, Verarbeitungsviskosität, Shore-Härte, Reißdehnung, Brennverhalten sowie der Widerstand gegen aggressive Medien wie Benzin und Alkohol.

Das Hotmelt Moulding-Verfahren anschaulich erklärt. In weiteren Videos von Werner Wirth: Maschinen und Werkstoffe.

Potting: Verguss ganzer Baugruppen in einem Gehäuse

Der konsequenteste Komponentenschutz von allen erfordert reichlich Fachwissen über Torsion und Temperaturbeständigkeit – und höchste Präzision in Planung und Produktion.

Beim Potting werden ganze Bauteile in Gießharz versenkt, ohne Luftblasen oder Partikel einzuschließen und trotzdem alles Notwendige anzuschließen. Werner Wirth verfügt hier über die entsprechende Erfahrung mit extrem wetterfesten Materialen, passenden Düsen auch für schnellhärtende Harze sowie komplette Fertigungsmaschinen für die Produktion.

Der wesentliche Unterschied von Werner Wirth zu anderen Anbietern im Bereich Komponentenschutz ist übrigens die ergänzende fast 60-jährige Erfahrung im Bereich der Verbindungstechnik. Der Vorteil: Es wird ganzheitlicher gedacht, was die Planung und Umsetzung vieler Innovationen deutlich effizienter macht.

Verguss eines Bauteils in 3 Phasen
Verguss eines Bauteils in 3 Phasen (Bild: Werner Wirth GmbH)

 

Alpha 6 – die Lösung für nahezu alle Herausforderungen

Für die unterschiedlichsten Beschichtungs- und Dosieranwendungen entwickelten die Spezialisten von Werner Wirth die Alpha 6, eine innovative, kompakte und modulare Verarbeitungsmaschine mit sehr hoher Bedienerfreundlichkeit. Die Alpha-Serie gilt als Alleskönner für Conformal Coating, fein dosiertes Dispensen, chirurgisch genaues Kleben (Bonding) und ganzheitliches Vergießen (Potting). Die Fertigungsanlage kann ganz individuell geplant werden – von der Stand-alone-Lösung bis zur integrierten Belackungslinie mit Alpha Loader, Alpha 6 mit robustem Antriebssystem, optional mit bis zu 6 Achsen mit Servomotoren und Encoder (Closed Loop), Riemen-Transportsystem mit automatischer Breitenverstellung, Kamerasystem, Schwarzlicht-Beleuchtung, MES-Einbindung, Alpha UV-Cure, Alpha Unloader und vielen weiteren Extras.

Die Positionierungsgenauigkeit der Alpha 6 beträgt +/- 0,05 mm auf allen Achsen. Auch aufgrund automatischer Grenzwertüberwachung sorgt die kompakte und flexible Verarbeitungsplattform auf einem Coating-Dispensbereich von 500 x 500 mm mit Geschwindigkeiten bis zu 1.000 mm/s und einer Beschleunigung bis zu 1 g (10.000 mm/s2) für allerhöchste Präzision in hoher Beschichtungsqualität und Wiederholgenauigkeit. 

Der hohe Anspruch von Werner Wirth ist es, dass sich jedes Element haargenau so präzise in den Fertigungsablauf einfügt wie ein Prozessor auf der Leiterplatte.

Alpha-Serie von Werner Wirth
Die Alpha-Serie von Werner Wirth, bestehend aus Alpha Loader, Alpha Motion, Alpha 6, Alpha Motion, Alpha UV-Cure und Alpha Unloader (Illustration: Werner Wirth GmbH)

 

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