Hohe Pro­zess­sta­bi­li­tät durch Ein­satz von Spezialbeschichtungen

Das Unter­neh­men Vis­coTec schlägt ein neu­es Kapi­tel im Dosie­ren hoch­ab­ra­si­ver Flu­ide auf: Durch den Ein­satz einer Spe­zi­al­be­schich­tung der Roto­ren und spe­zi­ell durch den Ein­satz eines Kera­mik-Rotors wird den Kun­den­gu­te  Pro­zess­sta­bi­li­tät durch eine höhe­re Lebens­dau­er der Dis­pen­ser Kom­po­nen­ten ermöglicht.

Stei­gen­de Anfor­de­run­gen in der Elektronikfertigung

Die immer klei­ne­re und kom­pak­te­re Bau­wei­se von Elek­tronik­kom­po­nen­ten mit ste­tig stei­gen­der Ener­gie- und Leis­tungs­dich­te erfor­dert ein prä­zi­ses Tem­pe­ra­tur­ma­nage­ment, um deren siche­ren Betrieb über die kom­plet­te Pro­dukt­le­bens­dau­er gewähr­leis­ten zu kön­nen. Die ther­mi­sche Anbin­dung der Elek­tronik­bau­grup­pen oder auch Bat­te­rie­mo­du­le an den Kühl­kör­per ist ent­schei­dend um die gene­rier­te Wär­me über die Wär­me­sen­ke abzu­füh­ren und somit eine Über­hit­zung zu ver­hin­dern. Hier­zu wer­den Wär­me­leit­pas­ten und ‑kleb­stof­fe mit immer höhe­ren Wär­me­leit­fä­hig­kei­ten ein­ge­setzt, um den Luft­spalt zu eliminieren.
Bis dato wie­sen die übli­chen Wär­me­leit­pas­ten ledig­lich Wär­me­leit­fä­hig­kei­ten von 0,8 ‑ 2,0 W/mK auf. Durch höhe­re Antei­le der ther­misch leit­fä­hi­gen Fest­stoff­par­ti­keln und durch die spe­zi­el­le Aus­wahl der Par­ti­kel­grö­ßen­ver­tei­lun­gen sowie ver­schie­de­ner Füll­stoff­ty­pen wer­den mitt­ler­wei­le Wer­te von bis zu 7 ‑ 8 W/mK erreicht. Die­se meist kera­mi­schen Füll­stof­fe, wie bei­spiels­wei­se Alu­mi­ni­um­oxid oder Alu­mi­ni­um­ni­trid, haben eine sehr hohe Wär­me­leit­fä­hig­keit bei gleich­zei­ti­ger elek­tri­scher Iso­lie­rung. Auf­grund ihrer hohen Här­te von übli­cher­wei­se Mohs 9–10 erge­ben sich jedoch spe­zi­el­le Her­aus­for­de­run­gen an die Dosier­tech­nik in Hin­blick auf Ver­schleiß und Wartungsintervalle.
Das Unter­neh­men ist auf sol­che her­aus­for­dern­den Dosier-Anwen­dun­gen in ver­schie­de­nen Indus­trien spe­zia­li­siert. Durch die prä­zi­se Wahl der Anla­gen­kom­po­nen­ten bezo­gen auf die jewei­li­gen Kun­den­an­for­de­run­gen lässt sich die Stand­zeit des Sys­tems erhö­hen. Ver­schleiß ist beim Dosie­ren abra­si­ver Flu­ide jedoch für jede Tech­no­lo­gie unabdingbar.

Lang­zeit­tests bestä­ti­gen viel­fach län­ge­re Lebens­zei­ten der wei­ter­ent­wi­ckel­ten Kom­po­nen­ten

Um die Lebens­dau­er der Dosier­kom­po­nen­ten den­noch zu erhö­hen wur­de der bewähr­te Edel­stahl­ro­tor durch den Ein­satz von Spe­zi­al­be­schich­tun­gen auf Basis von Dia­mond Coa­ting weiterentwickelt.
Und spe­zi­ell die zusätz­li­che Rotor­ver­si­on aus einer tech­ni­schen Voll­ke­ra­mik revo­lu­tio­niert die volu­metri­sche Dosie­rung von Wär­me­leit­pas­ten: In zahl­rei­chen inter­nen Lang­zeit­tests sowie Feld­tests in bestehen­den Kun­den­an­la­gen konn­te eine Opti­mie­rung nach­ge­wie­sen wer­den. Die Spe­zi­al­be­schich­tung kann die Lebens­dau­er der Kern­kom­po­nen­ten ver­dop­peln bis ver­drei­fa­chen. Vor allem aber schafft die Lösung des Kera­mi­schen Rotors nach aktu­el­len Erfah­run­gen eine höhe­re Lebens­dau­er der Kernkomponenten.
Die ver­schie­de­nen Lang­zeit­tests mit Lauf­zei­ten von meh­re­ren Mona­ten bis hin zu über einem Jahr und dosier­ten Mate­ri­al­men­gen von meh­re­ren hun­dert bis tau­send Litern zei­gen bis zum jet­zi­gen Zeit­punkt kaum Ver­schleiß­erschei­nun­gen am Kera­mik-Rotor. Eine sta­bi­le und pro­zess­si­che­re Dosie­rung ist nach wie vor mög­lich, wodurch eine höhe­re Ein­satz­dau­er denk­bar ist. Dadurch kön­nen die Cost-in-Use redu­ziert werden.
„Auf­grund der 3- bis 4‑fachen Ober­flä­chen­här­te, ver­gli­chen mit der bis­he­ri­gen hart­ver­chrom­ten Edel­stahl-Ver­si­on des Rotors, konn­te in den Lang­zeit­tests mit State‑of‑the‑Art Gap Fil­lern bis dato kei­ne mess­ba­re Abnut­zung oder Beschä­di­gung der Ober­flä­che des Kera­mik-Rotors fest­ge­stellt wer­den.“ so Paint­may­er wei­ter. Das Gegen­stück zum Rotor im Dis­pen­ser ist der Sta­tor, der aus spe­zi­el­len Elas­to­me­ren gefer­tigt wird. Auch bei den Sta­to­ren wird durch die unver­än­der­te Ober­flä­che des Rotors eine lan­ge Lebens­dau­er erreicht.
Kera­mik-Roto­ren für Schuss­grö­ßen ab 50 µl wie­sen nach mehr als 100 l dosier­tem Gap Fil­ler noch kei­ne Anzei­chen von Fehl­ver­hal­ten oder Ver­schleiß auf. Dies ent­spricht mehr als 2.000.000 Ein­zel­do­sie­run­gen. Iden­ti­sche Ergeb­nis­se zeig­ten sich für grö­ße­re Dis­pen­ser mit Schuss­grö­ßen ab 1,7 ml. Nach mehr als 4.000 l dosier­ter Mate­ri­al­men­ge sind kei­ne Ver­schleiß­erschei­nun­gen am Rotor mess­bar und eine prä­zi­se und sta­bi­le Dosie­rung ist immer noch mög­lich. Erreicht wur­den die­se Ergeb­nis­se sogar bei Ein­satz nur eines Stators.