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Müller und Temac: Distributionsvereinbarung über Dichtungsmaterialien

Wettbewerbsfähige Produkte auf der Coil Winding 2010

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Telefax: +49 (0) 4435 97 10 11
E-Mail: corinna.schreiweis@mueller-ahlhorn.com

Vertrieb Bänder, Nutisolationen,
Deckschieber, Phasenisolationen
für Elektromotoren und Generatoren
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Verarbeitung von Trafoholz

Rigidiso RI 40322

(Ahlhorn, 04.11.2016) Rigidiso-Trafoholz wird aus hochwertigen imprägnierten Buchenfurnieren von 0,5 bis 1,5 mm Furnierstärke hergestellt und wird dann auf unseren CNC-Bearbeitungszentren weiterverarbeitet.

Dr. Müller GmbH auf der Coiltech in Italien

(Ahlhorn, 29.09.2016) Zum zweiten Mal hat die Dr. Dietrich Müller GmbH aus Ahlhorn auf der Coiltech-Messe in Italien ausgestellt und Isoliermaterialien für den Elektromotorenbau sowie die Generatorenfertigung vorgestellt. Ein weiterer Schwerpunkt waren Materialien für den Transformatorenbau.

Polycarbonat-Formteile vom Spezialisten

(Ahlhorn, 19.09.2016) Die Dr. Dietrich Müller GmbH gehört zu den bekanntesten und spezialisiertesten Verarbeitern von Polycarbonat in Form von Folien und Platten. Es werden die Marken Lexan und Makrofol/Makrolon eingesetzt

CWIEME Shanghai: Coilwinding Messe in Shanghai

(Shanghai 08.06.2016) CWIEME Shanghai ist die größte und umfassendste Ausstellung und Konferenz für Spulenwicklung, Isolierung und Elektrofertigung in China und ist der Treffpunkt für die Transformatoren-, Elektromotoren- und Energieerzeugungsindustrie in ganz Asien.

Bedrucken von Lexan-Folien

Lexan® Polycarbonatfolien können auf der Vorderseite bedruckt werden, eignen sich aufgrund ihrer ausgezeichneten Durchlässigkeit aber generell auch für Hinterdruckanwendungen.
Das häufigste Verfahren ist der Siebdruck. Die meisten Druckfarben haften auf
Lexan® im Gegensatz zu anderen Kunststofffolien ohne Vorbehandlung bzw. ”Grundierung”. Viele Druckfarben enthalten aggressive organische Lösemittel, die zur Haftung auf der Folie beitragen, aber bei unsachgemäßem Einsatz auch zu deren Versagen führen können – so beispielsweise wenn das Lösemittel vor der weiteren Verarbeitung der Folie nicht vollständig verflüchtigt ist. Alle Druckfarben sollten daher nach dem Bedrucken und vorzugsweise bei erhöhten Temperaturen gründlich getrocknet werden.
Tabellen 22 bis 24 nennen einige Druckfarben, die herstellerseitig für den Einsatz auf Lexan® Polycarbonatfolien empfohlen werden. Die Listen sind keineswegs vollständig und unterliegen auch dem Vorbehalt möglicher Änderungen an den Farbrezepturen.

In jedem Fall sollte die Eignung und Verträglichkeit sämtlicher eingesetzter Produkte vorab sorgfältig geprüft werden, einschließlich Tests der Endanwendung in praxisnaher Umgebung. Dies gilt vor allem für Lexan® Folien, die nach dem Bedrucken gespannt oder gebogen werden sollen.

