Verarbeitungshinweise über die manuelle Verarbeitung von Polyurethan Elektrogießharzen Version 1, erstellt am 06/13 Die folgenden Hinweise sind als allgemeine Richtlinien zu verstehen. Haltbarkeit Beide Komponenten unserer Gießharze haben eine Haltbarkeit von 6 Monaten bei Lagerung in originalverschlossenen Gebinden. Wareneingang Beim Erhalt der Ware sollten Sie die Lieferung nicht im Freien stehen lassen. Lagerung Die Harz- wie auch die Härterkomponente sind trocken und bei einer Temperatur von 15 C bis 25 C zu lagern. Des Weitern sollten die Komponenten nicht kalter Zugluft oder kalten Hallenböden ausgesetzt sein. Sollten diese Lagerbedingungen nicht eingehalten werden und das Material bei Temperaturen unter 15 C gelagert werden kann es zur Kristallisation des Härters kommen. Dies zeigt sich daran, dass es zur Verklumpung oder Eintrübung führt. Sollte dieser Fall eingetreten sein darf der Härter unter keinen Umständen mehr verwendet werden. Auf der anderen Seite führen Temperaturen über 25 C zum Absetzen der Füllstoffe innerhalb des Harzes, wodurch die Verarbeitung erschwert wird. Materialvorbereitung Bitte beachten Sie bei der Produktentnahme, dass Sie zuerst die Gießharze verarbeiten, die auch zuerst geliefert worden sind und somit eine kürzere Haltbarkeitsdauer haben. Zudem sollten die beiden Komponenten die Raumtemperatur der Produktionsumgebung annehmen bevor Sie verarbeitet werden, denn kalte Komponenten fließen schlechter. Allgemeine Hinweise zur Materialöffnung Bevor Sie die jeweiligen Gießharzgebinde öffnen sollte unbedingt der Deckel/Verschluss gereinigt werden damit keine Verunreinigungen in das Material eindringen. Homogenisierung der Harzkomponente Das Harz sollte vor der Vermischung gut verrührt werden denn es können sich Elemente der Füllstoffe am Boden absetzen was bei der Verarbeitung zu Über- oder Untervernetzungen führen kann. Das Harz weißt bei einer falschen Vernetzung dann andere mechanische, thermische und elektrische Eigenschaften aus copaltec GmbH I Quellenstraße 7, Tor 19 I D-70376 Stuttgart I www.copaltec.de I info@copaltec.de Tel: + 49 711/ 84 96 37 600 I Fax: + 49 711/ 84 96 37 6014 I Geschäftsführer: Dipl. Ing. Andreas Hartwig, B.A. Stefanie Lauer Sitz: Stuttgart I Amtsgericht Stuttgart HRB: 743 424 I UST-Ident-Nr.: DE286487115
als im technischen Datenblatt angegeben sind. Auch füllstofffreie Harze enthalten Feststoffe, die sedimentieren können. Deshalb müssen alle Harze vor Gebrauch aufgerührt werden. Das Aufrühren kann per Hand mittels eines feinen Stabes oder Spachtels erfolgen. Vakuumprozess der Harzkomponente Wir empfehlen das Harz nach der Homogenisierung unter Vakuum zu stellen um die eingerührte Luft zu entfernen. Hierzu empfehlen wir unser Vakuumset PURe Perfektion, welches ebenfalls über bürklin bezogen werden kann. Wir empfehlen ein Vakuum von 100 bis 30 mbar. Je nach Menge und Viskosität sind 2-10 Minuten unter Vakuum bei diesem Set ausreichend. Vorbereitung der Bauteile Gießharze sind bei der Verarbeitung generell Feuchtigkeitsempfindlich. Deshalb ist es sehr ungünstig, dass jeder Metall- oder Kunststofffläche Feuchtigkeit anhaftet. Da Feuchtigkeit zu Blasenbildung bei der Aushärtung führen kann, ist es meistens nötig, Bauteile vor dem