Der Konstrukteur 9/2021

VERBINDUNGSTECHNIK
KLEBEN
IM TAKT DER PRODUKTION
Viele Klebstoffe benötigen Wärme: Wasser- und wasserbasierte Leime
und Kleber werden getrocknet, andere Klebstoffe werden aktiviert.
Infrarot-Strahlung überträgt Wärme besonders effizient und kann so
die Klebeprozesse erheblich beschleunigen.
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN
Bei einem hochwertigen Fahrzeug wie dem Jaguar XJ
müssen alle Elemente perfekt verarbeitet werden. Auch
geklebte Teile sollen zuverlässig halten. Dazu muss ein
wärmereaktiver Kleber auf den Heckspoilern vor dem Einpassen
erhitzt werden, damit der Kleber flüssig wird.
Als Wärmequelle für solche Prozesse kommen konventionell
Heißluftöfen zum Einsatz. Heißluftöfen werden aufgeheizt und
bleiben dann lange Zeit angeschaltet. So sitzen die Kunststoff-
Spoiler sehr lange in der heißen Luft, was mit der Zeit zu Deformierungen
führen kann. Infrarot-Strahler dagegen werden nur
dann angeschaltet, wenn die Wärme benötigt wird, sie erwärmen
sehr schnell und gezielt nur den eigentlichen Klebestreifen. Dadurch
kann ein Verzug der Teile vermieden werden und der ganze
Spoiler bleibt maßhaltig. Bei Jaguar werden die Kunststoffelemente
direkt an der Produktionslinie erwärmt, das spart Zeit und
verhindert einen Wärmeverlust beim Transport.
Infrarot-Strahler übertragen sehr viel Energie in kurzer Zeit,
daher benötigen Infrarot-Öfen nur relativ wenig Platz. Der Infrarot-Ofen
am Montagepunkt für die Spoiler besteht aus einer
Standeinheit mit einem Förderer. Der Infrarot-Ofen hat 37,8 kW
Nennleistung und ist bestückt mit zwölf Infrarot-Strahlern, die
Reaktionszeiten im Sekundenbereich besitzen; dadurch können
Dr. Marie-Luise Bopp, Projektmanagerin Marketing,
Heraeus Noblelight GmbH, Kleinostheim
sie gut gesteuert werden. Ein optischer und ein akustischer Alarm
sorgen dafür, dass die erforderliche Temperatur von 30 °C ± 5 °C
für den wärmereaktiven Kleber am jeweils benötigten Heckspoiler
genau eingehalten wird.
PLATZ UND ZEIT GESPART
Elektromotoren kommen in der Industrie vielfach zum Einsatz,
für Roboter im Automobilbau ebenso wie in Lackieranlagen. Die
Bosch Rexroth AG fertigt in Lohr am Main Elektromotoren, und
ein wichtiger Arbeitsschritt ist das Aufkleben von Magneten auf
Rotoren. Die nötige Vorwärmung der Rotoren erfolgte mit einem
konventionellen Heißluftofen im Batchbetrieb, was etwa eine
Stunde dauerte und besonders bei kalten Umgebungstemperaturen
ein Bottleneck in der Fertigung war.
Da Infrarot-Wärmetechnologie wesentlich schneller erwärmt
als Heißluft, baute Bosch Rexroth nach erfolgreichen Tests
schließlich drei Infrarot-Module mit Steuerung in eine Erwärmungseinheit
ein. Spezielle Abschirmungen stellen sicher, dass
die Mitarbeiter im Betrieb nicht geblendet werden und dass die
erwärmte Luft abziehen kann.
Die neue Anlage benötigt nur etwa einen Quadratmeter Stellfläche,
halb so viel wie der alte Umluftofen. Die Einsparung an
Zeit ist noch größer, denn je nach Rotorengröße benötigt die
Infrarot-Einheit statt 60 Minuten jetzt nur noch zwei bis vier Minuten
zur Erreichung der Zieltemperatur.
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