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Immer das passende Dichtungskonzept

Dichtungen
Immer das passende Dichtungskonzept

Immer das passende Dichtungskonzept
Weil die Dichtungen direkt im Bauteil aufgeschäumt werden, spricht man auch vom FIPFG-Verfahren (formed-in-place-foam-gasket). Bild: Pöppelmann
Effizienz und Wirtschaftlichkeit haben in der Produktion Priorität – das gilt auch und gerade für Kunststoffteile. Deshalb müssen Entwickler und Konstrukteure bereits in einer sehr frühen Projektphase die Funktion des betreffenden Bauteils bestimmen. Immer wichtiger werden in diesem Zusammenhang Dichtungslösungen mit hoher Prozessgenauigkeit, reproduzierbarer Fertigungsqualität und nicht zuletzt flexibler Gestaltungsfreiheit.

Der Autor: Carsten Wehri, Marketing, Pöppelmann, Lohne

Mit über 1700 Mitarbeitern weltweit produziert die Pöppelmann GmbH & Co. KG an fünf Standorten Standardprodukte und Sonderanfertigungen aus Kunststoff. Das Unternehmen gliedert sich in vier Geschäftsbereiche; unter dem Namen Pöppelmann K-Tech werden hochpräzise technische Spritzgussteile aus Kunststoff produziert, die beispielsweise in den Branchen Maschinen- und Apparatebau, Elektroindustrie sowie der Automobilindustrie zum Einsatz kommen.
Beim Kunststoffspezialisten aus Lohne finden sich für jedes Projekt die notwendigen Kompetenzen – und zwar unter einem Dach. Von der individuellen Beratung, der schnellen Entwicklung und dem hauseigenen Werkzeugbau bis zur effizienten High-End-Serienproduktion erhalten Kunden alles aus einer Hand. Ein Fokus des Unternehmens liegt in der Innovation: Kontinuierlich werden effektive Produktionsverfahren implementiert und neue Materialien erprobt. Das gilt auch für die Kombination von Kunststoffteilen mit einer Dichtungskomponente, auf die sich Pöppelmann K-Tech spezialisiert hat. „Traditionell werden statische Lösungen montiert oder Dichtungen im 2K-Spritzguss angebracht“, erläutert Dirk Stubbe, Projektleiter Vertrieb bei Pöppelmann. „Ortsgeschäumte PUR-Dichtungen sind eine wirtschaftliche Alternative zu diesen Verfahren.“
Nahtlose Übergänge und hohe Dichtigkeit
Weil die Dichtungen in diesem Fall direkt im Bauteil aufgeschäumt werden, spricht man auch vom FIPFG-Verfahren (formed-in-place-foam-gasket). Ein CNC-gesteuerter Dosierkopf sorgt dafür, dass die Dichtung besonders präzise an der am Kunststoffteil vorgesehenen Nut aufgebracht wird. In der Mischkammer des Dosierkopfes treffen die zwei Komponenten Polyol und Isocyanat aufeinander. Das im Polyol enthaltene Wasser reagiert mit dem Isocyanat unter Abspaltung von CO2, welches zusammen mit der physikalisch eingebrachten Luft den späteren Schaum bildet. Aufgrund der vollautomatischen Steuerung des Verfahrens lässt sich der Schäumprozess jederzeit reproduzieren. Das Besondere: Da der Schaum an der Kopplungsstelle ineinander wächst, entsteht im Gegensatz zu eingelegten Schnurdichtungen keine Nahtstelle – eine optimale Abdichtung ist somit gewährleistet.
