投稿者: Shinagawamotkyni

Was ist Motoröl?

Motoröl ist ein Öl, das zur Schmierung und Kühlung des Motors verwendet wird.

Es dient der Aufrechterhaltung der Motorleistung, indem es den direkten Kontakt zwischen den Motorteilen verhindert, den Verschleiß und die Reibung verringert und eine Kühlwirkung hat.

Ein regelmäßiger Wechsel des Motoröls ist sehr wichtig, um sicherzustellen, dass das Produkt, in das der Motor eingebaut ist, in gutem Zustand bleibt und die gewünschte Leistung erbringt. Motoröl hat eine Vielzahl von Funktionen, wird aber manchmal einfach als Schmieröl bezeichnet, da seine Hauptaufgabe die Schmierung ist.

Anwendungen von Motoröl

Motoröl wird fast immer in Geräten mit einem Motor verwendet. Im Motor kommen die mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Teile miteinander in Kontakt und durch die Reibung entsteht Wärme. Motoröl absorbiert diese Wärme und verhindert Verschleiß, indem es den Kontakt zwischen den Teilen verringert.

Motoröl wird in einer Vielzahl von Geräten verwendet. Typische Beispiele sind Auto- und Motorradmotoren. Es hält die Leistung des Motors aufrecht, indem es verhindert, dass Teile miteinander in Berührung kommen und indem es einen Kühleffekt bewirkt. Außerdem schützt es den Motor vor Verunreinigungen.

Es wird auch in Schiffs- und Flugzeugmotoren eingesetzt. Schiffsmotoren sind aufgrund ihres langen Einsatzes hohen Temperaturen ausgesetzt und müssen daher auch bei hohen Temperaturen beständig sein. Flugzeugmotoren müssen auch dem Einsatz in großen Höhen standhalten, was ein hochviskoses Öl erfordern kann.

Weitere Anwendungen sind Werkzeug- und Baumaschinen.

Funktionsweise von Motoröl

1. Schmierung

Motoröl verringert die Reibung zwischen Metallteilen und reduziert den Verschleiß. Es schmiert Kolben und Zylinder, indem es in die Zwischenräume der Teile eindringt und so den reibungslosen Betrieb der Maschine erleichtert.

2. Abdichtung

Ein Ölfilm zwischen Kolben und Zylinder dichtet die Brenngase während des Verdichtungs- und Verbrennungsvorgangs ab und sorgt so für eine effiziente Energieerzeugung. Eine bessere Abdichtung führt auch zu einer höheren Motorleistung und einem geringeren Kraftstoffverbrauch. Die Viskosität des Motoröls ist ein Faktor zur Erhöhung der Abdichtung.

Die Viskosität wird in Winter (W) ausgedrückt, dem Grenzwert, bis zu dem das Öl bei niedrigen Temperaturen verwendet werden kann, und einem numerischen Wert, der die Ölviskosität bei 100 °C angibt. Die Viskosität von Motoröl, das in allgemeinen Personenkraftwagen verwendet wird, liegt bei 10W-40 für höhere Produkte und bei 0W-20 für niedrigere Produkte.

Öl mit niedriger Viskosität zeichnet sich dadurch aus, dass das Öl auch bei niedrigen Temperaturen weich ist und ein gutes Startverhalten aufweist, was die Kraftstoffeffizienz bei niedrigen Temperaturen verbessert. Öl mit hoher Viskosität zeichnet sich dadurch aus, dass es auch bei hohen Drehzahlen einen festen Ölfilm bildet, wenn der Motor heiß ist und hat eine hohe Fähigkeit, vor Reibungsschäden zu schützen.

3. Kühlung

Das Motoröl nimmt die Wärme auf und leitet sie nach außen ab, was eine kühlende Wirkung hat. Im Allgemeinen wird das Motoröl umgewälzt und die Wärme durch zirkulierende Wärmeableitung nach außen abgeleitet. Bei Geräten, die viel Wärme erzeugen, kann ein separater Wärmetauscher oder ähnliches extern installiert werden.

4. Reinigung

Motoröl reinigt den Schmutz im Inneren des Motors und hält den Motor sauber. Da die Reinigungsleistung jedoch begrenzt ist, muss das Motoröl regelmäßig gewechselt werden.

5. Rostschutz

Motoröl hat auch eine rostvorbeugende Wirkung auf den Motor. Es bildet einen Film im Inneren des Motors, der das Anhaften von Sauerstoff verhindert und die Ausrüstung vor Rost schützt.

Arten von Motoröl

Motoröl besteht aus einem Grundöl, das durch Entfernen von Verunreinigungen und Hinzufügen von synthetischem Öl und Additiven zur Leistungssteigerung hergestellt wird. Je nach der Menge dieser Zusätze kann das Motoröl in drei Arten unterteilt werden: Mineralöl, teilsynthetisches Öl und chemisch-synthetisches Öl.

Mineralöl ist das billigste verfügbare Motoröl und wird aus Rohöl raffiniert, indem Verunreinigungen entfernt werden. Es ist nicht für Hochgeschwindigkeitsfahrten geeignet, bei denen der Motor stark belastet wird und eignet sich für allgemeine Personenkraftwagen.

Teilsynthetische Öle werden durch Zugabe von hochwertigem Synthetiköl zu Mineralöl hergestellt und bieten ein ausgezeichnetes Verhältnis zwischen Qualität und Preis.

100 % synthetische Öle sind hochwertige Öle, bei denen Verunreinigungen weitestgehend entfernt wurden und die mit Additiven zum Schutz des Motors versehen sind. Sie sind so leistungsfähig, dass sie auch rauen Bedingungen wie z. B. im Motorsport standhalten.

Was ist ein Rohrbogen?

Ein Rohrbogen ist eine Art von Rohrformstück, mit dem der Fließweg einer Rohrleitung um 90 oder 45 Grad gebogen werden kann. Sie werden als 90°-Bogen bzw. 45°-Bogen bezeichnet. Zu den ähnlichen Rohrformstücken gehören auch Bögen, die sich dadurch auszeichnen, dass sie auf andere Weise hergestellt werden als Bögen.

Die Art des Anschlusses von Rohrbögen hängt von der Umgebung und der Größe der Bohrung ab. Es gibt verschiedene Arten, z. B. Flanschverbindungen, wenn offene Rohrleitungen zu erwarten sind, Herrle-Verbindungen, wenn eine häufige Reinigung erforderlich ist und Schweißverbindungen, wenn Leckagen verhindert werden sollen.

Anwendungen von Rohrbögen

Rohrbögen werden verwendet, um die Richtung von Rohrleitungen zu ändern. Im Alltag findet man sie z. B. in Wasser- und Abwasserleitungen, in der Industrie werden sie häufig in Fabrikwasserleitungen eingesetzt.

Da Rohrbögen Druckverluste verursachen, müssen sie nach der Fanning-Formel ausgelegt werden, um ihre Anzahl so weit wie möglich zu reduzieren.

