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Pioniere für Elektronikverguss und im Low Pressure Moulding | Optimel Schmelzgußtechnik GmbH Pioniere für Elektronikverguss und im Low Pressure Moulding | Optimel Schmelzgußtechnik GmbH

Low Pressure Moulding

Effizienter Schutz für anspruchsvolle Elektronik

Low Pressure Moulding Systemlösung |Optimel Schmelzgusstechnik GmbH

Seinen Ursprung hat das Low Pressure Moulding Verfahren oder auch Hotmelt Moulding Verfahren in der Abdichtung von Kabelsträngen in der Automobilindustrie – heute findet es Anwendung in vielen Bereichen für den Schutz elektrischer und elektronischer Bauteile. Bei 5-40 bar (in Einzelfällen bis zu max. 60 bar) erfolgt die Verarbeitung mit wesentlich niedrigerem Druck als im klassischen Hotmelt Spritzgussverfahren. So ist es problemlos möglich, auch empfindliche Bauteile wie z.B. Leiterplatten, Sensoren etc. direkt zu umhüllen.

Die Zykluszeiten beschränken sich auf den reinen Verguss, der je nach Größe und Kontur der Bauteile bei ca. 10-60 Sekunden liegt. Anschließend ist eine direkte Weiterverarbeitung möglich, was einen deutlichen Zeitvorteil gegenüber z.B. dem 2-K-Verguss bedeutet. Die haftenden Eigenschaften der verwendeten Materialien ermöglichen, bei passender Materialkombination, einen Schutz der Bauteile bis IP68.

Durch einen optimierten Materialfluss kann das Hotmelt Moulding mit den verwendeten Thermoplasten auch bei temperaturempfindlichen Bauteilen realisiert werden. Verschiedene Materialeigenschaften und Verarbeitungsvarianten, die Kombination unterschiedlicher Materialien sowie ggf. weitere Prozessschritte ermöglichen ein breites Einsatzspektrum.

LPM - das Wesentliche

  • Niedrige Drücke
  • Kurze Zykluszeiten
  • Keine Aushärte-/ Reaktionszeiten
  • Gehäuseersatz
  • Als Zugentlastung geeignet
  • Für temperaturempfindliche Bauteile
  • Einsatz-Temperaturen -50°C - + 150°C
  • Dichtigkeit bis IP68
  • Breites Einsatzspektrum

Das Verfahren

Die Low Pressure Moulding Technologie basiert grundsätzlich auf einfachen Prinzipien. Erfolgreich wird sie durch die Kombination aus speziellen Eigenschaften der Vergussmaterialien in Verarbeitung und Wirkungsweise, technologischen Verarbeitungsmöglichkeiten aus Auftragstechnik und Spritzguss, sowie angepasster Werkzeugtechnik und Anlagensteuerung.

Materialien

Zum Einsatz kommen amorphe Polyamide, die, im Gegensatz zu kristallinen Polyamiden, zum einen über teils exzellente klebetechnische Eigenschaften verfügen (Adhäsion) und sich zum anderen auf Grund ihrer deutlich höheren mechanischen Festigkeiten gegenüber anderen Schmelzklebstoffen auch als Gehäuseersatz sehr gut eignen (Kohäsion).

Die amorphe Struktur bedingt darüber hinaus eine relativ niedrige Verarbeitungs-Viskosität, die es erlaubt, diese Materialien in einem moderaten Verarbeitungstemperaturbereich (190°C – 250°C) bei vergleichsweise sehr niedrigen Drücken (10 – 60 bar, in Einzelfällen bis zu 100 bar) zu verarbeiten.

Vereinzelt kommen darüber hinaus speziell aufgebaute Polyolefine zum Einsatz. Wo die Haftung der Polyamide an ihre Grenzen kommt, bieten diese gute Verbindungseigenschaften sowohl mit den amorphen Polyamiden als auch mit einer Vielzahl kristalliner und stark vernetzter Werkstoffe.

Durch verschiedene Rohstoffkombinationen lassen sich die Eigenschaften der Materialien gezielt variieren und mit entsprechenden Zusatzstoffen spezielle Anforderungen, wie z.B. UV-Beständigkeit, Hydrolyse-Beständigkeit und erhöhte Wärmeleitfähigkeit realisieren.

Maschinentechnik und Werkzeuge

Auf Grund der Schnittmenge aus werkstoff- und klebstofftypischen Eigenschaften kann beim eingesetzten Verarbeitungs-Equipment auf Technik der Klebstoff-Auftragstechnik sowie des klassischen Spritzgussverfahrens zurückgegriffen und diese auf eine Weise zusammengeführt  und modifiziert werden, so dass eine eigene spezifische Maschinentechnologie entsteht. 

Auch beim Prozess und der Anlagensteuerung wird mit dem entsprechenden tiefgehenden Know-How über die Möglichkeiten und Anforderungen des Niederdruckvergussverfahrens eine effektive, saubere und kostengünstige Produktionsplattform geschaffen.

Der Aufbau der Materialien ermöglicht sowohl den Einsatz von modifizierten Tankgeräten in Kombination mit Kolben oder Zahnradpumpen, als auch Hotmelt Extruder mit speziellen Dosiersystemen zur Vermeidung von Druckspitzen.

