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Mobile Maschinen 5/2017

Mobile Maschinen 5/2017

AGRITECHNICA I SPECIAL

AGRITECHNICA I SPECIAL Sicher unter Verguss Randlose Dam-and-Fill-Versiegelung von Leiterplatten Halle 17/Stand A42 Gerade Bedientechnik für mobile Maschinen ist im Außeneinsatz hohen Belastungen durch Feuchtigkeit, Temperaturwechsel und Vibrationen ausgesetzt. Damit empfindliche elektronische Bauteile und Platinen keinen Schaden nehmen, schützt Griessbach seine Systeme durch verschiedene Verguss-Verfahren, die auch den randlosen Komplettverguss von Leiterplatten einschließen. In Bau- und Landmaschinen eingesetzte Bedientechnik muss auch stark verdreckt, bei schlechtem Wetter, Erschütterungen und Nässe noch zuverlässig funktionieren. Als auf die Branche spezialisierter Hersteller verfügt Griessbach über jahrzehntelange Erfahrung in der Entwicklung und Konstruktion von Eingabe- und Anzeigesystemen für den Außeneinsatz. Das Luckenwalder Unternehmen beliefert namhafte Hersteller von Land- und Baumaschinen mit robust ausgeführten Systemen. Abgestimmte Fertigungsschritte „Wir führen die Produktentwicklung in enger Abstimmung mit unseren Kunden durch“, erklärt Christian Pokrandt, Projektentwickler bei Griessbach. „Das umfasst den gesamten Entwicklungsprozess. Sämtliche Produktionsschritte zur Baugruppenbestückung, Frontplatten- und Gehäusefertigung, Taster- und Displayausstattung sowie für Hard- und Softwarelösungen können an unserem Standort in Luckenwalde erfolgen. Damit bieten wir den Anwendern auf sie zugeschnittene Komplettlösungen, die sich betriebsbereit an die Fahrzeugsteuerung anbinden lassen.“ Das gilt auch für die Flüssigverkapselung der in die Systeme integrierten elektronischen Baugruppen. Wie Projektentwickler Pokrandt betont, sollten für ein optimales Ergebnis das Layout sowie die Fräsung und Bestückung der Leiterplatten von vornherein auf die Vergussanforderungen abgestimmt sein. „Zu randnah platzierte Komponenten und eine zu dichte Bestückung erschweren den flächendeckenden Verguss. Deshalb achten wir schon bei Entwurf und Konfektionierung der Platinen darauf, dass dem vollständigen Vergießen aller dafür vorgesehenen Flächen, Schaltungen und Steckverbinder nichts im Weg steht.“ Flüssiger Auftrag schafft festen Halt Mittlerweile existiert eine große Auswahl an Vergussmassen und -verfahren. Wurde anfänglich überwiegend mit Epoxidharzen versiegelt, die gute mechanische Eigenschaften, Temperaturbeständigkeit und Haftung aufweisen, aber langsam aushärten, finden heute z. B. auch im Thermelt-Verfahren aufgespritzte Polyamide oder schnittfähiger Silikonkautschuk Verwendung. Für viele Anwendungen zum Schutz elektrotechnischer Bauteile hat sich jedoch Polyurethan (PU) als Vergussmasse bewährt. Das liquide PU lässt sich bei Raumtemperatur flüssig verarbeiten und verteilt sich gleichmäßig auf alle 36 Mobile Maschinen 5/2017