Es gibt zwei Arten von Rohrbögen: lange Bögen und kurze Bögen. Kurze Bögen haben einen kleinen Krümmungsradius und sind daher platzsparend. Lange Bögen haben einen großen Krümmungsradius, sind aber kostengünstiger. Im Allgemeinen werden lange Bögen verwendet.

Funktionsweise von Rohrbögen

Die Funktionsweise von Rohrbögen besteht darin, den Flüssigkeitsstrom durch Verlangsamung der Flüssigkeit an der Krümmung zu biegen. Bögen spielen eine wichtige Rolle bei der Sicherstellung der ordnungsgemäßen Kontrolle des Flüssigkeitsstroms in den Rohrleitungen und des ordnungsgemäßen Funktionierens des Rohrleitungssystems.

Je nach Material werden Rohrbögen aus Metallen wie Chrom oder Nickel hergestellt. Je nach Material zeichnen sich Rohrbögen durch eine hohe Korrosions- und Verschleißfestigkeit aus und halten einer wiederholten Verwendung stand.

Rohrbögen können auch durch Verschraubung oder Verschweißung verbunden werden. Der Einschraubtyp wird durch Einschrauben in die Rohrleitung verbunden, wodurch er leicht zu entfernen ist, aber weniger stabil ist und Leckagen verursachen kann. Bei der Schweißverbindung hingegen werden die Rohre miteinander verschweißt, was stabiler und weniger anfällig für Leckagen ist, aber den Nachteil hat, dass es schwer zu entfernen ist.

Weitere Informationen zu Rohrbögen

1. Werkstoff des Rohrbogens

Es gibt verschiedene Arten von Rohrbögen, je nach Material. Am häufigsten werden sie aus verformbarem Gusseisen hergestellt. Aufgrund der Farbe des Materials werden sie als schwarze Formstücke bezeichnet. Feuerverzinkte Formstücke aus demselben Material werden als weiße Formstücke bezeichnet.

Wenn Korrosion verhindert werden soll, werden Armaturen aus Edelstahl verwendet. Je nach Chrom- und Nickelgehalt gibt es eine Vielzahl von Werkstoffen wie SUS304 und SUS316.

2. Rohrbögen und Abzweigungen

Neben den Bögen, die den Winkel der Rohrleitung verändern, gibt es T-Stücke, die die Rohrleitung verzweigen. T-Stücke können auch an Rohrleitungen angeschlossen werden, um einströmende Flüssigkeit umzuleiten.

T-Stücke können auch durch Gewinde- oder Schweißverbindungen angeschlossen oder auch mit einem Verschlussflansch oder ähnlichem versehen und als Bögen verwendet werden.

3. Arten von Rohrbögen und Rohrleitungen

Es gibt zwei Arten von Verbindungen für Rohrbögen und Rohrleitungen: geschraubt und geschweißt.

1. Gewindetyp

Bei dieser Methode werden der Bogen und die Rohrleitung mit einem Gewinde versehen. Da Bogen und Rohrleitung einfach zusammengeschraubt werden, sind keine Schrauben und Muttern erforderlich. Außerdem sind keine Schweißarbeiten vor Ort erforderlich, so dass die Installation auch in feuergefährdeten Bereichen erfolgen kann. Je größer jedoch der Bohrungsdurchmesser ist, desto schwieriger ist die Abdichtung und desto schwieriger ist der Einbau. Daher sollten bei größeren Durchmessern Flansch- oder Schweißverbindungen verwendet werden.

Verschraubte Rohrbögen werden in der Regel mit einem Dichtungsband umwickelt eingebaut. Die Richtung des Dichtungsbandes sollte in der Anzugsrichtung liegen.

2. Verschweißter Typ
Bei dieser Methode werden der Bogen und die Rohrleitung durch Schweißen verbunden. Genaues Schweißen verhindert Leckagen. Der Grad der Fertigstellung hängt jedoch von den Fähigkeiten des Schweißers ab. Außerdem besteht die Gefahr der Korrosion durch fehlerhaftes Schweißen.

Unterschiede zwischen Krümmern und Bögen

Krümmer und Bögen werden auf unterschiedliche Weise hergestellt. Bögen selbst werden durch Nachbearbeitung von geformten Rohren hergestellt. Mit anderen Worten: Das Rohr wird durch Biegen hergestellt.

Im Gegensatz dazu werden Krümmer nach dem so genannten Hamburger Biegeverfahren (Warmspreizdornverfahren) hergestellt. Bei diesem Verfahren wird das Stahlrohr gebogen und gleichzeitig aufgeweitet, so dass der Wanddickenunterschied zwischen der Innen- und Außenseite des Krümmers minimiert wird.

Was ist ein Ellipsometer?

Ellipsometer sind berührungslose, zerstörungsfreie Instrumente zur Messung der Dicke dünner Schichten und der optischen Konstanten von Materialien anhand optischer Eigenschaften. 

Die optische Konstante eines Objekts wird quantifiziert, indem Licht von einer Lichtquelle in einem Winkel auf das zu messende Objekt gestrahlt wird, das reflektierte Licht mit einem Sensor empfangen und die Änderung des Polarisationszustands gemessen wird. Obwohl es allgemein als Ellipsometer bezeichnet wird, lautet die korrekte Bezeichnung spektroskopisches Ellipsometer. Die Messung ist nicht möglich bei undurchsichtigen Folien, die kein Licht durchlassen oder bei rauen Oberflächen, die das Licht nicht ausreichend reflektieren.

Anwendungen von Ellipsometern

Ellipsometer werden in erster Linie zur Messung optischer Konstanten und darauf aufbauend zur Messung der Schichtdicke verwendet. Da sie das reflektierte polarisierte Licht messen, können sie keine sehr dicken Objekte (1 mm oder weniger) messen, aber einige haben eine Auflösung im Bereich von 0,01 nm für dünne Filme, so dass sie oft verwendet werden, um die Dicke von dünnen Filmen mit hoher Präzision zu messen.

Sie können die optischen Eigenschaften von optischen Filmen wie verschiedenen Beschichtungen und Linsen sowie die Kristallinität, Zusammensetzung und optische Anisotropie der Materialien, aus denen der Film besteht, messen. Je nach Gerät können auch die optischen Eigenschaften von Flüssigkeiten gemessen werden.

Funktionsweise des Ellipsometers

Das von einer Lichtquelle in einem bestimmten Winkel projizierte Licht wird auf das zu messende Objekt (den Film) gestrahlt, und das reflektierte Licht wird von einem Lichtempfangssensor empfangen, um die Änderungen der Polarisation zu messen. Da das projizierte Licht bekannt ist, wird der Unterschied zwischen dem reflektierten Licht und dem empfangenen Licht Wellenlänge für Wellenlänge gemessen.

Das Ellipsometer kann den Brechungsindex (n) und den Extinktionskoeffizienten (k) des Lichts bestimmen, aber die Dicke (d), die n- und k-Werte des zu messenden Objekts werden im Voraus vorhergesagt und aus den angenommenen Daten wird ein optisches Modell erstellt, das mit den bei der Messung erhaltenen Daten verglichen und eine Anpassungsanalyse durchgeführt wird, um das Endergebnis zu berechnen. Diese Reihe von Modellbildung, Anpassungsanalyse usw. wird von dem im Ellipsometer installierten Analysesystem durchgeführt.

