Kriterien zu Auswahl eines Dosiersystems


MUSASHI verfügt über eine breite Palette von Dosierventilen und Dosiersystemen. MUSASHI bietet somit Lösungen für eine Vielzahl von Anwendungen. Die Auswahl des geeigneten Dosiersystems richtet sich nach einer Vielzahl von Kriterien
  • Dem zu dosierenden Material
  • Der zu dosierenden Geometrie bzw. Menge
  • Dem gewünschten Automatisierungsgrad

Dosiersystemauswahl nach Material

Die Eigenschaften der Materialien sind im MaterialDataSheet (MDS) zusammengefasst (nicht zu verwechseln mit dem SDS Safety DataSheet, welches den Umgang mit einem speziellen Material / Gefahrstoff beschreibt.)

Die relevanten Kriterien sind

  • Viskosität
  • Größe von Füllstoffpartikeln (wenn vorhanden) bzw. der Aushärtemechanismus (insbesondere bei Klebstoffen).
Die Viskosität ist ein Maß für die Zähflüssigkeit eines Fluids. Je höher der Wert, desto „zäher“ das Material. In der Praxis wird für die dynamische Viskosität neben der Pa·s (Pascalsekunde) außerdem der tausendste Teil der SI-Einheit mPa·s (Millipascalsekunde) für Medien niedriger Viskosität verwendet. Im CGS-System wird die dynamische Viskosität in Poise (P) gemessen, wobei 1 Pa·s = 10 Poise ist.

1.000 mPa·s = 1 Pa·s = 10 Poise = 1.000 cP (bzw CPS)

Wasser hat bei 20°C eine Viskosität von 1 mPa·s. Die dynamische Viskosität der meisten Flüssigkeiten nimmt mit steigender Temperatur ab. Ist die Viskosität eines Materials nicht bekannt, so hilft oft ein Vergleich mit aus dem Alltag bekannten Materialien. Nebenstehende Grafik mit zeigt die Viskositätsbereiche für unterschiedliche Materialien

a) Technische Materialien (links)
b) Materialien aus dem Alltag (rechts)

Auswahlkreterium-Viskosiät
Dünnflüssige (niederviskose) Materialien lassen sich Jetten. Für zähflüssige (hochviskose) Pasten eignen sich eher mechanische Dispenser wie Schrauben- oder Schneckendosierventile. Druck-Zeit-Dosiersystem hingegen haben die größte Flexibilität und können Materialien dosieren mit einer Viskosität von 1 bis 1.000.000 mPa*s.

Einige Materialien enthalten Füllstoffe, z.B. Lotpaste mit Lotkügelchen oder Wärmeleitpasten mit Keramikpartikeln. Diese beeinflussen ebenfalls das Dosiersystem.

Beim Dosieren von Klebstoffen ist der Aushärtemechanismus ein weiteres wichtiges Kriterium. Für die gängigen 1K-Klebstoffe sind dies:
  • Aushärten mit Licht
  • Anregung mit Licht
  • Temperaturerhöhung
  • Ausschluss von Sauerstoff und Kontakt mit Metall (anearob)
  • Zutritt von Luftfeuchtigkeit
So müssen z.B. für anaerobe Klebstoffe Dosiersysteme gewählt werden, bei denen die Materialführenden Teile nicht aus Metall sind: Zum Beispiel Druck-Zeit-Dosierer mit Kartuschen und Kunststoffnadeln, Jetventile bei denen die materialführenden Teile aus Peak oder Keramik sind oder Peristaltik-Pumpen.

2K-Klebstoffe bestehen aus getrennten Komponenten, die nach dem Mischen zu Polymeren reagieren. Meist enthält die eine Komponente Harzmonomere (oder auch Binder), während die andere Härter enthält. 2K-Klebstoffe werden als PreMix oder mit besonderen Dosier- und Mischsystemen verarbeitet.


Dosiersystemauswahl nach Dosiergeometrie und der zu dosierenden Menge

Neben dem zu dosierenden Material ist auch die Dosiergeometrie relevant. Dieses betrifft die Form.

Auswahlkreterium-Geometrie

Ebenso die absolute Dosiermenge. Die jeweilige zu dosierende Menge lässt sich aus der Geometrie der Teile ableiten oder anhand von Versuchen auswiegen. Der Zusammenhang von Volumen und Gewicht ergibt sich auch der Dichte. Zum Beispiel hat Wasser eine Dichte von 1mg/mm³ bzw. 1g/cm³ oder 1g/ml.

Auswahlkreterium-Abgabemengen
Richtwerte der Abgabemengen
Auswahlkreterium-Raupen-Größen
Raupengrößen

Ein weiterer Anhaltspunkt kann die zu verwendende Gebindegröße sein:

  • Standardkartuschen gibt es üblicherweise von 5-100 ml
  • Großkartuschen gibt es von 100-400 ml
  • Darüber hinaus wird aus dem Tank (ab 1 l) oder Eimer/Hobbock (ab 20 l) dosiert.

Dosiersystemauswahl nach Automatisierungsgrad

Ein weiteres Kriterium für die Auswahl des optimalen Dosiersystems ist der Automatisierungsgrad. Dieses betrifft zum einen die zu erwartenden Fertigungsstückzahlen.
Auswahlkreterium manuelle Fertigung
Manuelle Fertigung
Auswahlkreterium teilautomatisierte Fertigung
Teilautomatisierte Fertigung
Auswahlkreterium Inline-Fertigung
Inline-Fertigung
Es betrifft auch die für den Dosierprozess erforderliche Positioniergenauigkeit und Dosiermenge, die über die Handhabung, das Dosiersystem und die Dosiernadel bestimmt werden.


Manuelle Positionierung
Programmierte Positionierung
Automatisierte Vermessung & Korrektur

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