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Vulkanisieren Klein, aber oho

| Redakteur: Claus-Peter Köth

Silikon auf Metall? Ein klarer Fall für das Kleben. Doch so einfach macht es sich die Reiff Elastomertechnik nicht. Das Unternehmen vulkanisiert eine Silikondichtlippe direkt auf den Edelstahl.

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So unscheinbar die Edelstahl-Silikon-Verbunddichtung auch aussehen mag – „ihre Produktion erfordert viel Fachwissen und Fingerspitzengefühl“, erläutert Horst Schäfer, Geschäftsführer der R.E.T. Reiff Elastomertechnik GmbH in Reutlingen. Das liege nicht zuletzt an den hohen Anforderungen des Kunden Bosch, der die Dichtung in seinen so genannten iBolt-Sensor einbaut. Dieser Sensor misst das Gewicht, das auf einem Autositz lastet. Der Beifahrer-Airbag löst nur dann aus, wenn der Sitz belegt ist.

Die Verbunddichtung von R.E.T. dichtet den Hohlraum zwischen dem Bolzen und der Hülse des Sensors ab und schützt so das innen installierte Messelement vor allen flüssigen, festen und staubigen Medien. Durch Radialkräfte an der Dichtstelle entsteht eine Auslenkung von bis zu 0,5 Millimeter. Das Dichtelement muss diese Bewegung vollständig ausgleichen, ohne eine Kraft in den Sensor einzuleiten, die das Messergebnis verfälschen könnte.

„Wir sind einer der Pioniere in Deutschland“

Die erforderliche Kraftneutralität und Vorspannung wird laut Reiff nur mit einer Dichtung aus LSR (Liquid Silicon Rubber) erreicht. Dieser Werkstoff bietet gleichmäßige mechanische Eigenschaften im geforderten Temperaturbereich von -40 bis +80 Grad Celsius. Da LSR ursprünglich für die Verbindung mit Kunststoff ausgelegt und optimiert ist, erfordert die Kombination mit Metall neue Wege. „Wir sind einer der Pioniere in Deutschland, der den Werkstoff LSR direkt auf Metall spritzt“, betont Schäfer. Außerdem beherrsche man die Verarbeitung von extrem kleinen Spritzvolumina. Diese Kombination könnten nur wenige Unternehmen bieten.

Damit sich die als Paste aufgespritzte LSR-Masse ohne Kleber, Primer oder Haftvermittler chemisch optimal mit der Metalloberfläche verbindet, ist zunächst eine spezielle Oberflächenbehandlung des Metalls notwendig. Reiff hat dafür ein neues Niederdruck-Plasma-Reinigungsverfahren entwickelt. Spezielle Spritzaggregate für kleine Volumina – die Silikondichtung ist 2,1 Millimeter hoch, 0,8 Millimeter breit und wiegt nur etwa 0,5 Gramm – bringen die LSR-Masse in die Formen ein. R.E.T. hat den diffizilen Spritzgießprozess so ausgefeilt, dass nach eigenen Angaben am fertigen Bauteil keinerlei Nacharbeit mehr geleistet werden muss – trotz extrem kleiner Toleranzfenster für Verfahrensparameter wie der Spritzgeschwindigkeit oder der Temperatur.

Wichtig sei auch, die Werkzeuge thermisch zu trennen. Denn die Vulkanisation des Materials laufe bei 170 bis 200 Grad Celsius ab, die Silikonmasse im Angussbereich werde aber nur mit 25 Grad Celsius eingespritzt. Um die Dichtlippengeometrie exakt einzuhalten, drückt das Werkzeug umlaufend auf die Stahlscheibe. Der Abpressrand ist nur 0,1 Millimeter breit, dennoch müssen die Dichtheit der Abpressfläche und die exakte Abpresskante der Werkzeuge über viele Millionen Teile gewährleistet sein.

Keine Qualitätsschwankungen durch vollautomatische Fertigung

Möglichen Qualitätsschwankungen beugen die Ingenieure von Reiff Elastomertechnik durch eine vollautomatische Fertigung vor: vom Mischen der LSR-Masse über das Einlegen der Edelstahlscheiben in die Form und den Spritzgießvorgang bis hin zur Endkontrolle aller Teile sind alle Prozesse vollautomatisiert. Beispielsweise überwachen Kameras das Einlegen der Edelstahlscheiben und die Entnahme der fertigen Verbundteile aus dem Werkzeug. Anschließend wird mit weiteren Kameras jede Dichtung geprüft. Sieben Kriterien wie gleichmäßiger Gummiauftrag, optimale Haftverbindung, keine Lufteinschlüsse im Gummi etc. müssen erfüllt sein. Erst dann werden die Verbundteile freigegeben und verpackt.

„Bei einer Jahresproduktion von aktuell etwa vier Millionen Einheiten haben wir eine Fehlerrate von deutlich unter 20 ppm erreicht. In der kamerabasierten Endkontrolle reduziert sich dieser Wert sogar auf 0 ppm. So musste unser Kunde Bosch selbst nach mehreren Millionen gelieferter Teile noch kein Einziges beanstanden“, resümiert Schäfer.

R.E.T. in Kürze

Die Reiff Elastomertechnik GmbH entwickelt und produziert mit etwa 150 Mitarbeitern am Standort Reutlingen Dichtungs- und Dämpfungssysteme aus Spezial- und Hochleistungselastomeren – vorwiegend für komplexe und sicherheitsrelevante Teile der Automobilelektronik. R.E.T. ist fester Bestandteil der international tätigen Reiff-Gruppe. Das fast einhundert Jahre alte Familienunternehmen erwirtschaftet mit etwa 1 600 Mitarbeitern in drei Geschäftsbereichen – Reifen und Autotechnik, Technische Produkte sowie Elastomertechnik – an 70 Standorten in Europa einen Umsatz von mehr als 330 Millionen Euro pro Jahr.

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