Die Mikroschalter der Baureihe 1045 sind ein Klassiker von Marquardt, die das Unternehmen jährlich millionenfach für weiße Ware und den Maschinenbau herstellt.

Auf 10 Mio. Schaltzyklen ausgelegt: Die Mikroschalter der 1045-Baureihe ist ein Klassiker, den es allerdings an den steigenden Kundenanforderungen zu adaptieren gilt.

Auf 10 Mio. Schaltzyklen ausgelegt: Die Mikroschalter der 1045-Baureihe ist ein Klassiker, den es allerdings an den steigenden Kundenanforderungen zu adaptieren gilt. Marquardt

Der Schnappschalter ist als Taster aufgebaut und schaltet durch indirekte Betätigung einen Stromkreis ein oder aus (Schließer/Öffner) oder zwischen zwei Stromkreisen um (Wechsler). Wie viel Know-how darin steckt, sieht man unter anderem daran, dass die nur 5 mm x 20 mm x 20 mm großen und etwa 1 g schweren Schalter für eine mechanische Lebensdauer von 10 Mio. Schaltzyklen ausgelegt sind – die Federkraft muss also auch nach dieser Zeit noch funktionieren.

Der Mechatronik-Experte kennt sich aus – vor allem mit Schnappschaltern: Als erstes deutsches Unternehmen fertigt Marquardt seit 1953 Schnappschalter. Über die Jahre hat sich das unabhängige Familienunternehmen als Hersteller von Mikroschaltern sowie weiteren elektromechanischen und elektronischen Schaltern und Schaltsystemen auf dem internationalen Parkett etabliert und beschäftigt heute mehr als 10.000 Mitarbeiter in 14 Ländern. Kein anderer Hersteller verfügt über ein ähnlich breites und tiefes Produktprogramm – von komplexen Bedienfeldern, Fahrberechtigungs- oder Batteriemanagementsystemen bis hin zu Geräte-, Schnapp- und Elektrowerkzeugschaltern. Im Jahr 2017 erzielte Marquardt einen Jahresumsatz von über 1,2 Mrd. Euro.

Mikroschalter benötigen eine erweiterte Klebeanwendung

Waren Klebstoffe bei diesen Schaltern bislang allenfalls dafür zuständig, Ober- und Unterschalte dauerhaft miteinander zu verbinden, reicht das Marquardt aufgrund der in vielen Branchen gestiegenen Anforderungen zwischenzeitlich nicht mehr aus. Inzwischen müssen sie eine weitere Funktion übernehmen und die Schalter zuverlässig vor Wasser und Feuchtigkeit abdichten, sodass sie die IP 67-Zertifizierung erfüllen.

Der LED-Flächenstrahler Delolux 202 ist besonders für längere Produktionsstraßen geeignet. Bei Marquardt kommt er zum Abdichten der 1045er Schnappschalter zum Einsatz.

Der LED-Flächenstrahler Delolux 202 ist besonders für längere Produktionsstraßen geeignet. Bei Marquardt kommt er zum Abdichten der 1045er Schnappschalter zum Einsatz. Delo

Dazu müssen die Mikroschalter zum einen auch am Aufsatz von Ober- und Unterschale hermetisch dicht sein, was mit einer dünnen, die Schalen komplett umlaufenden Klebstoffraupe erreicht wird. Diese darf keinesfalls abreißen oder andere Fehlstellen aufweisen, andernfalls wäre die Dichtigkeit nicht sichergestellt. Zum anderen müssen die Pins, die eine elektrische Kontaktierung sicherstellen, vergossen werden, damit auch durch den winzigen Spalt zwischen Pin und Spritzgussgehäuse keine Medien eindringen.

Es ist also ein Klebstoff gefordert, der eine gute Haftung auf den Gehäuseschalen aus glasfaserverstärktem Polyamid wie auch auf den unterschiedlich metallisierten Pins erreicht – und dies über den gesamten Temperatureinsatzbereich von -40 bis +100 °C. Angesichts der erforderlichen Stückzahlen muss der Klebstoff zudem innerhalb von Sekunden aushärten und so eine effiziente Serienproduktion ermöglichen.

Voraktivierung sorgt für kurze Taktzeiten

Auf der Suche nach einer Lösung, favorisierte Marquardt daher ein lichtaktivierbares Epoxidharz, denn: Im Gegensatz zu den bekannteren lichthärtenden Produkten, die nach dem Fügen belichtet werden und daher durchstrahlbare Substrate erfordern, erfolgt das Belichten des Klebstoffs bei der Voraktivierung unmittelbar nach dem Dosieren. Aufgrund einer anderen chemischen Struktur bleibt er noch für kurze Zeit flüssig, und in dieser Offenzeit lassen sich dann noch Bauteile fügen. Somit eignet sich dieser Prozess auch für undurchsichtige Materialien wie die beiden Gehäuseschalen. Anschließend erreicht der Klebstoff innerhalb weniger Minuten und ohne weitere Einwirkung von Licht seine Funktionsfestigkeit.

Seit der Unternehmensgründung im Jahr 1925 befindet sich der Stammsitz von Marquardt in Rietheim-Weilheim am Fuß der schwäbischen Alb.

Seit der Unternehmensgründung im Jahr 1925 befindet sich der Stammsitz von Marquardt in Rietheim-Weilheim am Fuß der schwäbischen Alb. Marquardt

Nach verschiedenen Festigkeits- und Belichtungstests entschied sich Marquardt für das von Delo Industrie Klebstoffe eigens für diese Anwendung entwickelte Produkt Katiobond LA6078. Das wird nach der Plasmavorbehandlung der Polyamid-Schalen, die deren Oberflächenenergie erhöht und damit das Anfließen des Klebstoffs verbessert, auf die Unterseite aufgetragen. Als nächstes detektiert ein Kamerasystem den korrekten Auftrag des fluoreszierenden Klebstoffs. Im Anschluss daran erfolgt das Voraktivieren des Klebstoffs für wenige Sekunden, wofür die LED-Lampe Delolux 80 zum Einsatz kommt. Danach wird die Oberschale gefügt und eingeklickt, bevor der Schalter für den abschließenden Pin-Verguss gedreht wird. Auch hierfür findet der Klebstoff Katiobond LA6078 Verwendung, der abschließend in einer Produktionsstraße von fünf Delolux 202 genannten LED-Flächenstrahlern ausgehärtet wird. Auch hier ermöglicht der Klebstoff also einen sekundenschnellen Produktionsprozess.