Empfehlungen zum Bedrucken

a. Der Einsatz von Erdung gegen statische Aufladung erleichtert die Handhabung der Folie und optiert ihre Staubfreiheit.

b. Halten sie die Druckerpresse und ihr Umfeld frei von Staub und Rauch.

c. Zum Bedrucken von Folienbahnen siehe auch die Erläuterungen zum Dehnverhalten unter ”Mechanische Eigenschaften”.

d. Sorgen Sie dafür, daß Lösemittel schnellstmöglich verflüchtigen. Bedruckte
Lexan® Folien können problemlos bei Temperaturen bis 120°C getrocknet werden.

e. Stellen Sie sicher, daß UV-härtende Farben so beschaffen sind, daß sie im Einklang mit Ihren Anforderungen vollständig aushärten können.

f. Folgen Sie den Richtlinien für Offsetdruck auf synthetischen Materialien – das heißt erhöhen Sie die Alkoholkonzentration im Feuchtmittel für lösemittelarme Farben oder beim Auftrag dünner Farbfilme; arbeiten Sie möglichst berührungsfrei, damit die Farben nicht verschmieren; etc.

g. Für beste Ergebnisse sollten Sie sich durch unsere Anwendungstechnik sowie den Folienverarbeiter und Druckfarbenhersteller/- zulieferer beraten lassen.

Verkleben

GE-Folien können mit zahlreichen unterschiedlichen Klebersystemen verarbeitet werden, einschließlich Heißklebern. Die Wahl des richtigen Klebers hängt vorwiegend von der Anwendung ab.
Amorphe Polymere wie Lexan® und Ultem® lassen sich aufgrund ihrer begrenzten Chemikalienbeständigkeit leichter verkleben. Die Lösemittel in den Kleber
bewirken ein Anquellen und Anlösen der Oberfläche, was das Adhäsionsvermögen erhöht. Dem steht jedoch die Empfindlichkeit amorpher Materialien für Spannungsrißkorrosion gegenüber. Es dauert eine gewisse Zeit, bis das Lösemittel verflüchtigt bzw. das
Wasser aus Klebern auf Wasserbasis verdunstet.
Das Aushärten erhöht die Zykluszeit und setzt der Handhabung der Teile nach dem Verkleben Grenzen.
Die Art des Klebers bestimmt weitgehend die Eigenschaften der verklebten Endprodukte (siehe Tabelle 25).
Tabelle 26 nennt eine Reihe von Klebern, die als kompatibel mit Lexan® Folie gelten. Die Liste ist keineswegs vollständig. In jedem Fall sollte die Eignung
des Klebers vorab an praxisnahen Teilen getestet werden. Dabei ist auch zu beachten, daß einige Kleber sich unter Umständen nicht mit allen Druckfarben
vertragen, die für Lexan® Folie geeignet sind.

Heißsiegeln

Bei Heißsiegelversuchen lieferten das Impuls-, das Ultraschall- und das
Heizstabsiegeln (zwischen zwei Backen) mit den meisten Lexan® Folien zufriedenstellende Resultate.
Das Ultraschallverfahren ist wahrscheinlich am zuverlässigsten und ergibt Schälfestigkeiten bis 1,5 N pro mm Folienbreite. Die Anlagengeschwindigkeiten
reichen dabei von 30 mm/s mit 0,500 mm dicken Folienbahnen bis hin zu 150 mm/s mit 0,075 mm-Folie.
Beim Impuls- und Heizstabsiegeln wurden Schälfestigkeiten zwischen 0,5 und 2,5 N/mm erzielt. Tabelle 28 zeigt, daß das Impulsverfahren vor allem bei dünneren Folien die schnellere Alternative darstellt.
Die Heizstabsiegelzeiten wurden unter Laborbedingungen gemessen, wobei nur eine der beiden Backen beheizt war. Die tatsächlichen Zeiten unter Produktionsbedingungen dürften durchwegs kürzer sein.
Das Heizstabsiegeln erfordert Temperaturen von 205°C für 0,025 mm-Folie und 220°C für die beiden dickeren Qualitäten. Für das Hochfrequenzsiegeln mit gängiger
Ausrüstung ist Lexan® Folie aufgrund ihres niedrigen Verlustfaktors in der Praxis nicht geeignet.

