Silikondichtungen schneller klebfrei durch Plasmabehandlung

In der Kunststoff verarbeitenden Industrie wird für das Spritzgießen und notwendige vor- und nachgeschaltete Verarbeitungsprozesse laufend nach den effizientesten Fertigungsmethoden gesucht.

Denn über allem steht der Kosten- und Wettbewerbsdruck, der schlanke und schnelle Produktionsprozesse fordert. Bezogen auf Schaumdichtungen, die mit einer Misch- und Dosieranlage verarbeitet und gemäß der automatisierten FIPFG-Auftragstechnik konturgenau auf das Spritzgießteil aufgebracht werden, heißt das, dass möglichst kurze Aushärtezeiten erwünscht sind.

Durch eine gut funktionierende Dichtung kann das Innenleben eines Kunststoffbauteils vor Feuchtigkeit, Staub, Temperatur oder sonstigen Medien nahezu vollständig geschützt werden. Die Dichtung muss dafür bestimmte Eigenschaften mitbringen. Für den Spritzgießer stellt sich deshalb immer wieder erneut die Frage, welche Dichtung die Richtige ist, um ein optimales Abdichtungsergebnis zu erzielen. In den letzten Jahren ist dies immer öfter eine an Ort und Stelle aufgetragene Schaumdichtung, das moderne FIPFG- (Formed In-Place Foam Gasket) Verfahren macht dies möglich. Reicht eine Polyurethanschaumdichtung aus, die ein sehr breites Einsatzspektrum abdeckt und im Vergleich zu Silikondichtungen einen günstigen Materialpreis hat? Oder muss eine teurere Silikonschaumdichtung gewählt werden, weil beispielsweise eine hohe Temperaturbeständigkeit oder eine höhere Resistenz gegenüber aggressiven Medien gefordert ist? Die optimale Dichtwirkung hängt neben einer FIPFG-gerechten Bauteilkonstruktion vor allem von der richtigen Materialauswahl ab, und die wird maßgeblich von den Einsatz- und Umgebungsbedingungen des Bauteils bestimmt.

Lange Aushärtezeiten herkömmlicher Silikondichtsysteme verzögern zügige Weiterverarbeitung der Bauteile. Herkömmliche, flüssig aufgetragene 2-Komponenten Silikonsysteme, die nicht durch Luftfeuchtigkeit bei Raumtemperatur auf dem Bauteil ausreagieren, müssen oft in einem Temperierungsprozess nachbehandelt werden, damit sie in einer akzeptablen Zeit ausgehärtet sind und einen guten Druckverformungsrest (DVR) aufweisen. Neben der dadurch entstehenden Wartezeit, in der das Bauteil nicht weiter verarbeitet werden kann, fallen zusätzliche Kosten für die Anschaffung des Ofens und den höheren Energieverbrauch an.

Mit unseren raumtemperaturvernetzenden Silikonschaumdichtungen aus der FERMASIL® Produktfamilie haben wir eine energie- und kostensparende Lösung gefunden, die einen Temperofen überflüssig macht. Aber auch hierbei kann in bestimmten Fertigungssituationen die Ausreaktionszeit immer noch zu lange sein, wenn die Bauteile unmittelbar nach dem Dichtungsauftrag weiter verarbeitet werden müssen.

Schnellere Aushärtung durch Plasmanachbehandlung optimiert den Fertigungsprozess

Um eine noch schnellere Klebfreizeit zu erreichen, schließt sich im sofortigen Anschluss an den Dichtungsauftrag eine von Sonderhoff patentierte Nachbehandlung der 2-Komponenten Silikonschaumdichtung FERMASIL® mit Plasma an. Die Plasmadüse ist dabei direkt an dem Mischkopf der Misch- und Dosieranlage angebracht und wird oft ohnehin zur Vorbehandlung von Kunststoffteilen für eine verbesserte Haftung benötigt.
Der Anwender kann zum Dichtungsschäumen zum Beispiel das raumtemperaturvernetzende Silikonschaumsystem FFERMASIL®-A-93-1-VP3 zusammen mit dem Härter FERMASIL®-B-93 im Mischungsverhältnis 1:1 verwenden. Unmittelbar nach dem Auftragen von FERMASIL® auf das Bauteil behandelt die mit dem Mischkopf mitgeführte Plasmadüse in einem definierten Abstand die Oberfläche der gerade applizierten Silikondichtung. Dadurch kann die Klebfreizeit bei gleicher Auftragsgeschwindigkeit um ungefähr 25 % verbessert werden. Wird eine niedrigere Geschwindigkeit gewählt, ist die Dichtung sogar 40 % schneller klebfrei. Durch die Anwendung einer Plasmanachbehandlung lässt sich die Aushärtezeit einer FERMASIL® Silikonschaumdichtung also auf ein Minimum reduzieren. Die Bauteile mit Silikondichtung können zügiger weiterverarbeitet werden. Und im gesamten Fertigungsprozess wird wertvolle Zeit eingespart.

Weitere Add-on-Eigenschaften

Neben der Zeitersparnis wirkt sich die Behandlung der Silikonschaumdichtung mit Plasma auch positiv auf die mechanischen Dichtungseigenschaften aus. Die Dichtung wird insgesamt stabiler gegenüber mechanischen Scherkräften, die bei unachtsamer Behandlung der Bauteile im Weiterverarbeitungsprozess zu Beschädigungen der Dichtung führen können. Das spart Zeit und Kosten für besondere Schutzvorkehrungen. Die plasmabehandelte Silikonschaumdichtung FERMASIL®-A-93-1-VP3 mit einer Härte von 65 bis 67 Shore 00 und mit einem Breiten- / Höhen-verhältnis von ca. 2:1 zeigt außerdem einen verbesserten Druckverformungsrest. Und für unsere Kunden oft auch ein Pluspunkt: Die Oberfläche der Silikonschaumdichtung erhält ein ansprechendes Erscheinungsbild, sie wird durch das Behandeln mit Plasma glatter und glänzender.

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