Wenn das angenommene optische Modell aus den oben genannten Gründen erheblich abweicht, werden auch die Messergebnisse erheblich abweichen.

Ellipsometer gibt es mit zwei Haupttypen von Lichtquellen: Laserlichtquellen mit einer Wellenlänge und spektroskopische Xenonlampenlichtquellen. Letztere können detailliertere Messungen durchführen, z. B. Mehrschichtanalysen und Messungen der Film-Film-Grenzen (Grenzflächen), haben aber Nachteile wie die Kalibrierung der Lichtquelle und höhere Gerätekosten.

Bei Ellipsometermessungen ist der Einbauzustand des zu messenden Objekts wichtig und ein Autokollimator ist vorgesehen, um zu messen, ob das Objekt waagerecht eingebaut ist. Der Einfallswinkel der Lichtquelle ist ebenfalls sehr wichtig, daher werden die Daten des Autokollimators mit dem Winkel der Lichtquelle (fester Wert) verglichen und zur Analyse verwendet.

Was ist ein Ätzmittel?

Ätzmittel ist ein Mittel, das Metalle und Metalloxide angreift und bei der Bearbeitung von Substraten und anderen Materialien verwendet wird. Im Vergleich zu Bearbeitungsmethoden wie dem Pressen ist das Ätzen eine Methode mit überlegenen Mikrofertigungseigenschaften und Nassätzverfahren unter Verwendung von Ätzmitteln sind kostengünstiger und leichter in Serie zu produzieren als Trockenätzungen unter Verwendung von Gasen. Die Art der Verbindung, die reagiert, hängt von der Art des Metalls ab, so dass das geeignete Ätzmittel je nach Substratmaterial ausgewählt wird.

Beachten Sie, dass Ätzmittel oft starke Säuren, starke Basen und giftige Verbindungen enthalten, so dass vor der Verwendung Schutzausrüstung und Sicherheitsmaßnahmen gewählt werden müssen.

Anwendungen von Ätzmitteln

Ätzen ist eine Methode zur Bearbeitung von Metallen wie Gold und Aluminium und Metalloxiden wie Indium-Zinn-Oxid (ITO) durch Abtragen im Tauchverfahren. Es gibt zwei Arten des Ätzens: das Trockenätzen, bei dem Gas usw. verwendet wird und das Nassätzen, bei dem das Metall in einer Lösung aufgelöst wird; beim Nassätzen werden Ätzmittel verwendet.

Im Vergleich zur Pressbearbeitung ermöglichen die Ätzverfahren eine Feinbearbeitung und werden daher bei der Herstellung von Leiterplatten, Halbleiterbauelementen und Displays eingesetzt. In der Produktion kommen zwei Verfahren zum Einsatz: das Trockenätzen, wenn eine präzise Bearbeitung erforderlich ist und das Nassätzen, wenn Kosten und Massenproduktion gefragt sind.

Ätzverfahren und Ätzmitteltypen

Das Trockenätzen ist eine Methode, bei der Gas oder Plasma für den Ätzvorgang verwendet wird. Es verfügt über hervorragende Mikrofertigungseigenschaften, erfordert jedoch besondere Bedingungen wie ein Vakuum, so dass die Kosten hoch sind und es sich nicht für die Massenproduktion eignet.

Beim Nassätzen hingegen werden Ätzmittel verwendet, die Verbindungen enthalten, die Metalle angreifen. Je nach Art des Metalls reagieren und lösen sich die verschiedenen Verbindungen unterschiedlich, so dass es eine Vielzahl von Ätzmitteln gibt.

Es gibt zum Beispiel starke Säuren wie Salzsäure und Salpetersäure, starke Basen wie Natriumhydroxid sowie solche, die Schwermetallionen mit hoher Oxidationskraft enthalten, wie Eisen(III)-chlorid.

Behandlung von Leiterplatten mit Ätzmitteln

Ein Beispiel für die Verwendung von Ätzmitteln ist die Behandlung von gedruckten Schaltungen. Da die strukturierte Oberfläche einer Leiterplatte aus Kupfer besteht, ist es notwendig, ein Ätzmittel zu wählen, das Kupfer angreift und auflöst. Drei im Handel erhältliche Lösungen werden hier vorgestellt:

• Ätzen mit einer wässrigen Eisen(III)-chloridlösung
  Reaktionsformel: 2FeCl3 + Cu → 2FeCl2 + CuCl2

  Dies ist eine gängige Methode, bei der dreiwertige Eisen-Ionen als Oxidationsmittel wirken. Diese Methode zeichnet sich durch eine hohe Reproduzierbarkeit der Ätzung und niedrige Kosten aus. Allerdings fallen dabei viele Abwässer an, die Schwermetalle wie Kupfer enthalten, so dass die Kosten für die Abwasserbehandlung hoch sind.

• Ätzen mit einer Kupferdichloridlösung
  Reaktionsformel: CuCl2 + Cu → 2CuCl

  Die Ätzeigenschaften sind zwar schlechter als bei der oben beschriebenen Ätzung mit einer wässrigen Eisen(Ⅲ)chloridlösung, der Vorteil ist jedoch, dass das Ätzmittel wiederverwendet werden kann.

• Ätzen mit Ammoniumperoxodisulfat
  Reaktionsformel: Cu + (NH4)S2O8 → CuSO4 + (NH4)2SO4

  Da die Ätzrate allein nur langsam ist, wird ein Katalysator wie Silberionen verwendet. Als Peroxid zersetzt es sich leicht und ist instabil.

Behandlung des Ätzmittelabwassers

Da Ätzmittel Metalle ionisieren und auflösen, enthält die Flüssigkeit nach der Verwendung große Mengen an Schwermetallionen. Unbehandelte Abwässer dürfen daher nicht in die Umwelt gelangen. Daher wird die Behandlung von Ätzmittelabwässern im Allgemeinen an spezialisierte Abwasserbehandlungsunternehmen ausgelagert.

Da Ätzmittelabwässer auch starke Säuren und Basen enthalten, besteht bei der Lagerung von Behältern je nach Behältermaterial die Gefahr der Korrosion. Es ist daher wichtig, zunächst einen geeigneten Behälter mit chemischer Beständigkeit auszuwählen. Ätzmittel können Haut und Augen reizen, unabhängig davon, ob sie vor oder nach dem Gebrauch verwendet werden. Sicherheitsdatenblätter (SDS) sollten vor dem Umgang mit Ätzmitteln sorgfältig gelesen werden, und die entsprechende Schutzausrüstung sollte getragen und mit äußerster Vorsicht gehandhabt werden.

Was ist ein Ätzverfahren?