In der Werkzeugtechnik kommt überwiegend Aluminium zum Einsatz um den Haftungseigenschaften der Materialien Rechnung zu tragen und die Entformbarkeit zu gewährleisten, in Kombination mit Stahleinsätzen zur Erhöhung des Standfestigkeit wo im Prozess Abrasion z.B. durch Einlegeteile entsteht. Der gesamte Aufbau der Vergusswerkzeuge im Low Pressure Moulding berücksichtigt darüber hinaus die spezifische prozessoptimierte Anzahl und Anordnung von Vergusskavitäten sowie Einspritzrichtung.

Projektspezifische Lösungen

Die gesamte Technik bietet viele Möglichkeiten zur Adaption. Durch die systematische Modulbauweise und eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten der einzelnen Komponenten, lassen sich die Verarbeitungsanlagen nahezu an alle projekt- und produktionsbedingten Erfordernisse anpassen. Somit können zum einen Einzelarbeitsplätze weitestgehend individuell gestaltet, zum anderen aber auch komplexere Vergussstationen als integrierte Module in Gesamtproduktionsprozesse anforderungsgerecht eingebunden werden. Dies führt in nahezu allen Fällen zu einem einfachen und sauberen Verarbeitungsprozess und zu kostentechnisch signifikanten Vorteilen.

Gerne organisieren wir für Sie und Ihre Kollegen Technologie-Schulungen zum Kennenlernen der Möglichkeiten und Bewerten der Anwendungsfälle in Ihrem Unternehmen - vor Ort oder online aus dem OptiMel Studio.

Anwendungsbereiche

Stecker und Tüllen

Umhausung und Abdichtung auch mit integrierter Zugentlastung und Knickschutz lassen sich für Steckverbindungen und Tüllen realisieren. Eine definierte Lage der Bauteile und ggf. Abdichtung wird durch eine jeweils speziell angefertigte Vergusskavität, Klemmplatten und Gegenstecker im Werkzeug abgebildet.

Sensoren

Sensoren werden vor einer Vielzahl äußerer Einflüsse geschützt ohne ihre Funktionalität zu beeinflussen. Sie können komplett umhüllt werden oder es können durch Nutzung der klebetechnischen Eigenschaften der Materialien wichtige Messbereiche vom Verguss freigehalten und gleichzeitig wichtige Elektronik-Bereiche mediendicht geschützt werden. In beiden Fällen werden dank der geringen Drücke des LPM-Verfahrens Bauteilschädigungen vermieden.

Gehäuseersatz

Individuelle Formgebung und Abdichtung in einem Prozessschritt – woraus sich i.d.R. neben den durch die Abdichtung ermöglichten technischen Vorteilen – im Besonderen auch die Möglichkeit höherer Produktionsstückzahlen pro Zeiteinheit und somit deutliche Kosteneinsparungen ergeben.

Leiterplatten

Der Verguss dient zum Schutz der Bauteile vor Vibration, Feuchtigkeit, Verschmutzung, Berührung und mechanischer Belastung ohne sie produktionstechnisch zu beeinflussen oder zu beschädigen.

Mikroschalter

Das Low Pressure Moulding kommt hier überwiegend zum Einsatz um durch Schutz vor eindringender Feuchtigkeit eine langfristige Funktionserhaltung zu gewährleisten.

Wir bringen die Technologie zu Ihnen

1
Technologieberatung

Die Einführung neuer Technologien beginnt lange vor dem Kauf des benötigten Produktions-Equipments. Wir beraten Sie von Anfang an, vermitteln Ihnen detaillierte Kenntnisse zur Technologie und führen Machbarkeits-Analysen durch.

2
Musterfertigung

Wir analysieren an Hand Ihrer Anforderungen das passende Vergussmaterial, führen Spot-Tests zur Haftungsanalyse durch und erstellen Prototypen-Werkzeuge für Testmuster und Vorserien-Produktionen.

3
Werkzeug Design

Beim Herzstück jedes Projektes sind viele Details für einen stabilen und effizienten Prozess entscheidend. Wir beraten bei der Bauteilgestaltung, fertigen hochqualitative Werkzeuge und führen Moldflow-Analysen durch.

4
Prozess Gestaltung

Bei projektbezogener Prozessgestaltung  spielen Zykluszeiten, Druck, Verarbeitungs- und Werkzeugtemperaturen eine entscheidende Rolle. Wir ermitteln diese Parameter und beraten bei der Optimierung laufender Projekte.

5
Equipment Auswahl

Passendes Equipment berücksichtigt Spezifikation des Projektes, Produktionsbedingungen und ggf. zukünftige Projekte. Auf Basis unseres modularen Maschinenprograms sowie umfangreichem Zubehör wird die Auswahl auf Ihre Anforderungen zugeschnitten.

6
Rundum Service

Mit Beratung zur Prozessoptimierung, Schulungen für Ihr Personal, diversen Wartungsoptionen und Ersatzteilservice profitieren Sie auch in der laufenden Produktion von unserem Know-How und Support.

7
OptiMel Studio

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- Wir schalten Sie in unser Studio und es ist fast als wären Sie da.

8
Kontakt

Was auch immer Sie zur Realisierung Ihres Projektes benötigen – wir sind für Sie da:

+49 2371 - 1597 0
info@optimel.de

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