Reinigen

Gängige Reinigungsmittel für GE-Folien sind unter anderem:
• Milde Seifenlösung und Wasser
• Isopropanol
• Freon TF
• Denaturierter Alkohol (Methyl, Isobutyl etc.)

Antistatik

Zur kontrollierten antistatischen Vorbehandlung von GE-Folien werden normalerweise
Luftionisatoren, flüssige Antistatika oder Spezialreiniger bzw. entsprechende Maschinen eingesetzt. Tabelle 29 nennt einige Hersteller.

Stanzen

GE-Folien lassen sich entweder mit Bandstahlschablonen, mit zweiteiligen oder – begrenzt – mit Drehwerkzeugen stanzen. Die im Vergleich zu Metall mit 70
N/mm2 relativ niedrige Scherfestigkeit von Lexan® Folie vereinfacht und erleichtert Werkzeugkonstruktion und Verarbeitung. Darüber hinaus können die meisten Anwendungen je nach Stanzkraft, Arbeitsfläche und Materialdicke mit einzelnen oder mehrfachen Lagen Folie gefahren werden.
Als Formel zur ungefähren Berechnung der erforderlichen Stanzkraft für Lexan® Folie gilt:

F = P x A / 9830 N

F = Stanzkraft (kN)
P = Scherfestigkeit von Lexan® Folie (70 N/mm2)
A = Querschnittsfläche (Scherfläche, mm2)
Die Scherfläche kann als Produkt aus der Länge (U) aller Schnittkanten und der Foliendicke ermittelt werden.

Bild 11:

Für das in Bild 11 illustrierte Beispiel mit 300 mm Länge (L), 100 mm Breite (B) sowie einem Stanzloch mit einem Radius (r) von 25 mm und einer Foliendicke von 0,250 mm ergeben sich demnach:

Länge aller =2L + 2B + 2rπ
Schnittkanten = 2x300 mm + 2x100 mm + π (50 mm)
=600 mm + 200 mm + 157 mm
=957 mm
Scherfläche =U x Foliendicke
=957 mm x 0,250 mm
=239,25 mm2

Daraus folgt als Näherungswert für die erforderliche Stanzkraft:

P x A = 70 N/mm2 x 239,25 mm ≈ 17 kN

Von den eingangs erwähnten Stanztechniken ist der Bandstahlschnitt mit der Stanzschablone am weitesten verbreitet und auch am kostengünstigsten. Im allgemeinen genügt für GEFolien bis 0,375 mm Dicke eine zweipunktgelagerte
und 0,7 mm dicke Stanze, während für Folien über 0,375 mm eine 1,0 mm-Dreipunktstanze eingesetzt wird. Bei sorgfältiger Zurichtung sind mit derartigen
Stanzschablonen mehr als 25.000 Schnitte möglich.
Bandstahlstanzen werden in der Regel mit dem Laser oder mit einer Lehre hergestellt. Der Laserschnitt liefert im allgemeinen die präzisesten Toleranzen (bis ± 0,2 mm), wohingegen der Lehrenschnitt erwartungsgemäß die größere Toleranzbreite aufweist (± 0,4 mm). Zum Herstellen der Schablone wird die Bandstahlstanze in einen vorgefertigten Holzblock montiert. Schaumgummi
zu beiden Seiten der Stanze erleichtern das Ausheben nach dem Schnitt. Der Aushebegummi sollte maximal 3 mm höher sein als die Stanze. Bild 12 zeigt eine typische Konfiguration.

Bild 12: Bandstahlschnitt

Bild 13: Schneidkanten

Die mit relativ großen Winkeln konisch zur Mitte zulaufende Kante findet sich zwar am häufigsten und bietet im Hinblick auf den Verschleiß die längste Lebensdauer, schneidet jedoch nicht so sauber wie die facettierte Ausführung. Deren längere Konizität minimiert den Versatz insbesondere bei dickeren Materialien, während die breitere Spitze schärfer bleibt.