Das Ätzverfahren ist eine Technologie zur Bearbeitung von Metallblechen in verschiedene gemusterte Formen durch teilweises Auflösen oder Schneiden eines bestimmten Teils des zu bearbeitenden Blechs, Aushöhlen des bestimmten Teils des Blechs oder Verdünnen des Blechs auf eine bestimmte Dicke.

Merkmale des Ätzverfahrens

Mit dem Ätzverfahren können komplexe Muster mit hoher Präzision bearbeitet werden, selbst auf extrem dünnen oder kleinen Blechen. Es gibt viele Arten von Metallen, die bearbeitet werden können und es wird häufig bei der Herstellung von elektronischen Bauteilen wie Halbleitern und Teilen für medizinische Geräte eingesetzt.

Neben rostfreiem Stahl, Kupfer und Eisen können auch Molybdän und Titan im Ätzverfahren bearbeitet werden und da jedes Metall seine eigene spezifische Anwendung hat, ist es wichtig, das am besten geeignete Metall auszuwählen.

Der Vorteil des Ätzverfahrens ist, dass es schnell und kostengünstig durchgeführt werden kann, es hat aber auch den Nachteil, dass es nicht für die Massenproduktion geeignet ist.

Anwendungen von Ätzverfahren

Mit dem Ätzverfahren lassen sich feine Muster bearbeiten, die mit dem Pressverfahren nicht zu bewältigen sind und dünne Werkstücke mit extrem hoher Präzision bearbeiten. Aus diesem Grund wird es bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen, aus denen die oben genannten Halbleiter und andere elektronische Bauteile bestehen, bei medizinischen Geräten und anderen Teilen sowie bei der Strukturierung von Heizdrähten (SUS-Folie) für dünne Heizungen eingesetzt.

Natürlich werden viele Ätzverfahren in Produkte eingebaut, die viele Komponenten vereinen, wie z. B. elektronische Geräte und Automobile. Es eignet sich auch für die Herstellung von Produkten, die Präzision erfordern, wie z. B. allgemeine Haushaltswaren, Einrichtungsgegenstände und Kleidung.

Funktionsweise des Ätzverfahrens

Beim Ätzverfahren wird auf dem Blech als Arbeitsmaterial ein Schutzfilm gebildet, auf den die herzustellende Form übertragen wird und die Teile des Blechs ohne Schutzfilm werden aufgelöst oder ausgeschnitten. Anschließend wird das Blech ausgehöhlt oder auf eine bestimmte Dicke gedünnt und zu verschiedenen Musterformen verarbeitet.

Das eigentliche Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

1. Plattenherstellung
Zwei Grundplatten werden entsprechend der zu erstellenden Musterform mit CAD erstellt. Dies geschieht, um das zu bearbeitende Material zwischen den beiden Grundplatten einzuklemmen. An dieser Stelle wirken sich Abweichungen in den Abmessungen der Grundplatten stark auf die Qualität des Endprodukts aus, so dass bei der Herstellung der Grundplatten Präzision gefragt ist.

2. Laminierverfahren
Hierbei handelt es sich um das Auftragen von Fotolack, um eine Schutzschicht auf dem zu bearbeitenden Blech zu bilden; dieser Vorgang wird Laminieren genannt. Fotoresist ist eine lichtempfindliche Substanz, die in späteren Prozessen die Form des Musters auf das zu bearbeitende Blech überträgt und die nicht zu entfernenden Teile des Blechs vor dem Ätzen schützt.

Da der Grad der Haftung zwischen Blech und Fotolack die Qualität nach der Bearbeitung stark beeinflusst, ist es üblich, das zu bearbeitende Blech vor dem Auftragen des Fotolacks zu entfetten und zu reinigen.

3. Verfahren zur Übertragung der Form des Musters
Das Metallblech, auf das der Fotolack aufgebracht wird, wird zwischen die Grundplatte geschoben und mit UV-Licht bestrahlt. Der Fotolack in dem Bereich, der nicht von der Grundplatte abgeschattet wird, wird dann photosensibilisiert, wodurch die Musterform der Grundplatte auf die zu bearbeitende Metallplatte übertragen wird.

4. Ätzverfahren
Zunächst wird der Fotolack aus dem zu bearbeitenden Bereich durch Ätzen entlang des auf der Oberfläche des Werkstücks entstandenen Musters entfernt. Wenn das Metall dann mit einer Ätzlösung besprüht wird, die das Metall auflöst, werden nur die Bereiche des zu bearbeitenden Blechs aufgelöst, an denen der Fotolack entfernt wurde, so dass nur die Form des Musters übrig bleibt. Schließlich wird der Fotolack vom gesamten Werkstück entfernt.

Arten von Ätzverfahren

Es gibt zwei Arten von Ätzverfahren: das Nassätzen, bei dem eine Ätzlösung wie oben beschrieben verwendet wird und das Trockenätzen, bei dem mit reaktivem Ionen- oder Plasmagas reagiert wird.

1. Nassätzen

Das Nassätzen ist ein Verfahren, bei dem eine Musterform durch Reaktion einer chemischen Lösung auf einem Werkstück erhalten wird, auf das Fotolack in einer vorbestimmten Musterform, wie oben beschrieben, übertragen worden ist. Diese Methode ist in der Halbleiterfertigung weit verbreitet, zum Beispiel beim Badge-Nassätzen, bei dem mehrere Werkstücke in eine chemische Lösung getaucht werden.

Es hat den Vorteil einer hohen Produktivität, da mehrere Werkstücke gleichzeitig bearbeitet werden können, ist aber prinzipiell nicht für die Bearbeitung ultrafeiner Musterformen geeignet, da es auch die Unterseite des Fotolacks erodiert und auflöst.

2. Trockenätzen

Das Trockenätzen ist ein Verfahren, bei dem reaktives Ionen- oder Plasmagas mit dem Werkstück, auf das Fotolack in einer vorgegebenen Musterform übertragen wurde, reagiert und die Bereiche, in denen sich kein Fotolack befindet, abschneidet, um die vorgegebene Musterform zu erhalten. Beim Trockenätzen werden reaktive Ionen- oder Plasmagase senkrecht zum Fotoresist beschossen, um das Werkstück zu schneiden.

Mit anderen Worten: Während das Nassätzen ein isotropes Ätzverfahren ist, ist das Trockenätzen ein anisotropes Ätzverfahren. Außerdem erodiert das Gas prinzipiell senkrecht zum Fotolack, so dass das Gas beim Trockenätzen nicht wie beim Nassätzen die Unterseite des Fotolacks erreicht, wodurch es sich besser für die Bearbeitung ultrafeiner Musterformen eignet als das Nassätzen.

Weitere Informationen zu Ätzverfahren

Integrierte Schaltungen und Ätzverfahren

Ätzverfahren werden häufig bei der Herstellung integrierter Schaltungen eingesetzt, bei denen dreidimensionale Strukturen schichtweise aufgebracht werden. Da die dreidimensionalen Strukturen, aus denen integrierte Schaltungen bestehen, sehr feine Musterformen aufweisen, wird nicht nur das Nassätzen, sondern auch das Trockenätzen eingesetzt, um eine feinere Bearbeitung zu ermöglichen.

