Scheugenpflug »Ein optimales Bauteildesign erleichtert den Vergussprozess«

Ein geometrisch ungünstiges Design elektronischer Bauteile erschwert das saubere und blasenfreie Vergießen der Komponenten. »Das Design sollte einen späteren Vergussprozess bereits berücksichtigen«, rät Rainer Haslauer von Scheugenpflug.

Als Faustregel gilt: »Je verwinkelter der Aufbau eines Bauteils ist, umso mehr Programmier- und Parametrieraufwand ist erforderlich, damit die Vergussmasse jeden Hohlraum eines Bauteils erreicht«, beschreibt Rainer Haslauer, Produktmanager bei Scheugenpflug. Die Bezeichnung »Bauteil« meint in diesem Zusammenhang Güter, die noch zu verarbeiten sind, wie Gehäuse, Wickelgut, Steuerungen oder Transformatoren. Diese wer- den mit Gießharzen gefüllt oder durch das Auftragen von Raupen verklebt und abgedichtet. Für das optimale Verguss-Ergebnis spielen zwar viele Einflussfaktoren wie das Vergussverfahren und die Vergussmaschine, die Bauteile-Lagerung oder die Beschaffenheit des Gießharzes eine Rolle. »Aber durch ein vergussfreundliches Design des Bauteils lassen sich einige Fallstricke von vorneherein vermeiden, erklärt Haslauer.

Was ist zu beachten? – Die wichtigsten Punkte im Überblick:

 

  • Luftblasen im Bauteil: Je nach Aufbereitung der Vergussmasse oder der Applikationsart können beim Verguss Luftblasen im Bauteil entstehen. Horizontal eingebettete Bauteilkomponenten stellen für aufsteigende Luftblasen ein Hindernis dar. Die Verguss  masse kann darunter angebrachte Kontakte nicht vollständig umschließen. »Die angestrebte Isolierung oder Wärmeableitung lässt sich so nicht in jedem Fall gewährleisten «, gibt Haslauer zu bedenken. »Besondere Vorsicht ist bei zu tränkenden Komponenten wie Zündspulen geboten«, warnt Haslauer. Denn in den feinen Spalten der Wicklung hält sich oft sehr viel Luft. Diese entweicht bei einem Verguss unter normalem atmosphärischem Druck erst nach und nach.« Flächige Bauteilkomponenten sollten deshalb möglichst senkrecht eingebaut werden, damit Luftblasen nach oben entweichen können. Ist ein waagrechter Einbau unbedingt nötig, sollten die Entwickler Öffnungen einplanen, damit die Luftbläschen entweichen können. Eine Alternative wäre der Verguss unter Vakuum.
  • Optimales Design: Schnellere Taktzeiten Ein großzügiges bzw. hohes Bauteildesign ermöglicht einen schnelleren Vergussvorgang. »In diesem Fall lässt sich einfach die komplette Menge auf einmal vergießen «, sagt Haslauer. Die dabei entstehenden Luftpolster entweichen nach oben, die Vergussmasse fließt nach und füllt alle Zwischenräume aus. Das bringt klare Zeitvorteile, während ein sehr knapp bemessenes Gehäuse die Taktzeiten bremst: Denn in diesem Fall muss man in mehreren Schritten vergießen. Haslauer: »Nach jedem Ausdosieren muss man erst warten, bis das Material verfließt, die Luftpolster nach oben steigen und die Bauteilkomponenten komplett bedeckt sind.«
  • Weniger Gewicht durch Verguss: »Anstatt ein Bauteil-Gehäuse mit einem Deckel zu verschließen, gibt es auch die Möglichkeit, das Bauteil als Sichtschutz mit einem nicht durchsichtigen Material zu vergießen«, erklärt Haslauer: Auch in diesem Fall rät der Experte dazu, eine solche Alternative frühzeitig ins Design mit einzubeziehen. Neben den Vorteilen des geringeren Gewichts – im Zuge der Miniaturisierung von Bauteilen und Applikationen ein entscheidender Faktor – schützt der Verguss das Bauteil sehr gut vor Einflüssen wie Feuchtigkeit oder Stöße.
  • Bei gesetzten Bauteilen: Vergussablauf anpassen: Ist das Bauteildesign beim Vergussprozess bereits in Position gesetzt, dann sollte man den Vergussablauf anpassen. Eine manuelle oder automatisierte Positionierung des Bauteils unter der Dosiernadel kann sicherstellen, dass auch die hintersten Bereiche eines Bauteils mit Vergussmaterial überdeckt werden. »Von einer manuellen Positionierung rate ich grundsätzlich ab, weil ein Mensch nie die Wiederholgenauigkeit einer Maschine sicherstellen kann«, so Haslauer. Die maschinellen Positioniermöglichkeiten hängen hauptsächlich von der Ausstattung der Vergussanlage ab. Roboterarme bieten dafür die wohl flexibelste Variante. Gängig sind jedoch auch 3-Achs-Systeme sowie Hebe- und Kippeinheiten.