Der Härtegrad sowie die Höhe und Breite der Schaumdichtung sind bei diesem Verfahren individuell einstellbar und lassen sich an die jeweilige Anwendung anpassen. „Ortsgeschäumte PUR-Dichtungen kommen grundsätzlich in zwei Anwendungsbereichen zum Einsatz. Einerseits können sie klassische Dichtungsaufgaben übernehmen, also vor Schmutz, Ölen und Fetten, Chemikalien sowie Wasser schützen“, schildert Dirk Stubbe. „Andererseits verringern sie aber auch Vibrationen, Lärm und Schwingungen.“ Letzteres spielt vor allem in der Automobilindustrie eine Rolle, weil die Fahrzeugakustik wesentlich zum Fahrkomfort beiträgt. Aber auch in der Elektrotechnik und im Maschinen- und Apparatebau müssen Konstrukteure die sogenannte Noise Vibration Harshness (NVH) berücksichtigen – entsprechend kommen PUR-Dichtungen auch hier zum Einsatz.
Effizient, produktiv und flexibel
Die Vorteile dieses Verfahrens sind zahlreich. Zum einen ist es sehr effizient, denn die Ausschussraten sind niedrig und es gibt keine Stanz- oder Verschnittverluste. Zum anderen ermöglicht der vollautomatische Prozess eine hohe Produktivität: Es entsteht weniger Aufwand für das Personal, gleichzeitig lassen sich besonders kurze Zyklen und somit hohe Produktionsgeschwindigkeiten erzielen. „Ein ganz entscheidender Vorteil gegenüber anderen Verfahren ist, dass keine zusätzlichen Werkzeugkosten entstehen. Schließlich wird die Dichtung direkt in das Bauteil appliziert“, betont Dirk Stubbe. „Auch der zeitaufwändige Maschinenrüstvorgang von komplexen Werkzeugen entfällt.“ Aufgrund der automatischen Bauteilerkennung ist zudem eine chaotische Teilezuführung möglich.
Nicht zuletzt ergeben sich fast unbegrenzte Gestaltungsmöglichkeiten – denn die Dichtungen müssen nicht zwangsweise in eine Nut im Bauteil geschäumt werden. Möglich machen dies sogenannte Freiform-Ausführungen, auf deren Fertigung sich Pöppelmann K-Tech spezialisiert hat. „Die Nut dient üblicherweise dazu, die Dichtungen zu fixieren“, erläutert Dirk Stubbe. Mittels Plasma-Vorbehandlungen des Kunststoffteils können die Konstrukteure aber auch ohne Nut sicherstellen, dass PUR-Dichtungen im Alltag stets zuverlässig ihre Position halten. Die Freiform-Dichtungen gestatten nicht nur noch mehr Flexibilität, sondern sparen auch Bauraum und erweitern somit die Einsatzmöglichkeiten.
Alles aus einer Hand
Wer sich für PUR-Dichtungen von Pöppelmann K-Tech entscheidet, kann zusätzlich mit der individuellen Beratung über den kompletten Prozess hinweg rechnen. „Wir konzipieren je nach Kundenvorgabe und Verbausituation individuelle Dichtungskonzepte für unsere Kunden“, sagt Dirk Stubbe. „Bereits in der Entwicklungsphase entscheidet sich, wie wirtschaftlich das Bauteil als Spritzgussteil im Werkzeug ausgelegt und später geschäumt werden kann.“ Weil alle Kompetenzen direkt im Haus vorhanden sind, übernimmt Pöppelmann K-Tech die Verantwortung für das Gesamtbauteil – zeitaufwändige Abstimmungen mit weiteren Lieferanten wie Lohnschäumern entfallen ebenso wie zusätzliche Logistikkosten .
Damit die Kunden sich jederzeit auf eine optimale Qualität verlassen können, hat Pöppelmann K-Tech ein zertifiziertes Qualitätsmanagement implementiert. Zu diesem Zweck existiert eine eigene Schutzart-Prüfkammer gemäß DIN 40050. „Wir sind somit in der Lage, unsere Kunststoffteile und Dichtungen gemäß der geforderten IP-Dichtigkeitsklassen zu prüfen und zu dokumentieren“, erklärt Dirk Stubbe. Ein weiteres Plus: Anhand von Prototypen lässt sich bereits in der Entwicklungsphase die Dichtigkeit der Bauteile bewerten.

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Pöppelmann Kunststoff-Technik GmbH & Co. KG
Lohne
Tel.: +49 4442 982-620
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