Es ist wichtig, je nach erforderlicher Produktivität und Integrationsgrad (Feinheit der Strukturierung) das geeignete Ätzverfahren auszuwählen (Nassätzen oder Trockenätzen).

Was ist ein Entlüftungsfilter?

Ein Entlüftungsfilter ist eine Vorrichtung, die externen Staub entfernt und gleichzeitig den Innendruck eines Öltanks aufrechterhält.

Entlüftungsfilter werden im Englischen auch als „Air Breather“ bezeichnet. Es handelt sich um eine Art von Hydraulikausrüstung, die hauptsächlich über ölgefüllten Tanks wie Vorratstanks und Hydrauliköltanks installiert wird.

Sie haben einen eingebauten Filter, um Staub von außen zu entfernen. Die Deckel bestehen aus Legierungen, Harzen oder anderen Materialien mit ausgezeichneter Haltbarkeit und anderen Eigenschaften. Der Deckel kann mit einer Rändelschraube abgenommen werden, und viele Produkte sind einfach aufgebaut, um die Wartung zu erleichtern.

Anwendungen von Entlüftungsfiltern

Entlüftungsfilter werden hauptsächlich in der Industrie eingesetzt. Sie werden in Industrieanlagen eingesetzt, z. B. in Tanks mit eingebautem Öl. Nachfolgend einige Beispiele für den Einsatz von Luftentlüftern:

• Elektrische Geräte wie Generatoren und ölgefüllte Transformatoren
• Große Untersetzungsgetriebe mit Ölumlauf
• Hydrauliktanks in Hydraulikaggregaten

Wie oben beschrieben, werden sie in Tanks und Geräten eingesetzt, die große Mengen Öl enthalten. Generatoren und ölgefüllte Transformatoren, die mit Spannungen oberhalb der Hochspannung arbeiten, verwenden Isolieröl zur Isolierung der internen Wicklungen. Isolieröl in elektrischen Geräten kann auch Silikagel zur Feuchtigkeitsabsorption enthalten, da Feuchtigkeitsverunreinigungen die Isolierung beeinträchtigen können.

Große Untersetzungsgetriebe beispielsweise sind häufig mit einer großen Ölmenge ausgestattet, die für die Schmierung der Zahnräder verwendet wird. Da die Temperatur des Schmieröls durch die Drehbewegung allmählich ansteigt, kann es über einen Wärmetauscher oder ähnliches gekühlt werden. Luftentlüfter werden daher in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, z. B. in Werkzeugmaschinen, in der Energieerzeugung und in Umspannwerken.

Funktionsweise der Entlüftungsfilter

Entlüftungsfilter werden auf einen Hydrauliköltank oder Vorratsbehälter montiert. Das Ölvolumen im Tank dehnt sich aufgrund von Temperaturschwankungen und anderen Faktoren aus und zieht sich zusammen, sodass eine Abdichtung des Tanks zu einer Verformung des Tanks und zu Schäden an der Entnahmepumpe führen kann. Um einen konstanten Druck im Inneren des Tanks aufrechtzuerhalten, ist es daher üblich, Ansaug- und Auslassöffnungen anzubringen.

Wird jedoch Außenluft zugeführt, so werden Staub und andere Partikel in den mit Öl gefüllten Tank gesaugt. Um zu verhindern, dass sich das Öl zersetzt und die Peripheriegeräte durch Staub beschädigt werden, werden an den Öffnungen Entlüftungsfilter angebracht, um die Luft zu filtern. Dadurch werden Staub und Fremdkörper aus der Umgebungsluft beim Ansaugen der Luft entfernt.

Entlüftungsfilter bestehen im Wesentlichen aus einem Filterelement, einem Deckel und einem Gehäuse. Das Filterelement filtert Staub und Fremdkörper aus der Außenluft. Es wird Filterpapier oder Metallgewebe verwendet.

Das Gehäuse und der Deckel sind Teile, die die Außenluft in das Filterelement leiten, während der Luftentlüfter am Tank befestigt wird. Die Befestigung erfolgt in der Regel durch Verschraubung. Das Material ist eine robuste Substanz wie Metall oder Hartplastik, mit einer inneren Gummidichtung oder ähnlichem zur Sicherung des Filterelements.

Auswahl eines geeigneten Entlüftungsfilters

Entlüftungsfilter werden nach Befestigungsart, Befestigungsdurchmesser, Luftdurchsatz und Material ausgewählt.

1. Befestigungsart

Üblicherweise werden Einschraubsysteme verwendet. Wenn eine Flanschbefestigung erforderlich ist, kann dies beispielsweise durch die Herstellung eines Flansches mit einer Aussparung erreicht werden. Der Einbaudurchmesser ist der Schraubendurchmesser, an dem der Luftentlüfter befestigt werden soll, und wird entsprechend den Abmessungen der Öffnungsschraube gewählt.

2. Luftdurchsatz

Der Luftdurchsatz ist die Luftmenge, die der Luftentlüfter entlüften kann. Die Luftdurchsatzleistung wird durch das Produkt bestimmt. Wählen Sie ein Produkt mit einem höheren zulässigen Wert als dem erwarteten Luftdurchsatz.

3. Werkstoff

Unter Material versteht man das Material des Gehäuses und des Filterelements. Das Material und die Grobkörnigkeit des Filterelements bestimmen die abzuscheidende Staubkörnigkeit, wählen Sie also ein Produkt mit der erforderlichen Filterkapazität. Das Material des Gehäuses und des Filters wirkt sich auch direkt auf die zulässige Temperatur aus, sodass bei hohen Betriebstemperaturen Metallprodukte vorzuziehen sind.

Weitere Informationen zu Entlüftungsfilter

Reinigung des Entlüftungsfilters

Wird der Entlüftungsfilter ohne Reinigung verwendet, wird er schmutzig und verstopft. Dadurch wird der Tank undicht und der Innendruck steigt an, was direkt zu einer Beschädigung des ölgefüllten Tanks führt.

Wenn der Innendruck des Tanks niedriger ist als der atmosphärische Druck, besteht außerdem die Gefahr, dass zu viel Luft in das Öl strömt und sich Blasen bilden. Wenn Luftblasen im Öl in die Absaugpumpe fließen, kann Kavitation die Pumpe beschädigen. Gelangen aufgrund eines Pumpenschadens Fremdkörper oder andere Gegenstände in das Öl, kann dies zu Fehlfunktionen in verschiedenen hydraulischen Geräten führen.

Wartungsarbeiten wie die regelmäßige Reinigung oder der periodische Austausch von Belüftungsfilterelementen und Verschlüssen sind daher sehr wichtig.

Was ist eine Luftdüse?

Eine Luftdüse ist eine Düse, die am Ende einer Druckluftleitung angebracht ist.

Sie wird zum Einblasen oder Zuführen von Druckluft mit einer bestimmten Richtung, Menge und Stärke des Gasflusses verwendet. Beachten Sie, dass die Form des Strahls aus der Düse von der jeweiligen Anwendung abhängt.