Verguss zu trocknen. Es genügt oftmals eine Trocknung von 1 bis 2 Stunden bei 60 bis 80 C im Ofen. Besonders wichtig ist diese bei Wickelgütern. Allgemein ist die Empfindlichkeit von Harz und Härter gegen verschiedene Kunststoffoberflächen sehr unterschiedlich. Bitte halten Sie im Einzelfall Rücksprache mit unserer Entwicklungsabteilung. Ein weiterer Vorteil der durch eine Vorwärmung der Bauteile entsteht ist die Beeinflussung des Fließverhaltens. Ein warmes Bauteil erwärmt das Gießharz, wodurch die Viskosität sinkt. Weiterhin fließt das Gießharz schneller in das Bauteil ein und verdrängte Luft kann schneller aufsteigen. Bauteiltemperaturen von bis zu 80 C sind nicht schädlich für das unausgehärtete Gießharz sondern es beschleunigt die Aushärtung und erhöht zudem die Haftung an den Bauteil. Weiterhin wird die Blasenbildung minimiert. Die Härtungstemperatur sollte aber nicht über 80 C liegen, ansonsten sind Spannungen innerhalb des Systems möglich. Generell ist es vom Bauteil abhängig ob die Aushärtung bei erhöhter Temperatur durchzuführen ist. Gerade bei Bauteilen mit engen Spalten oder Verwickelungen wie beispielweise Spulen besteht die Gefahr, dass eingeschlossene Restluftmengen langsamer aufsteigen und sich so als Blasen unter der Oberfläche zeigen. 2
Bitte beachten Sie auch bei der Vorbereitung mit Wärme auf die Luftfeuchtigkeit. Die relative Luftfeuchtigkeit sollte nicht über 40 % bis 60 % liegen, abhängig vom Produkt. Denn sonst führt es zur Bläschenbildung. Verarbeitung Wir empfehlen keine größeren Mengen als 200 g Harz/Härter-Gemisch, im Ausnahmefall 500 g, zu verarbeiten. Die Verarbeitungszeit sinkt mit der Größe des Mischungsansatzes. Die Ansatzgröße sollte 100 g nicht unterschreiten, da sonst der Wiegefehler zu groß werden kann. Das im technischen Merkblatt angegebene Mischungsverhältnis ist exakt einzuhalten. Deshalb müssen die einzelnen Komponenten genau abgewogen werden. Hier eignet sich eine Labor- oder Briefwaage. Die Abweichung darf nicht mehr als 3% bezogen auf den Härter betragen. Bei einem Mischungsverhältnis von z.b. 100 : 30 ist die tolerierbare Abweichung von 100 : 29,1 bis 100 : 30,9. Überschüssiger Härter kann mit der Luftfeuchtigkeit reagieren, was zu Bildung von Kohlendioxid und damit zu Blasenbildung führen kann. Überschüssiges Harz wirkt als Weichmacher. Sind die Komponenten zusammengebracht sollten sie zwischen 2 und 3 Minuten gut durchgerührt werden, bis ein homogenes Gemisch entsteht. Wichtig ist es, auch am Rand und am Boden des Behälters auf Vermischung zu achten. Nach dem Zusammenrühren empfiehlt es sich, das Gießharzgemisch aus dem Mischbehälter in ein zweites Gefäß umzugießen. Sonst besteht die Gefahr, dass unvermischte Anteile Harz und Härter an der Wandlung oder am Boden des Mischgefäßes verbleiben und später zu Härtungsstörungen führen. Durch das Verrühren wird Luft in das System eingebracht, daher sollte die Mischung wie oben beschrieben unter Vakuum entlüftet werden. Aushärtung Im Falle einer unbeschleunigten Verarbeitung ohne Temperaturzugabe ist in der Regel nach 12 bis 24 Stunden die Aushärtung bei Raumtemperatur zu ca. 95 % erfolgt. Nach 7 bis 14 Tagen bei Raumtemperatur erreicht das Gießharz seine Endhärte. Um die Endhärte schneller zu