Sensoren und Steuereinheiten

Fügen eines Radom mit dem Radargehäuse mit dem Heißnietverfahren BHS HOT STAMP®

Für das Fügen eines Radom mit dem Radargehäuse hat ein Kunde sich für ein Heißnietverfahren statt einem ursprünglich angedachten Schrauben entschieden, um die heutigen Anforderungen an technische Sauberkeit zu erfüllen und laufende Kosten zu sparen. Bei der Konstruktion der Nietverbindung hat der Kunde sich an der bdtronic Konstruktionsrichtlinie orientiert. 

Das Heißnieten als letzter Fertigungsschritt erfolgt über vier Nietpunkte in den Produktecken, wobei der Freibereich um die Nietpunkte zur Umformung der Nietköpfe und Auflage der Werkzeuge sehr knapp ist. Das Fügen des Radom auf das Gehäuse als „Sandwich“-Aufbau erfolgt nach dem Dosieren der Flüssigdichtung, die während der Aushärtezeit von ca. 24 Stunden einer Temperatur von maximal 80°C ausgesetzt sein darf. 

Das Heißnietverfahren BHS HOT STAMP® wurde gewählt, denn es erzeugt einen sehr geringen Temperatureintrag auf das Bauteil und die Werkzeuge haben die kleinsten Durchmesser. Die Prozesssimulation im hauseigenen Technologiezentrum mit anschließenden Lebensdauertests nach einschlägigen Normen durch den Kunden zeigte dass alle Anforderungen erfüllt wurden. Das gewählte Pinmaterial ist ein besonderer, dauerbeständiger teilkristalliner Thermoplast. 

Bei dem Produktionsfluss wurde die Baugruppe so in die Heißnietmaschine transportiert, dass die Nietpins auf der Unterseite der Baugruppe lagen, sodass eine Vernietung entgegen Schwerkraftrichtung gewünscht war, um auf das Wenden der Baugruppe vor der Vernietung zu verzichten. Das Wenden der Baugruppe nach Dosieren der Dichtung und Zusammenführen der gesamten Baugruppe ist riskant, da dabei unter Umständen die Vernetzung und Anbindung des Dichtmaterials negativ beeinflusst werden könnte. 

BHS HOT STAMP® ermöglicht diese Prozessrichtung, wodurch die Investitionskosten der Maschine reduziert und der Fertigungsablauf sicher abgebildet werden kann. Für die Serienanlage wurde ein spezieller Stempel konstruiert, der durch die Niederhaltemaske geführt werden kann. Diverse Produktvarianten teilweise mit unterschiedlichen Materialtypen werden in ein einer Vielzahl von Fertigungslinien weltweit mit einer Taktzeit von 15 Sekunden hergestellt. 

Fügen eines Radargehäuses mit dem Heißnietverfahren BHS HOT AIR®

Für Radarsysteme setzt man auf Heißluftnieten zum Verbinden und sicheren bewegungsfreien Positionieren von Antennen an Radome, Leiterplatten an Gehäuse, Kunststoff-Kunststoff Paarungen, oder Kühlplatten in Gehäuse. Mit dem Heißnietverfahren BHS HOT AIR® wird die maximale Haltekraft und sichere Spaltfüllung, um die bewegungsfreie Positionierung zu erreichen, sichergestellt. Die Heißnietmaschine für das Fügen zweier Kunststoffteile aus unterschiedlichen thermoplastischen Werkstoffen muss im Takt mit 4-fach Spritzgussanlagen arbeiten und vernietet alle drei Sekunden ein Bauteil. 

Steuereinheiten

Eine klassische und Stand-der-Technik Heißnietanwendung ist das Fügen einer Leiterplatte an einen Kunststoffträger, ob Gehäuse, Seitenverkleidung oder Trägerplatte. Das Heißverstemmen hat hier schon lange alternative Fügeverfahren wie etwa Schrauben ersetzt. Zum einen aus Kostengründen, zum anderen wegen der hohen Anforderung an die technische Sauberkeit inder Automobilelektronik. 

Bei der vorliegenden Anwendung werden Steckerbuchsen an die Leiterplatte verstemmt, an denen die Nietpunkte beim Einbau Kräfte von mindestens 300N halten müssen. Aufgrund der späteren Einbausituation im Fahrzeug ist die Nietkopfhöhe limitiert. Es dürfen sich weder Blasenbildung noch Restschmutz oder Schmelzeaustritt zeigen. Die vernietete Baugruppe durchläuft im Anschluss einen Reflow-Lötprozess von > 270°C. 

Hier kommt das Heizstempelverfahren BHS HOT STAMP® zum Einsatz, das gegeünber alternativen Technologien wie Ultraschall, Infrarot, einfaches Heißstempelverfahren, Laser oder Heißluftverfahren überzeugt hat. Die Maschinen sind je nach Produktionsstandort für manuelles Be- und Entladen oder für inline Lösungen ausgelegt.