Da sich die Durchflussmenge und der Sprühwinkel mit dem Betriebsdruck ändern, sind für jede Düse Standardbetriebsdrücke und entsprechende Drücke definiert. Die diesen Drücken entsprechenden Durchflussmengen und Sprühwinkel sind als Katalogwerte angegeben.

Anwendungen von Luftdüsen

Luftdüsen werden eingesetzt, um Öl, Wassertropfen, Späne usw. zu entfernen, um die Reinigungszeit zu verkürzen oder um erhitzte Gegenstände zu erwärmen, zu kühlen oder zu trocknen, indem temperaturgesteuerte Luft auf die Oberfläche geleitet wird.

In der Industrie werden sie häufig in Massenproduktionsanlagen eingebaut oder an Förderbändern zu Reinigungs-, Heiz- und Kühlzwecken installiert. Sie werden auch an Luftschleiern und Luftduschen angebracht, die an den Eingängen zu Reinräumen, z. B. in Prüflabors und Lebensmittelfabriken, installiert sind.

Funktionsweise der Luftdüsen

Die Funktionsweise der Luftdüsen ist einfach. Indem sie am Ende einer Druckluftleitung angebracht wird, definiert sie die Richtung, in die die Druckluft strömt und verhindert den Verlust durch Scherung mit der Außenluft, so dass die Druckluftenergie auf das Objekt gesprüht werden kann, ohne sie zu verschwenden.

Einige Luftdüsen nutzen auch die Außenluft, die von der mit hoher Geschwindigkeit eingespritzten Druckluft mitgerissen wird und den Druckabfall aufgrund des Bernoulli-Theorems. Es gibt noch viele andere Typen, z. B. solche, die darauf abzielen, Außenluft anzusaugen und die Durchflussmenge zu erhöhen.

Auswahl einer Luftdüse 

Die Auswahl von Luftdüsen kann in drei Hauptschritte unterteilt werden:

1. Prüfung von Abstand, Breite und Länge

Zunächst sollten der Abstand, die Breite und die Länge, die zum Ausblasen der Luft erforderlich sind, geprüft und bestätigt werden. Je weiter, breiter und stärker die Luft eingeblasen wird, desto höher sind natürlich der Druck und die Luftmenge.

Diese Werte sind in den Katalogangaben der Luftdüse aufgeführt, so dass die Luftdüse anhand dieser Werte ausgewählt werden kann.

2. Überprüfung der Verrohrung und des pneumatischen Kreislaufs

Überprüfen Sie als Nächstes die Verrohrung und den pneumatischen Kreislauf, in dem die Luftdüsen installiert werden sollen. Wenn die Rohrleitungen von der Pumpe bis zu den Luftdüsen lang sind, viele Bögen und Abzweigungen haben oder die Rohre unterschiedlich dick sind, variiert auch der Druck am Ende.

Der Betriebsdruck wird anhand des Verrohrungsplans abgeschätzt und es wird geprüft, ob Pumpe, Kompressor, Verrohrung und Luftdüsen in der Lage sind, die erforderliche Durchflussmenge zu liefern. Selbst wenn die Luftdüsen den Spezifikationen entsprechen, können sie nur dann ihre Leistung erbringen, wenn die Rohrleitungen und pneumatischen Kreisläufe ihre Leistungsfähigkeit voll ausspielen können.

3. Vorhersage von Druck und Durchflussmenge

Der Druck wird auf der Grundlage des Düsenansatzpunktes der Rohrleitung definiert. Daher wird bei der Messung des Arbeitsdrucks der Druck in der Nähe der Luftdüse als Referenz verwendet.

Die Durchflussmenge ist als das Volumen oder die Masse der in einer Zeiteinheit fließenden Flüssigkeit mit der Einheit l/min im SI-Einheitensystem definiert. Wenn die Durchflussmengen an zwei Stellen Q1 und Q2 und ihre Drücke P1 und P2 sind, ergibt sich die folgende Beziehung:

Q1:Q2 = √P1:√P2

Das bedeutet, dass mit steigendem Druck auch die Durchflussmenge zunimmt. Die erforderliche Durchflussmenge kann daher je nach Verwendungszweck vorhergesagt werden und die Anzahl der Luftdüsen und die Form der Düsen können auf der Grundlage dieser Vorhersage ausgewählt werden. Beachten Sie jedoch, dass die obige Formel weder die Kompressibilität noch die Viskosität der Luft berücksichtigt.

Weitere Informationen zu Luftdüsen

Besondere Sorgfalt bei der Auswahl von Luftdüsen 

Wenn Sie bei der Auswahl einer Luftdüse besondere Sorgfalt walten lassen wollen, sollten Sie darauf achten, dass die Luftdüse einen möglichst geringen Volumenstrom verbraucht. Druckluft ist nicht billig und verursacht erhebliche Stromkosten. Durch eine möglichst verlustarme Konstruktion der Luftdüse lässt sich der Durchfluss einsparen.

Durch die Verringerung der Verluste aufgrund von Turbulenzen wird auch der Lärm reduziert. Durch eine genaue Prüfung der Leistung der von verschiedenen Unternehmen angebotenen Luftdüsen unter Berücksichtigung der erforderlichen Schlagkraft und Durchflussmenge kann die am besten geeignete Düse ausgewählt werden.

Was ist eine Luftblasdüse?

Eine Luftblasdüse ist eine Düse, die Druckluft oder Gas verwendet, um Luft mit hoher Geschwindigkeit zu blasen.

Durch intensives Blasen von Luft können Schmutz und Staub von der Oberfläche von Gegenständen entfernt und getrocknet werden. Luftblasdüsen verbrauchen die Luft effizient und können mitunter Energie für Kompressoren und andere Geräte einsparen.

Anwendungen von Luftblasdüsen

Luftblasdüsen sind weit verbreitete Geräte für industrielle Anwendungen. Sie werden in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, von der Automobilindustrie bis zur Lebensmittelindustrie.

1. Wartung

Bei Wartungs- und Reinigungsarbeiten entfernen sie Staub und Schmutz von Maschinen- und Produktoberflächen. Manchmal werden sie auch zum Entstauben menschlicher Körper verwendet.

2. Kühlung von Gegenständen

Luft kann zur Kühlung von Gegenständen verwendet werden. Sie werden in Anlagen installiert, in denen eine schnelle Abkühlung erforderlich ist, z. B. in Kunststoffverarbeitungs- und -formungsanlagen oder in Anlagen zum Transport von Gussprodukten. Sie werden auch eingesetzt, wenn z. B. Luftdruck zur Abwehr von Fremdkörpern verwendet wird.

3. Automobilindustrie

Luftblasdüsen werden in der Automobilindustrie eingesetzt, um z. B. lackierte Oberflächen schnell zu trocknen. Lebensmittelindustrie-Luftblasdüsen werden in der Lebensmittelindustrie zum Trocknen von Obst und Gemüse eingesetzt. Sie werden auch zum Trocknen von Banknoten und Kleidung eingesetzt.