erreichen, kann nach der Raumtemperaturhärtung während 16 bis 24 Stunden bei 60-80 C eine Temperung erfolgen. Dieser Arbeitsgang ist jedoch nur erforderlich, wenn vergossene Bauteile für Qualifikationsprüfungen verwendet werden sollen. Elektrische Prüfungen der Bauteilqualität können in der Regel bereits direkt nach dem Verguss durchgeführt werden. Spielt die Dielektrizitätskonstante eine Rolle bei der elektrischen Prüfung, kann ein Test üblicherweise nach 24 Stunden bei Raumtemperatur erfolgen. Fehler bei Verarbeitung Das Gießharz härtet nicht aus bzw. bleibt klebrig Als erstes sollte das vergossene Teil für ca. 1 bis 2 Stunden bei 60 C bis 80 C nachgehärtet werden. Erfolgt hierbei keine weitere Aushärtung, liegt Untervernetzung vor. Das bedeutet der Härteranteil war zu gering. Entweder wurde das Mischungsverhältnis nicht genau genug eingehalten oder das Gießharz wurde nicht ausreichend homogenisiert. 3
Die Härtung kann aber auch von anderen im Raum befindlichen Medien beeinflusst werden wie beispielsweise der Verwendung von Gießharzen anderer chemischer Basis, nicht vollständig ausgehärtete Lacke oder Klebstoffe, Lösungsmittel, Trennmittel, Öle etc. Das Gießharz ist nur stellenweise hart bzw. weich Sollte das Gießharz nicht gründlich mit dem Härter verrührt werden, tritt Inhomogenität auf. Diese kann zu teilweiser Über- bzw. Untervernetzung führen. Bei einem erneuten Versuch sollte das Gießharz gründlich mit dem Härter verrührt werden. Dabei sollte nicht vergessen werden, das Gießharzgemisch aus dem Mischbehälter in ein zweites Gefäß umzugießen. Sonst besteht die Gefahr, dass unvermischte Anteile Harz und Härter an der Wandlung oder am Boden des Mischgefäßes verbleiben und später zu Härtungsstörungen führen. Das Gießharz weißt Blasenbildung auf Blasen innerhalb des Systems können drei verschiedene Ursachen haben: 1. Luft wurde eingerührt und konnte während des Aushärtens nicht vollständig entweichen. Alternativ könnte auch Luft in den Schläuchen sein. Charakteristisch hierfür sind kleine, nadelstichförmige Luftbläschen. Hinweis zu Punkt 1: Wir empfehlen das Harz sowohl nach dem Homogenisieren als auch das Gemisch nach dem Verrühren im Vakuum zu entlüften. 2. Luft ist in den Hinterschneidungen, die zum Zeitpunkt des Angelierens an die Oberfläche tritt, wobei die Blasen nicht mehr aufplatzen. Hinweis zu Punkt 2: Die Blasen können durch Vorwärmen des Bauteils vermieden werden und die eingerührte Luft könnte besser entweichen. Zudem sollte der Gießprozess so angepasst werden, dass das Gießharz die Luft aus dem Bauteil verdrängt. Die Aushärtung sollte eventuell bei Raumtemperatur erfolgen, um der Luft mehr Zeit zum Entweichen zu lassen. 3. Es liegt eine Feuchtigkeitsschädigung vor. Das Erscheinungsbild hier sind große aufgequellte Blasen. Hinweis zu Punkt 3: Hier gibt es mehrere Möglichkeiten wie die Feuchtigkeit in die Mischung gelangt sein kann: I. Zunächst könnte die Harzkomponente bereits beim Aufrühren oder durch zu langes bzw. zu häufiges Öffnen des Behälters zu viel Feuchtigkeit aufgenommen haben. In diesem Fall sind die großen und aufgequellten Blasen in dem gesamten Gießharz-Querschnitt zu finden. Um dies zu überprüfen, sollte eine Härtungsprobe in einem trockenen Plastikbecher im Ofen