Die bündig schneidende Stanze ergibt ebenfalls saubere Schnitte, hat jedoch eine empfindliche Spitze, die zum Überrollen neigt. Als bester Kompromiß zwischen
Schnittqualität und Standzeit der Stanze wird häufig die seitlich versetzte Schneidkante gewählt. Die längere abgeschrägte Seite sollte in diesem Fall immer zum Abschnitt (Abfall) hin zeigen.

Je nach Stanzenauslegung, Größe und Form der Anwendung sowie Foliendicke wird der Schnitt immer leicht von der Form der Schablone abweichen. Das heißt, Stanzlöcher werden etwas kleiner und der gestanzte Nutzen (das Produkt) etwas größer sein. Die Schablonen werden daher zum jeweils entsprechenden Toleranzbereich hin gefertigt, also für die Nutzenfläche etwas größer als deren spezifizierte Abmessungen.

GE-Folien lassen sich im ”Kiss Cut”-Verfahren auf präzise gesteuerten Plattenpressen stanzen, wobei meistens seitlich versetzte Schneidkanten eingesetzt werden. Um zu vermeiden, daß neben der bedruckten Folie auch das Transfer- oder Trägerband gestanzt wird, sollte dieses schwerer oder dicker sein. So fängt ein Transferband mit 0,15 mm (3M 9668) statt 0,10 mm Dicke (3M 468) den Schlag der Stanze normalerweise besser ab. Je dicker das Band, desto geringer das Problem.

Im Gegensatz zum Bandstahlschnitt wird die Folie beim Stanzen mit einem zweiteiligen Werkzeug aus gehärtetem Gesenk und Stempel geschert. Das Verfahren ermöglicht sehr feine und engtolerierte Stanzmuster
(± 0,025 mm) und wird zum Stanzen von dickeren Folien bei größeren Stückzahlen (100.000+) eingesetzt.

Der Schneidspalt sollte weniger als 0,025 mm betragen.
Für das Stanzen von GE-Folien, die beispielsweise für Flexodruckanwendungen von der Rolle verarbeitet werden, eignen sich Drehwerkzeuge. Das Verfahren gestattet im Gegensatz zum Stanzen mit Bandstahl und zweiteiligen Werkzeugen sehr hohe Durchsatzraten.

Tabelle 30 nennt zwei Werkzeughersteller Tabelle 31: Stanzwerkzeughersteller für GE-Folien 

 

GE-Folien mit Wanddicken bis 0,250 mm können problemlos geprägt werden, um erhabene Membranschalter auf Folientatstaturen, eine fühlbare Beschriftung oder
reliefartige Oberflächen zu gestalten. Auch dickere Folien bis 0,500 mm sind unter bestimmten Umständen prägbar. Für 3D-Effekte mit Folien über 0,500 mm Dicke empfiehlt sich das Warmformen.
Die Lebensdauer erhabener Membranschalter hängt entscheidend von deren Form und Prägehöhe, von der Foliendicke, dem Schaltweg und dem Arbeitsumfeld ab. Die Anzahl der Schaltzyklen sollte daher in jedem Fall sorgfältig getestet werden.

Bild 14 illustriert vier grundsätzliche Möglichkeiten des Prägens von GE-Folien.

Bild 14:

Werkzeugauslegung

Neben zweiteiligen Prägewerkzeugen aus gleichem Material werden auch solche eingesetzt, bei denen das Ober- oder Untergesenk aus Kautschuk besteht.
Typische Materialien sind Zink, Magnesium, Messing, Aluminium und Stahl sowie Glasfaserpolyester und Siliconkautschuk. Glatte Prägekanten erfordern normalerweise Metallwerkzeuge. Der Prägespalt zwischen den Gesenken sollte in etwa der Foliendicke entsprechen, mit einer Entformungsschräge von mindestens
3°; siehe Bild 15.

