Epoxidharze

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Dosiermedien

Epoxidharze

Wenn es heiß und wild zugeht

Der moderne Leichtbau unter Einsatz von Materialien wie Glas- und Kohlefaserkompositen gehört zu den Hauptabnehmern von Epoxidharzen zur Laminierung der Faserschichten. Aber auch als Klebstoff zum Fügen von Einzelkomponenten wird Epoxidharz eingesetzt.  Neben Branchen, die aufgrund der besonderen Eigenschaften auf Leichtbau setzen müssen, wird auch insbesondere im klassischen Karosseriebau auf den robusten Alleskönner gesetzt. Nicht nur als Strukturklebstoff, sondern auch zum Korrosionsschutz der Karosserie. 

Im Bereich der Elektronik wird Epoxidharz überall dort als Elektrogießharz eingesetzt, wenn der Schutz gegenüber Medien und hohe Temperaturfestigkeit notwendig ist. Insbesondere Anwendungen im Bereich des Motors oder der Abgasanlage wie Schall- oder Temperatursensoren inklusive der Steuerelektronik profitieren von den Eigenschaften der Epoxidharze. Neben der Temperatur und Medienbeständigkeit zeichnen sich Epoxidharze, insbesondere hochgefüllte Varianten, durch eine geringe Brennbarkeit und Glutbildung aus.  

Im Rahmen der Prozessermittlung in unserem Technologiezentrum ermitteln wir empirisch den idealen Bereich für das von Ihnen qualifizierte Material. 

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Vertrieb Deutschland

Anwendungsgebiete und Anforderungen 

2K selbstnivellierende Gießharze und Klebstoffe

Niedrigviskose Epoxidharze sind meist als 2K-Systeme im Handel verfügbar. Diese müssen gemäß Herstellerangabe und technischem Datenblatt im angegebenen Mischungsverhältnis präzise gemischt und dosiert werden. Als Polyadditionsklebstoff reagieren Epoxide wie auch die Polyurethane sehr empfindlich auf Schwankungen im Gemisch.

Meist entspricht die A-Komponente dem Epoxidharz. Die B-Komponente enthält den Härter, welcher oft auf Amin- oder Thiolbasis aufgebaut ist. Häufig ist die B-Komponente deutlich geringer in ihrer Viskosität als die A-Komponente. 

Nach dem Vermischen von Harz und Härter unterliegt das reaktive Volumen einer zeitlich begrenzten Verarbeitungszeit, da bereits ab dem ersten Kontakt von Harz und Härter die chemische Reaktion der Aushärtung beginnt und damit zu einem mehr oder minder schnellen Anstieg in der Viskosität führt. Dieses Zeitintervall wird als Topfzeit bezeichnet. 

Eine Eigenschaft der Epoxidgießharze ist die hohe Exothermie der Aushärtereaktion, d. h. größere Mengen des reaktiven Gemisches können eine beträchtliche Menge an Wärme bei der Vernetzungsreaktion abgeben. Insbesondere bei hochvolumigen Applikationen kann dies zu einer Beschädigung von Komponenten führen. Eine entsprechende Vergussstrategie mit sequentieller Applikation kann diesen Effekt kontrollieren. Wir unterstützen Sie gerne bei der Prozessentwicklung in unserem Labor.

Mit dem Materialaufbereitungssystem MPS (Material Preparation System) wird das Material permanent im Leitungssystem re-zirkuliert, temperiert und gaslunkerfrei unter Vakuum aufbereitet. Durch die Drucksensorkontrolle an kritischen Stellen des Aufbereitungssystems ist über jeden Produktionszyklus eine lückenlose Prozesskontrolle garantiert. Zudem lässt sich das Materialaufbereitungssystem auch im laufenden Betrieb nachfüllen um keine Maschinenverfügbarkeit durch unnötige Stillstandzeiten beim Nachfüllen zu verlieren.

Pastöse 1K-Klebstoffe auf Epoxidbasis

Pastöse Klebstoffsystem auf Epoxidharzbasis sind bis auf wenige Beispiele 1K formuliert, das heißt Harz und Härter liegen nebeneinander vor. Damit die Reaktion nicht schon bereits bei Versand, Lagerung und Aufbereitung eintritt, liegt die Härterkomponente häufig als Feststoffpartikel fein verteilt im Harz vor oder ist chemisch immobilisiert.  

Die Verarbeitungszeit dieser Materialien (Topfzeit) ist daher häufig sehr lang. Wird nun nach der Applikation das Bauteil über einen Ofen, Infrarotlampe, Thermode oder Mikrowelle erwärmt, schmilzt die Härterkomponente bzw. wird die Immobilisierung des Härters aufgehoben und die chemische Reaktion läuft, bei sehr hoher Temperatur im Minutenbereich, bis zur Handlingsfestigkeit ab. Da eine Vermischung von Harz und Härter nicht notwendig ist, ist häufig eine Applikation des 1K-Epoxdyharzes direkt aus der Dosierpumpe möglich.  

Eine Sedimentation von Füllstoffen wie bei den niedrigviskosen Systemen tritt hier nicht auf. Die Verarbeitung kann direkt aus den Originalgebinden Kartusche oder Hobbock über eine Kartuschenaufbereitung oder Gebindeentleerung PPS erfolgen. 

Einen Sonderfall stellen moderne Hybridmaterialien auf Epoxy- oder Acrylat-Basis dar. Diese 1K-Formulierungen weisen bei Raumtemperatur eine hohe Reaktivität auf. Sie werden häufig im empfindlichen Elektronikbereich eingesetzt, da hier keine hohen Aushärtetemperaturen toleriert werden können. Eine typische Anwendung ist der präzise Auftrag von Materialmengen im µl-Bereich. bdtronic bietet mit der mini-dis-Baureihe die passende Mikrodosiertechnologie. Damit können Kleinstmengen mit der bewährten und robusten Exzenterschneckentechnik wiederholgenau appliziert werden. Eine Temperierung des gesamten Materialstrangs der Anlage bis zum Dosiersystem ist erforderlich, um eine Totalaushärtung in materialführenden Leitungen zu vermeiden. Daneben müssen die Materialvorräte bei tiefer Temperatur gelagert werden.  

Technologiezentrum

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