Mit Kaizen und Plasma in die Zukunft

Anbieter zum Thema

Bürklin GmbH & Co. KG

SPEA GmbH Systeme f. professionelle Elektronik und Automation

ET System electronic GmbH

Vom erfolgreichen Test bis zur Einführung in die Produktion

Der Wechsel von einem eingeführten Industrieprozess zu einem völlig anderen, ist ein großer Schritt, der viel Geduld verlangt. Vor allem, wenn die Ansprüche an die dichte Verklebung hoch sind und wenn gleichzeitig mit der Änderung der Vorbehandlung auch noch ein neuer Klebstoff eingesetzt werden soll.

Zudem galt es die Vorbehandlung und Verklebung gleich auf drei verschiedenen Materialien zu testen. Die Gehäuse der bis zu 1,20 m langen Maschinenaufbauleuchten bestehen aus eloxiertem bzw. hartanodisiertem Aluminium. Die die Elektronik schützenden Blenden aus keramikbeschichtetem Einscheibensicherheitsglas (ESG) bzw. Acrylglas. Mit der Kombination aus AD-Plasma und dem neuen IK PU-Klebstoff musste auf diesen unterschiedlichen Oberflächen die gesamte Beständigkeit geprüft werden, d.h. die Haftung des Klebstoffes auf den Materialien und die Beständigkeit des Klebstoffes selbst.

In der 18-monatigen Testphase ging Waldmann bei seinen Versuchen an die oberste Grenze dessen, was eine Verklebung auszuhalten hat. Die Feinstreinigungs- und Aktivierungskraft des Plasmas ließ sich erst einmal leicht nachweisen: Die Messungen mit Testtinten ergaben vor der Plasmabehandlung Oberflächenspannungen für das Aluminium von < 44 mN/m, für das Glas < 36 mN/m und beim Kunststoff 40 mN/m.

Bei allen drei Substraten konnten nach der Plasmaaktivierung Werte von > 56 mN/m bis hin zu 72 mN/m gemessen werden, was in gleicher Zahl den veränderten Energiewerten (mJ/m²) der Materialoberflächen entspricht.

Was folgte, waren u.a. Abschertests und Zugscherproben (DIN-EN 1465), Feuchtekonstantklimatests (DIN EN ISO 6270-2), Klimawechseltests (BMW 308 KWT) sowie die 1000-stündige Einlagerung mehrerer Klebeproben bei 30°C in diversen Kühlschmiermitteln und Ölen. "Der alles entscheidende Haftungstest zum Nachweis der Langzeitbeständigkeit und Gebrauchssicherheit der Klebverbindung", sagt Stehle, "war jedoch der Kataplasma-Test, der eigentlich nur dafür dient, die ganze Verklebung zu zerstören." Die Plasma-Klebverbindung hielt auch diesem Test stand.

Im Herbst 2015 wurden eine über ein CNC-3-(xyz) Achsenportal gesteuerte Plasma- und eine neue Klebanlage in die Serienproduktion integriert. Zwei komplette Arbeitsschritte wurden durch den Einsatz des Plasmaverfahrens eingespart, auch Ablüftzeiten und Zwischenlager sind entfallen. Das mit einer potentialfreien Rotationsdüse ausgestattete Plasmasystem arbeitet heute im kontinuierlichen Prozess acht bis zwölf Stunden täglich und behandelt 1000 Leuchtengehäuse pro Woche.

Die LED-Elektronik arbeitet bei allen Leuchten einwandfrei und auch die hohe Prozesssicherheit hat sich längst bewiesen. Laut Stehle werden durch die Plasmabehandlung nicht nur ideale Klebevoraussetzungen geschaffen, das Verfahren verbessert nachweislich auch die Oberflächenqualität und das Langzeitverhalten der Klebung.

"Kaizen endet nie", erklärt Ralf Storz, Betriebsorganisator bei Waldmann. "Plasma- und Klebanlage wurden vom Materialfluss so platziert, dass keine rückläufigen Wege entstehen, das heißt, die Anlagen sind in den Wertstrom voll integriert. Die Klimakammer, in der die geklebten Teile bzw. der Klebstoff aushärtet ist nur drei Meter entfernt. Nach einer Trocknungszeit von zwölf Stunden werden die Leuchten ohne Umwege nach dem Fließprinzip direkt in die Montage gebracht." Der Einsatz der Openair-Plasma-Technik und der damit einhergehende rationalisierte und in hohem Maße optimierte Vorbehandlungsprozess bilden einen weiteren Baustein in dem kontinuierlichen Verbesserungsprozess des Leuchtenherstellers.

* Inès A. Melamies ist Fachjournalistin und Eigentümerin des Pressebüros Facts4You.de

(ID:44149075)