Bild 15: Entformungsschrägen

 

Abgerundete Innenkanten an den Berührungspunkten des Werkzeugs mit der Folie vermeiden lokale Spannungskonzentrationen und die Gefahr von Trenn- oder Ermüdungsbruch. Als Daumenregel gilt ein Radius gleich oder größer der Foliendicke,
bei einer 0,250 mm dünnen Lexan® Folie also mindestens 0,250 mm an jeder Innenkante; siehe Bild 16.

Bild 16: Radien

 

Prägepresse
Für das Prägen von GE-Folien haben sich mehrere Pressentypen bewährt. Am weitesten verbreitet sind Plattenpressen, wie sie auch zum Stanzen verwendet
werden.
Formteilkonstruktion Nachstehend einige generelle Empfehlungen für die Konstruktion möglichst spannungsarmer und langlebiger Membranschalter.
a. Breite der Prägung Die Breite von geprägten Stegen sollte mindestens das Fünffache der Foliendicke betragen; siehe Bild 17. Falls Kleber und Trägerband nicht aus der Prägezone entfernt werden können, sind ihre Dicken zu der der Folie hinzuzurechnen.

Bild 17:

 

b. Höhe der Prägung Die Höhe der Prägung, sollte das 2,5fache der Foliendicke (ohne Kleber und Trägerband) nicht überschreiten. Dabei ist die Materialdicke in die
Höhe einzurechnen; siehe Bild 18. Größere Höhen sind möglich, werden jedoch für Membranschalter nicht empfohlen.

Bild 18:

c. Abstand zwischen Prägungen
Ein Abstand von mindestens 1,5 mm zwischen
benachbarten Prägungen minimiert die Verzugneigung der Folie nach dem Prägen; siehe Bild 19.

d. Farben/Kleber
Bei GE-Folien, die bedruckt und geprägt werden sollen, müssen die Druckfarben nicht nur kompatibel, sondern auch ausreichend elastisch sein, da die Farbschicht
beim Prägen gedehnt und gebogen wird und daher aufbrechen könnte. Dies ist besonders bei hinterleuchteten Anwendungen zu berücksichtigen und kann
besondere Druckbedingungen erforderlich machen.
Kleber sollten aus der Prägezone möglichst entfernt werden, um das Prägen zu erleichtern. Falls der Kleber nicht entfernt werden darf oder kann, empfiehlt sich
ein Trägerband aus Polyethylen anstelle von Papier.

Warmformen

Hohe Schmelzefestigkeit begünstigt das Warmformen von Lexan® Folien. Typische Verfahren sind das Druck- und Vakuumformen, mit oder ohne Vorstreckstempel über
dem Negativwerkzeug, sowie das Senkformen über Positivwerkzeugen. Für die meisten Varianten gelten folgende Empfehlungen:

Werkzeugauslegung

Hohe Umformverhältnisse von 1:1 bis 2:1 und Sichtflächen mit innenliegenden Details lassen sich bei guter Gleichförmigkeit am besten auf Positivwerkzeugen
realisieren. Entformungsschrägen von 3° bis 5° und eine mikrorauhe Oberfläche erleichtern das Entformen und verhindern Lufteinschlüsse.
Negativwerkzeuge werden eingesetzt, wenn es auf die formtreue Abbildung außenliegender Details ankommt. Beim Warmformen mit Negativwerkzeugen
ohne Stempel oder mechanisches Vorstrecken ist das Umformverhältnis auf 1:4 begrenzt. In diesem Fall genügen Entformungsschrägen von 2° bis 3°.
Aufgrund der hohen Zugfestigkeit von GE-Folien sind Hinterschneidungen beim Warmformen von Qualitäten mit 0,500 mm und 0,750 mm Wanddicke
problematisch. Falls nicht zu vermeiden, sollten mehrteilige Werkzeuge eingesetzt werden, um das Entformen der Teile zu erleichtern.
Empfohlene Werkzeugmaterialien für attraktive und langlebige Oberflächen, hohe Toleranzgenauigkeit sowie kurze Heiz- und Kühlzeiten sind Stahl und Aluminiumdruckguß. Materialien wie Siliconkautschuk, Hartholz, Glasfaserpolyester, Melamin- oder Phenolharze eignen sich im allgemeinen nur für Prototypen
oder Kleinserien.
Für das Vakuumformen erhalten Negativ- und Positivwerkzeuge normalerweise Saugluftbohrungen mit einem Durchmesser von 0,50 mm und/oder Abstandshaltern
für entsprechende Luftschlitze. Für sehr feine Details können die Bohrungen bis zu 6 mm nah beieinander liegen. In großflächigen Bereichen genügen
Abstände von 25 mm bis 75 mm. Um das Evakuieren der Luft zu beschleunigen, sollten die Löcher >6 mm hinterbohrt werden.