Funktionsweise von Luftblasdüsen

Luftblasdüsen sind im Allgemeinen so konstruiert, dass Druckluft oder Gas aus einem engen Rohr, in das sie eingeblasen wird, zu einer breiten Öffnung strömt. Dieser schmale Rohrabschnitt wird als Düsenhals bezeichnet, in dem die komprimierte Luft auf eine höhere Geschwindigkeit beschleunigt wird. Die Vorderkante, die sich vom Düsenhals aus erstreckt, wird als Düsenverteiler bezeichnet, in dem die Luft verlangsamt und der Druck verringert wird.

Diese Geschwindigkeitsänderung bewirkt, dass die aus der Luftblasdüse geblasene Luft mit höherer Geschwindigkeit strömt. Luftblasdüsen nutzen diesen Luftstrom für die oben genannten Anwendungen.

Einige Luftblasdüsen können auch so eingestellt werden, dass sie Luft in jede beliebige Richtung blasen. Durch Verstellen der beweglichen Teile kann der aus der Luftblasdüse austretende Luftstrom angepasst werden.

Auswahl einer Luftblasdüse 

Bei der Auswahl einer Luftblasdüse ist es wichtig, auf die folgenden Punkte zu achten:

1. Form

Die Form der Luftblasdüse sollte entsprechend ihrem Verwendungszweck gewählt werden. Dünne röhrenförmige Produkte können in enge Lücken eindringen und dort arbeiten. Dagegen können breite, fächerförmige Produkte große Bereiche abdecken.

2. Auslassgröße

Die Größe des Auslasses sollte entsprechend dem verwendeten Luftdruck und der Blasmenge gewählt werden. Im Allgemeinen sollte der Innendurchmesser des Auslasses so gewählt werden, dass er proportional zum verwendeten Luftdruckwert ist. Die Hersteller von Luftblasdüsen können ein Diagramm zur Verfügung stellen, das das Verhältnis zwischen dem inneren Durchmesser des Auslasses und dem Luftdruck zeigt.

In einigen Bereichen, wie z. B. bei Elektronikherstellern und in der Automobilindustrie, kann die Auslassgröße sehr klein sein.

3. Luftdruck

Die Auswahl sollte auf der Grundlage des verwendeten Luftdrucks erfolgen. Luftblasdüsen können je nach Häufigkeit der Verwendung und der Umgebung, in der sie eingesetzt werden, schnell verschleißen.

Die Verwendung von Luftblasdüsen, die für den entsprechenden Luftdruck ausgelegt sind, kann die Lebensdauer der Luftblasdüse selbst verlängern. Außerdem ist es wichtig, Luftblasdüsen aus langlebigen Materialien und Konstruktionen zu wählen.

4. Rohrleitungsanschlüsse

Die Anschlussöffnung der Luftblasdüse an die Rohrleitung der Luftquelle muss ebenfalls ausgewählt werden. Wählen Sie eine Anschlussöffnung, die dem Durchmesser der Rohrleitung entspricht. Es ist auch notwendig, das Anschlussstück und die Anschlussmethode entsprechend dem Druck der Luftquelle zu wählen.

Auch die Leichtigkeit des Anschlusses muss berücksichtigt werden. Die Wahl eines leicht zu verbindenden Anschlusses, z. B. eines One-Touch-Anschlusses kann die Arbeitszeit verkürzen.

5. Optionen

Luftblasdüsen blasen Luft mit hoher Geschwindigkeit aus, was bei unsachgemäßer Verwendung zu Verletzungen führen kann. Die Wahl einer Luftblasdüse mit entsprechender Schutzausrüstung gewährleistet die Sicherheit.

Es gibt auch Luftblasdüsen, die gesteuert werden können, um die Luftmenge zu regulieren und um zu sprühen und zu stoppen. Es sollten Produkte mit den erforderlichen Optionen gewählt werden.

Was ist ein Luftfilter?

Ein Luftfilter ist ein Bauteil, das feine Partikel aus der Luft filtert.

Verschiedene Stoffe sind in der Luft als feine Partikel, so genannte Aerosole, vorhanden. Diese Stoffe führen zu Funktionsstörungen und Produktivitätseinbußen bei Industrieprodukten. Außerdem stellen sie eine Gefahr für die Gesundheit dar, wenn sie in die Lunge eingeatmet werden.

Luftfilter sind Komponenten, die diese Verunreinigungen entfernen.

Anwendungen von Luftfiltern

Luftfilter werden verwendet, um die in der Luft befindlichen Mengen herauszufiltern. Spezifische Anwendungen sind wie folgt:

1. Luftfilter für Kraftfahrzeuge

Sie werden verwendet, um zu verhindern, dass Luftverunreinigungen in den Motor eines Kraftfahrzeugs gesaugt werden.

2. Luftfilter für Klimaanlagen

Dieser entfernt in der Luft lauernde Partikel und sorgt für saubere Luft. Es sind auch Produkte erhältlich, die Schimmel und Viren entfernen.

3. Luftfilter für Reinräume

Diese Filter werden verwendet, um unsichtbaren Staub und andere Partikel in Reinräumen zu entfernen, in denen elektronische Geräte montiert werden. Es werden hochleistungsfähige Luftfilter verwendet.

Funktionsweise von Luftfiltern

Luftfilter können je nach ihrer Leistung in verschiedene Typen eingeteilt werden, aber die Funktionsweise unterscheidet sich je nach Typ:

1. Luftfilter für Grobstaub

Diese Filter fangen Partikel mit einem Durchmesser von 5 µm oder mehr auf. Das verwendete Material ist ein Vlies aus chemischen Fasern oder Glasfasern. Die Struktur kann plattenförmig sein. 

2. Luftfilter für mittlere Leistungen

Diese Filter fangen Partikel mit einem Durchmesser von 1 µm bis 5 µm auf. Zu den Materialien gehören Glasfasern. Es sind plissierte oder beutelförmige Filter erhältlich. 

3. Quasi-HEPA-Filter 

Quasi-HEPA-Filter (HEPA: High Efficiency Particulate Air) sind in der Lage, 90 % bis 95 % oder mehr der Partikel mit einem Zieldurchmesser von 0,3 µm aufzufangen, sie werden hergestellt aus feinen Glasfasern und anderen Materialien. 

4. HEPA-Filter 

Dieser kann 99,97 % oder mehr der Partikel mit einem Zieldurchmesser von 0,3 µm auffangen und wird hergestellt aus feinen Glasfasern.

5. ULPA-Filter 

Der ULPA-Filter (ULPA: Ultra Low Penetration Air) ermöglicht die Abscheidung von mindestens 99,9995 % der Partikel mit einem Zieldurchmesser von 0,15 µm und wird hergestellt aus feinen Glasfasern.

Leistung des Luftfilters

Die folgenden drei Indikatoren für die Leistung von Luftfiltern werden verwendet:

1. Druckabfall

Wenn eine verunreinigte Flüssigkeit durch einen Filter strömt, wird im Flüssigkeitsstrom ein Widerstand erzeugt, um die Verunreinigung zu entfernen. Der Unterschied im Luftdruck durch den Filter bei einer bestimmten Luftstromrate ist der Druckabfall.

