Ing. Stefan Fenkart
Kompetenz-Zentrum Polymerservice
Entwicklung / Prozess- und Anlagenplanung

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COD (Curing On Demand)

System zur Schnellaushärtung geklebter Bauteile. Durch partielles, temperatur- und zeitabhängiges, berührungsloses sowie kontrolliertes Einbringen von Energie direkt in die Klebefuge wird eine schnelle und wirtschaftliche Aushärtung von Klebstoffen ermöglicht.

Kurzbeschreibung

COD ist ein speziell für die Schnellaushärtung geklebter Bauteile entwickeltes Mess- und Regelsystem zur Ansteuerung von speziell abgestimmten Infrarotstrahlern.
Die Infrarotstrahlung hat die Fähigkeit, hohe Energiemengen in kurzer Zeit zu übertragen und kann exakt auf Produkt und Fertigungsschritte abgestimmt werden.
Durch die kurze Reaktionszeit von COD sowie das reine Quarzglas mit der geringen Masse der Strahler kann die Energie in sehr kurzen Reaktionszeiten verwaltet werden. Dadurch wird die Infrarot-Wärmetechnologie wirtschaftlich und präzise. Abhängig von der Temperatur geben die Strahler unterschiedlich viel Strahlung in verschiedenen Wellenbereichen ab. Die entsprechend dem Produkt richtig gewählte Wellenlänge der Infrarot-Strahlung hat einen erheblichen Einfluss auf den Wärmeprozess. Kurzwellige Strahlung dringt tief in massive Materialien ein und sorgt für eine gleichmäßige Durchwärmung. Auf den Prozess spezifisch abgestimmte Temperaturmessverfahren (Sensoren) mit entsprechend schnellen Regelstrecken sowie der ultraschnellen Kommunikation der Energiefreigabe in Kombination mit den oben erwähnten Eigenschaften der Infrarot-Strahlung beschleunigen die Wärmeeinbringung ins Produkt nochmals. Gezielt angebrachte Reflektoren bündeln die Energie exakt auf die gewünschte Einheit, während die Umgebung sowie die Werkzeuge kühl bleiben.

Integration in Werkzeuge

Bei einfachen Spannwerkzeugen kann der Spannrahmen direkt unter COD gefahren werden; bei entsprechender Auslegung der Spannrahmen wird der gewünschte Effekt sehr einfach erreicht. Bei komplexen Werkzeugen können die COD-Einheiten entweder an der Trennebene zwischen Werkzeugoberteil und -unterteil umlaufend angebracht werden. Bessere Ergebnisse werden erzielt, wenn einzelne Werkzeugsegmente, bestückt mit COD-Einheiten, umlaufend an der zu fixierenden Klebelinie integriert werden. Die Wirkung wird verstärkt, wenn die Bestrahlung der Klebestelle beidseitig (oben/unten) erfolgt.

Temperaturregelung

COD misst die Temperatur der Bauteile berührungslos und hält diese exakt auf dem gewünschten Wert. Ein optional lieferbarer Laserpointer zur Visualisierung der Strahler-Mittelachse auf dem Werkstück ist separat zuschaltbar. Die Bestrahlungsdauer wird über die vorgegebene Zeiteinheit begrenzt. Sämtliche den Prozess bestimmenden Parameter werden über ein Touchpanel eingegeben und visualisiert. COD sorgt für maximale Genauigkeit der Temperaturverteilung, der Eindringtiefe und der erforderlichen Frequenz.

 

COD hat den unbestrittenen Vorzug, die Heizleistung, die Wellenlänge,
die Oberflächentemperatur sowie die Eindringtiefe und Frequenz der abgegebenen Strahlung vom IR-Strahler ins Produkt exakt aufeinander abzustimmen. Die feine, rasche und berührungslose Einbringung von Energie ins Bauteil schont den Klebstoff. Es ist nachgewiesen möglich, auch bereits oberflächenlackierte Bauteile (unabhängig von der Farbe hell/dunkel) so zu bestrahlen, dass in sehr kurzer Zeit die Klebestelle mit der eingebrachten Wärmeenergie beschleunigt wird, ohne die lackierte Oberfläche zu zerstören.

Vorteile COD

  • Die hohe Qualität zeigt sich in Festigkeit und Formhaltigkeit der Bauteile, da die Energie nur partiell im Klebebereich eingebracht und somit der Verzug der verklebten Teile sehr gering gehalten wird.
  • Die Verklebung ist nach der Behandlung mit dem COD soweit fortgeschritten, dass beim Öffnen der Werkzeughälften das geklebte Bauteil weit mehr als „handlingsfest“ ist und dadurch die Formhaltigkeit bestehen bleibt.
  • Die Investitionskosten reduzieren sich stark, da wesentlich weniger Spannwerkzeuge benötigt werden.
  • Es sind keine Zwischenlager für Bauteile, die nach der Entnahme aus den Spannwerkzeugen bei anderen Verfahren nur handlingsfest sind, erforderlich.

Anwendungsbeispiele

 

Hersteller

Vulkan AG, Trischlistrasse 23, CH-9400 Rorschach

 

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