bei 60 bis 80 C ausgehärtet werden. Zeigt sich wieder die gleiche Blasenbildung, ist die Harzkomponente bereits zu stark geschädigt. II. Weiterhin könnte das vergossene Bauteil eine zu hohe Oberflächenfeuchtigkeit aufweisen, wie es öfters bei beispielsweise Polyamidgehäuse oder Spulen der Fall ist. Das typische Fehlerbild sind hier vor allem Blasen am Rand des Gehäuses bzw. oberhalb von Spulen. Um dies zu überprüfen, sollten vorgetrocknete Bauteile vergossen und wie gewohnt ausgehärtet werden. 4
III. Nach dem Verguss ins Bauteil hat das Gießharz mit der Feuchtigkeit der Luft reagiert. Das typische Fehlerbild ist eine Blasenbildung auf der oberen Schicht des ausgehärteten Gießharzes. In diesem Fall sollte Aushärtung in trockener Atmosphäre und einem klimatisiertem Raum bei geschlossenen Behältern erfolgen. Wenn es das Bauteil erlaubt, kann die Aushärtung auch im Ofen erfolgen. IV. Hatte das flüssige Gießharz vor der Aushärtung Berührung mit Chemikalien (Lösungsmittel, Trennmittel, Lacke, Klebebänder, etc.) kann es ebenfalls zur Blasenbildung führen. Beim erneuten Versuch sollte sichergestellt werden, dass vorher aufgetragene Medien vollständig ausgehärtet sind. Trennmittel sollten vollständig ab gelüftet sein. Veränderung der Eigenschaften Verarbeitungszeit (Topfzeit) und Aushärtung Wir können unsere Gießharze mit einer Verarbeitungszeit (Topfzeit) von < 1 min bis > 45 min einstellen. Die maximale Verarbeitungszeit ist im Einzelfall jedoch länger oder kürzer. Zu beachten ist, dass die Verarbeitungszeit nicht durch Zugabe von mehr oder weniger Härter erfolgt sondern durch Katalysatoren, die von dem Entwicklungsteam bei copaltec eingestellt werden. Gerne beraten wir Sie zu diesem Thema genauer oder stellen unser Gießharz auf Ihre Anforderungen ein. Generell ist die Verarbeitungszeit weitestgehend von der Geometrie des Bauteils abhängig. Die Aushärtung kann durch Wärmezugabe im Ofen von 60 C bis 80 C beschleunigt werden. Weiterhin ist es auch möglich die Aushärtung unter Verwendung von IR-Strahlern zu verkürzen. Viskosität Wie auch bei der Topfzeit gilt: Die Veränderung der Viskosität darf nicht durch Zugabe von mehr oder weniger Härter erfolgen. Möchten Sie die Viskosität verändern können Sie gerne unsere Entwicklungsabteilung kontaktieren. Härte Auch bei der Härte des Formstoffes gilt: Die Härte kann nicht durch Zugabe von mehr Härter erhöht werden, da dies zu Übervernetzung mit negativer Auswirkung auf die mechanischen Eigenschaften des Polyurethans führt. Anwendungstechnische Beratung erteilen wir nach bestem Wissen. Alle Angaben und Auskünfte über Eignung und Anwendung der Produkte befreien den Besteller nicht von eigenen Prüfungen und Versuchen auf die Eignung der Produkte für die beabsichtigten Verfahren und Zwecke. Unsere im Zusammenhang mit unseren Produkten stehenden Beratungsleistungen, deren Verarbeitung sowie der Eigenschaften werden unverbindlich erbracht. Die Anwendung, Verwendung und Verarbeitung der Produkte erfolgt außerhalb unserer Kontrollmöglichkeiten und liegt daher ausschließlich im Verantwortungsbereich des Anwenders. Selbstverständlich gewährleisten wir die einwandfreie Qualität unserer Produkte nach Maßgabe unserer Allgemeinen Verkaufs- und Lieferbedingungen. 5