Viele Verfahren, die heute bei der Herstellung unterschiedlichster Produkte zur Anwendung kommen, erfordern das exakte Dosieren von flüssigen oder viskosen Materialien. Die Automatisierung solcher Prozesse ist eine anspruchsvolle Aufgabe, die fundierte Kenntnisse in vielen Bereichen der Technik und langjährige Praxiserfahrung voraussetzt.
Anwendungsbereiche von Dosierprozessen
Heute gibt es kaum eine Branche, in der Dosierprozesse keine Rolle spielen. Die Spanne reicht von Verpackungsanlagen in der Kosmetik-Industrie bis hin zur Medizin-Technik. Besonders wichtig ist ausgefeilte Dosiertechnik für die Produktion elektronischer Bauteile und die Elektrotechnik. Autohersteller sind ebenfalls auf präzises Dosieren angewiesen. Zum Beispiel werden Radlager von Automobilen heute nicht mehr manuell gefettet. Moderne Dosiertechnik trägt kleine Mengen Fett auf die Flächen sich berührender Bauteile auf. Ein feiner Schmierfilm gewährleistet, dass die Flächen mehrteiliger mechanischer Systeme nicht aufeinander reiben und beschädigt werden.
Die Miniaturisierung in der Elektronik hebt die Anforderungen an die Dosiertechnik auf ein hohes Niveau. Smartphones, LEDs oder Steuerplatinen von Haushaltsgeräten: In jedem dieser Geräte sorgen Gießharze dafür, dass die Geräte über lange Zeiträume hinweg einwandfrei funktionieren. Zum Einsatz kommen Epoxidharze, Silikone oder Polyurethane. Diese Materialien werden in flüssiger oder viskoser Form auf Bauteile aufgetragen oder in Zwischenräume gefüllt. Auf diese Weise sind die Baugruppen zuverlässig vor dem Eindringen von Feuchtigkeit und Staub oder mechanischer Beschädigungen geschützt.
Welche Anforderungen werden an moderne Dosiertechnik gestellt?
Um das optimale Ergebnis zu erzielen, muss beim Dosierprozess auf jedes Detail geachtet werden. Die Eigenschaften der zu dosierenden Materialien haben sehr unterschiedliche Eigenschaften. Ein leichtflüssiges Medium hat völlig andere Transporteigenschaften als ein pastöses Material. Wichtig ist ebenfalls die Bereitstellung einer exakt definierten Menge. Sollen zum Beispiel Mehr-Komponenten-Harze verarbeitet werden, werden beim Dosierprozess zunächst die erforderlichen Teilmengen der einzelnen Komponenten separat bereitgestellt, anschließend gründlich gemischt und dann aufgetragen. Die anschließende chemische Reaktion lässt das Harz aushärten. Die Form des Auftrags spielt ebenfalls eine wichtige Rolle. Einige Anwendungen erfordern einen punktförmigen Auftrag. Bei Klebeprozessen wird der Kleber häufig in Form einer Raupe aufgetragen und in anderen Fällen ist ein vollflächiger Auftrag erforderlich.
Automatisierung von Dosierprozessen
In einigen Bereichen werden Dosierprozesse manuell ausgeführt. Beispiele lassen sich in Forschungseinrichtungen, in der medizinischen Versorgung oder beim Betreiben von Pilotanlagen finden. Geht es jedoch um die Produktion großer Stückzahlen, müssen auch die Dosierprozesse teil- oder vollautomatisiert werden. Vor welche Herausforderungen diese Aufgabe die Ingenieure und Techniker stellt, lässt sich an der Klebe-Technologie gut veranschaulichen. Bastler arbeiten mit der Klebetube oder einem Fläschchen. Eine kleine Menge des Klebers wird herausgedrückt und auf die zu fügenden Teile aufgetragen. Ist die Menge des Klebers nicht ausreichend, wird die Klebung nicht haltbar. Wird zu viel Klebstoff aufgetragen, quillt der überschüssige Kleber heraus. Um einen solchen Prozess zu automatisieren, sind viele Teilaufgaben zu lösen. Nur so kann gewährleistet werden, dass kontinuierlich reproduzierbare Ergebnisse erzielt werden.
Entwicklung von Dosiereinrichtungen: Eine Aufgabe für Spezialisten
In der Regel sind für Dosierprozesse maßgeschneiderte Lösungen erforderlich, da die Randbedingungen bei jedem Produkt sehr unterschiedlich sind. Die zu verarbeitenden Medien, die Erfordernisse an die Präzision der Dosierung und viele andere Faktoren differieren so stark, dass standardisierte Dosiertechnik nicht geeignet ist. Einige Firmen haben sich auf die Entwicklung und Herstellung von Dosiertechnik spezialisiert. Eines der weltweit führenden Unternehmen in diesem Bereich ist die bdtronic GmbH (http://www.bdtronic.de/dosieren/prozesskompetenz/). Seit mehr als 30 Jahren entwickelt diese Maschinenbauunternehmen im Kundeauftrag Dosiertechnik und andere komplexe technische Systeme, die höchste Qualität und Zuverlässigkeit gewährleisten.