Umformtemperaturen

GE-Folien werden zum Warmformen normalerweise auf 190°C bis 210°C erwärmt. Tabelle 31 nennt die empfohlenen Temperaturbereiche für Vakuum- und Druckformanwendungen abhängig von der Wanddicke.
Beim Senkformen genügen 150°C bis 155°C.

Tabelle 32: Foliendicke und Umformtemperatur

 

Es werden vorzugsweise Sandwich-Heizungen empfohlen, um die Folie von oben und unten gleichmäßig zu durchwärmen und die Durchbiegung zu minimieren; siehe Bild 20. Über- oder Unterwärme auf einer der beiden Seiten kann außerdem erhöhte
Spannungen in der Folie und Polymerabbau bewirken.

Bild 20: Verringerter Durchhang

Werkzeugtemperatur

Beheizte Werkzeuge verbessern das Warmformverhalten von GE-Folien und erschließen in Kombination mit einem Vorstreckstempel sehr gute Oberflächenqualität bei kürzeren Zykluszeiten und weniger eingeformten Spannungen. Mit der Werkzeugtemperatur läßt sich außerdem die Formtreue der Fertigteile besser kontrollieren. Für normale Anwendungen werden mindestens 90°C
empfohlen, für kritische Oberflächenqualität 120°C bis 125°C. Die gängigen Warmformwerkzeuge für GE-Folien sind öl- und elektrisch beheizt.

Vortrocknen

Trotz der geringen Wasseraufnahme von GE-Folien (≤ 0,4% bei Sättigung), die zur hohen Dimensionsstabilität der Anwendungen beiträgt, sollte vorgeschnittenes Folienhalbzeug unbedingt vorgetrocknet werden. Tabelle 32 nennt die empfohlenen Verweilzeiten in einem Umluftofen für Lexan® Folie unterschiedlicher Dicke.

Tabelle 33: Trocknungszeiten für Lexan® Folie bei 125°C

Bezeichnung Produkteigenschaften Dicke Formatware   Breite mm Länge mm
      1.220 X 915 mm Bogen/ 1.220 X 915 mm Bogen/    
8010 MC - 112 poliert/poliert mit Schutzfolie beidseitig 175 50 100 1.220 335
    250 30 60 915/1.220 243
    375 30 60 1.220 182
    500 25 50 915/1.220 152
8A13 F-12 feinmatt/poliert 250 - - 915/1.220 327
    375 - - 915 228
    500 - - 1.220 304
8B28-827228 opal weiß matt/feinmatt 250 - - 1.220 327
    375 - - 1.220 228
    500 - - 1.220 175
    (Platte) 750 1.250 X 2.050 mm - - -
8A35-112 samtmatt/poliert 250 30 60 1.220 327
    375 30 60 1.220 228
8B35-112 samtmatt/matt 125 50 100 915/1.220 640
    175 50 100 915/1.220 457
    250 30 60 915/1.220 327
    375 30 60 915/1.220 228
    500 25 50 915/1.220 175
8B36-112 sandkron/matt 250 - - 915/1.220 327
    375 - - 1.220 228
    500 - - 1.220 175
8B38-112 samtmatt/feinmatt 250 1.250 X 2.050 mm - 1.220 327
    375     1.220 228
    500     915/1.220 175
    (Platte) 750     - -

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