zu vergießenden Bereiche. Zudem verfügt PU über eine gute chemische Beständigkeit, haftet auf fast allen Untergründen und härtet ohne nennenswerte Volumenschrumpfung aus. Weil während des Aushärtens nur wenig Wärme freigesetzt wird und die Masse eine gewisse Beweglichkeit bewahrt, eignet sich der PU-Verguss insbesondere zum Versiegeln empfindlicher elektronischer Bauteile. Durch Beimischung eines Härters als zweite Komponente (2K-PU) wird die Aushärtung aktiviert. Rundum eingedämmt Die Wahl des geeigneten Vergussverfahrens hängt von der Beschaffenheit der elektronischen Bauteile ab. Während sich bei in Gehäusen verbauter Elektronik ein Vollverguss im Potting-Verfahren anbietet, muss beim Versiegeln ganzer Leiterplatten verhindert werden, dass die liquide Vergussmasse Steckkontakte blockiert oder Montagebohrungen und Ausbrüche verklebt. Statt jeden einzelnen Auslass vor dem Vergießen umständlich per Hand mit einem Silikonstopfen abzudichten, lässt sich der gesamte Prozess im Dam-and-Fill-Verfahren automatisieren. Hierzu hat Griessbach eine neue Maschine in Betrieb genommen, die auch großformatige Leiterplatten bis 500 x 500 mm vollflächig und randlos versiegelt. Dabei werden im ersten Schritt die Ränder, Montageauslässe und nicht-vergussfähigen Steckverbinder 02 Vor dem Flächenverguss mit 2K-Polyurethan werden Montageauslässe, Ränder und Steckverbinder mit einer Spezialmasse eingefasst mit einer speziellen thixotropen Masse eingefasst und abgedichtet. Direkt nach dem Auftrag der Dämme kann anschließend nass-in-nass der Flächenverguss mit alterungsbeständigem 2K-Polyurethan erfolgen. Mit der transparenten Masse, die in Schichtstärken von 2 mm aufgetragen wird, lassen sich auch auf der Leiterplatte montierte Leuchtdioden mitvergießen, ohne dass ihre Leuchtfunktion beeinträchtigt wird. Verkürzte Prozesszeiten Die automatisierte Durchführung beider Prozesse in derselben Maschine sorgt für reproduzierbar hohe Qualität bei deutlich verkürzter Prozessdauer. Mittels thermischer Trocknung bei 40 °C lässt sich die bei Raumtemperatur 24 h betragende Aushärtezeit auf unter 1 h reduzieren. Außerdem führt Griessbach mit dieser Maschine auch den automatischen Gehäuse-Vollverguss elektronischer Baugruppen wie seiner CAN- Standardmodule durch. Dabei werden die Gehäuse zusätzlich mit eingespritzten Dichtungen versehen, die gegenüber herkömmlichen Dichtungsringen weniger Montageaufwand bedeuten, festen Halt und eine rundum lückenlose Abdichtung gewährleisten. Wo elektrische Bauteile aufgrund von Leitungseinführungen oder Kabelbündeln keinen maschinellen Komplettverguss zulassen, nimmt der Hersteller die Versiegelung mithilfe speziell gefertigter Gussformen vor. Die unterschiedlichen Verguss-Verfahren sind Teil der ausgeprägten Fertigungstiefe, mit der Griessbach kundenspezifische Systeme und Baugruppen für die Maschinenbedienung auch in kleineren Losgrößen aus einer Hand herstellt. Durch den modularen Systemaufbau aus flexibel skalier- und adaptierbaren Komponenten und der präzisen Verzahnung aller Produktionsschritte an einem Ort verringern sich Entwicklungs-, Anschaffungs- und Logistikaufwand. Damit erzielt der Hersteller Kostenvorteile in der Fertigung, um seinen Kunden wirtschaftliche Bedienlösungen anzubieten, die genau auf ihre konkreten Einsatzbedingungen zugeschnitten sind. Bilder: Aufmacher pixabay, 01-02 Griessbach GmbH www.griessbach.de 01 Automatisierter Gehäuse-Vollverguss im Potting-Verfahren Wir sind dabei, wenn Lösungen nach Maß gefordert werden. First Sensor entwickelt und produziert kundenspezifische OEM-Drucksensoren zur Integration in Kraftfahrzeuge, Sonderfahrzeuge und mobile Maschinen. www.first-sensor.com