Anwendung: Elektronische Baugruppen selektiv und konturgenau beschichten
Worum es bei dieser Anwendung geht
Für den industriellen Auftrag kommen unterschiedliche Nassspritzverfahren infrage. Je nach Medium, Bauteilgeometrie, Losgröße und Qualitätsanforderung kann die Applikation mit einer Handlackierpistole, einer Beschichtungspistole, einem Automatikspritzapparat oder innerhalb einer Lackier- und Beschichtungsanlage erfolgen.
Was die Beschichtung im Prozess leisten muss
Die Anwendung betrifft überwiegend bestückte Leiterplatten, Sensoren, Module und elektronische Baugruppen. Die geforderte Wirkung entsteht nur, wenn Beschichtungsstoff, Untergrund, Schichtdicke und nachfolgende Trocknung oder Aushärtung zusammenpassen. Der Sprühprozess muss deshalb auf das konkrete Materialsystem und die realen Produktionsbedingungen abgestimmt werden.
Neben der reinen Oberflächenqualität spielen auch Verbrauch, Reinigungsaufwand, Anlagenverfügbarkeit und die sichere Wiederholung des Ergebnisses eine Rolle. Eine technisch gute Lösung verbindet deshalb kontrollierte Zerstäubung mit einer stabilen und gut regelbaren Materialversorgung.
Herausforderungen beim Sprühauftrag
Schon kleine Schwankungen bei Materialdruck, Viskosität, Abstand oder Bewegungsführung können die Beschichtung sichtbar oder funktional verändern. Typische Anforderungen sind:
- scharfe Kanten und definierte Beschichtungsgrenzen
- kurze, reproduzierbare Schaltvorgänge
- Zugänglichkeit zwischen hohen Bauteilen
- Vermeidung von Overspray auf Kontakten und Steckern
- kontrollierte Schichtdicke bei komplexen Bahnen
- Rezeptverwaltung für unterschiedliche Layouts
Teilflächen schützen und Funktionsbereiche freihalten
Beim selektiven Beschichten werden nur definierte Bereiche einer elektronischen Baugruppe mit Schutzlack versehen. Stecker, Testpunkte, Schalter, Relais oder Wärmeübergangsflächen müssen frei bleiben. Präzise Positionierung und ein klar begrenztes Spritzbild reduzieren den Maskieraufwand.
Dreidimensionale Bauteile erzeugen Schattenbereiche. Spritzwinkel, Bahnführung und gegebenenfalls mehrere Auftragsrichtungen werden so gewählt, dass relevante Lötstellen und Leiterzüge erreicht werden.
- präzise Keep-out-Zonen
- wiederholbare Bauteilposition
- kontrollierte Kanten- und Bauteilabdeckung
- geringe Spritznebelbildung
- schnelle Rezeptwechsel bei Varianten
Krautzberger Applikationstechnik für diese Anwendung
Krautzberger betrachtet Applikation und Materialversorgung als zusammenhängendes System. Je nach Aufgabe können Handspritzapparate, Automatikspritzapparate, passende Luft- und Materialdüsen, Materialdruckbehälter, Membranpumpen, Pumpenhubstationen und Materialdruckregler kombiniert werden.
Bei automatisierten Prozessen lassen sich die Spritzapparate an Halterungen, Hubgeräten, Achsen oder Robotern integrieren. Materialwechselventile und Spüleinrichtungen unterstützen Anwendungen mit mehreren Farben oder Medien. Die konkrete Auswahl richtet sich nach Viskosität, Festkörperanteil, Auftragsmenge, Taktzeit und Bauteilgeometrie.
Für feine Oberflächen stehen unterschiedliche XLINE-Düsenkombinationen und Strahlformen zur Verfügung. Bei hochviskosen, abrasiven oder sedimentierenden Medien werden dagegen ausreichend große Querschnitte, geeignete Werkstoffpaarungen, Rührwerke und eine druckstabile Förderung wichtiger.
Im Mittelpunkt stehen kompakte Automatikspritzapparate mit schnellen Schaltzeiten, feine Rund- oder Flachstrahldüsen, präzise Materialdruckregler, kleine Druckbehälter und Achs- oder Roboterintegration im Mittelpunkt. Welche Kombination wirtschaftlich und technisch sinnvoll ist, wird nicht pauschal, sondern anhand des Mediums, der Bauteile und der gewünschten Produktionsleistung festgelegt.
Typische Bauteile und Einsatzbereiche
Die Applikation kommt in unterschiedlichen Branchen und Bauteilgruppen zum Einsatz. Typische Beispiele sind:
- Schutz einzelner Leiterplattenbereiche
- Beschichtung um Bauteile und Lötstellen
- Freihaltung von Steckern und Testpunkten
- Automotive- und Industrieelektronik
- Sensoren und Leistungsmodule
- wechselnde Klein- und Mittelserien
Vom manuellen Auftrag bis zur automatisierten Anlage
Bauteilkoordinaten und Spritzbahnen werden programmiert. Je nach Geometrie können mehrere Spritzwinkel oder eine Kombination aus schmalem Strahl und Flächenauftrag erforderlich sein.
Bei der Anlagenintegration sind außerdem Bauteilzuführung, Absaugung beziehungsweise Lüftung, Reinigung, Medienwechsel und die Zugänglichkeit für Wartungsarbeiten zu berücksichtigen. Dadurch bleibt der Prozess nicht nur im Musterlauf, sondern auch im Produktionsalltag stabil.
Vorteile einer abgestimmten Sprühlösung
- weniger Maskieraufwand
- reduzierter Lackverbrauch
- präzise Freihaltung sensibler Bereiche
- reproduzierbare Beschichtung wechselnder Layouts
- hohe Prozesssicherheit
- einfache Einbindung in automatisierte Fertigung
Anwendungsversuche im Krautzberger Technikum
Flüssige Medien und Beschichtungsstoffe mit ähnlicher Bezeichnung können sich bei Viskosität, Festkörperanteil, Lösemittelbasis, Benetzung und Trocknung deutlich unterscheiden. Eine belastbare Auswahl von Spritzapparat, Düse und Materialversorgung sollte deshalb mit dem Originalmaterial und einem repräsentativen Bauteil erfolgen.
Mit Originalbaugruppen werden Bahnen, Schattenzonen, Schaltpunkte, Lackmenge und Aushärtung geprüft.
Auf dieser Grundlage lassen sich Spritzbild, Materialmenge, Druck, Abstand, Bewegung und Reinigungsablauf festlegen. Das Ergebnis ist eine Applikationslösung, die zum Medium, zur Geometrie und zum vorgesehenen Produktionsprozess passt.
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Branchen für diese Anwendung
Beim selektiven Beschichten elektronischer Baugruppen sollen Schutzlacke nur definierte Flächen erreichen, während andere Bereiche frei bleiben. Das reduziert Maskieraufwand und Materialverbrauch und verlangt in Elektronikfertigung, Automobilbau oder Luftfahrt einen abgestimmten Sprühprozess.