Er kann berechnet werden, indem die Differenz des Luftdrucks am Ein- und Ausgang des Filters gemessen wird. Der Druckverlust ist auch ein Energieverlust und muss daher so gering wie möglich gehalten werden.

2. Wirkungsgrad

Je nach Größe der Verunreinigung wird der Filter so dimensioniert, dass er diese entfernen kann. So wird zum Beispiel ein feines Drahtgewebe für kleine Verunreinigungen und ein grobes Drahtgewebe für größere Verunreinigungen verwendet. Die Effizienz des Filters besteht also darin, je nach Verunreinigung unterschiedliche Größen und Typen von Filtern zu verwenden.

3. Nutzungsdauer　

Das Filtermaterial in Luftfiltern verschlechtert sich im Verhältnis zur gefilterten Luftmenge. Sie verstopfen, wenn sich eine bestimmte Menge an gesammeltem Staub ansammelt. Dies ist gefährlich, denn wenn sich eine bestimmte Staubmenge angesammelt hat, steigt der Druckabfallwert rasch an und die Staubabscheideleistung lässt nach. Hochleistungsfilter, die feine Verunreinigungen filtern, müssen in regelmäßigen Abständen ausgetauscht werden. Dies ist die Lebensdauer des Filters.

Weitere Informationen zu Luftfiltern

Unterschiede zwischen Luftfiltern und Tropfenabscheidern

Luftfilter entfernen auch Fremdkörper, Feuchtigkeit und Öl aus der Luft. Im Gegensatz dazu haben Tropfenabscheider eine bessere Ölabscheidekapazität als normale Filter.

Luftfilter müssen vor dem Regler installiert werden, um zu verhindern, dass Fremdkörper in die Magnetventile und Zylinder gelangen. Im Gegensatz dazu werden Tropfenabscheider zwischen oder hinter den Reglern eingebaut.

Luftfilter sind vorgeschrieben, um Fremdkörper zu entfernen, während Tropfenabscheider entsprechend der sekundärseitigen Ausrüstung installiert werden. Wenn zum Beispiel Durchflusssensoren installiert sind, sind Tropfenabscheider unerlässlich, da Öl in der Luft zu Fehlfunktionen führen kann.

Was ist ein Druckluftspannfutter?

Ein Druckluftspannfutter ist eine mechanische Vorrichtung, die das Werkstück mit einem Spannfutter (Backe) festhält, ähnlich wie ein Aktuator, der in einem pneumatischen System verwendet wird.

Im Allgemeinen werden pneumatisch betriebene Geräte als Druckluftspannfutter bezeichnet. Der Aufbau des Geräts ähnelt dem eines herkömmlichen mechanischen Spannfutters, aber das Spannen des Werkstücks erfolgt automatisch mit Hilfe von Luftdruck.

Anwendungen von Druckluftspannfuttern

Druckluftspannfutter werden zum Halten von Produkten auf Schneidemaschinen und Robotern verwendet, indem das Werkstück mit Hilfe von Luftdruck eingespannt wird. Sie können auch zur Fixierung des Werkstücks auf einem Bearbeitungszentrum oder einer NC-Drehmaschine verwendet werden oder sie können am Ende einer Roboterhand angebracht werden, um das Werkstück durch Öffnen und Schließen des Futters zu halten, und als Transportmittel verwendet werden.

Im Gegensatz zu mechanischen Spannvorrichtungen wird die Haltekraft des Werkstücks jedoch durch die Kompressorkapazität des pneumatischen Systems bestimmt, so dass bei der Auswahl eines Druckluftspannfutters das Gewicht des Produkts sowie die Spannung und die Größe der auf das zu bearbeitende Teil wirkenden Spannung berücksichtigt werden müssen.

Im Allgemeinen entspricht die Größe des Druckluftspannfutters dem Innendurchmesser des Rohrs im Zylinder (ca. ø 6 – ø 63 mm). Darüber hinaus ist im Vorfeld zu prüfen, ob der Arbeitsbereich des Futters das Werkstück greifen kann. Die Haltekraft des Spannfutters wird durch Luftdruck und einen Umwandlungsmechanismus, z. B. ein Gelenk, erzeugt. Bei der Auswahl eines Spannfutters sind jedoch nicht nur die Haltekraft und die Bewegung, sondern auch die Position des Haltepunkts und das Moment beim Transport zu berücksichtigen.

Funktionsweise von Druckluftspannfuttern

Das Grundprinzip eines Druckluftspannfutters ist fast dasselbe wie das eines mechanischen Futters, mit dem Unterschied, dass zum Öffnen und Schließen des Futters ein pneumatisches Ventilsystem verwendet wird, um das Entweichen von Luft zu verhindern, und dass die Öffnungs- und Schließbewegung durch einen Sensor gesteuert wird. Je nach Art der Öffnungs- und Schließbewegung lassen sie sich in lineare und rotierende Typen einteilen: 

1. Lineares Bewegungssystem

Ähnlich wie bei einem Luftzylinder wird das Spannfutter parallel bewegt, um das Werkstück zu halten. Aufgrund seiner großen Vielseitigkeit wird es als Spannfutter für pneumatische Geräte in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt und ist mit verschiedenen Industrierobotern kompatibel.

Dieses Modell ist besonders benutzerfreundlich, da es sich leicht in kleinen Vormontagelinien installieren lässt. Da das Spannfutter parallel zum Werkstück installiert wird, eignet es sich für Aufgaben, die eine hohe Spannkraft erfordern, und für die Installation auf Geräten mit paralleler Drehbewegung, wie z. B. 2D-Skalarrobotern.

2. Rotierendes Bewegungssystem

Es gibt Druckluftmotoren und Drehantriebe mit oszillierender Bewegung, die beide für Kreisbewegungen eingesetzt werden. Bei der Kreisbewegung wird das Werkstück gehalten und über eine bestimmte Strecke bewegt, während es gedreht oder andere Bearbeitungsvorgänge durchgeführt werden, was die Struktur tendenziell komplexer macht. Drehantriebe werden zunehmend eingesetzt, wenn das Werkstück kreisförmig ist oder wenn die Haltekraft mit einem Parallelfutter nicht gewährleistet werden kann.

Arten von Druckluftspannfuttern

Druckluftspannfutter gibt es als Parallel-Öffner/Schließer, Drehpunkt-Öffner/Schließer und Weit-Öffner/Schließer und werden je nach Anzahl der Futterbacken als 2-Backen-, 3-Backen- oder 4-Backen-Futter klassifiziert.

1. Parallel öffnende/schließende Futter

Parallel öffnende/schließende Futter sind solche, bei denen sich die Finger (Backen) parallel bewegen und die Öffnungs-/Schließbewegung durch einen Mechanismus wie eine Linearführung oder eine Gleitführung geregelt wird. Grundsätzlich wird das Futter unterhalb der Größe des Werkstücks eingesetzt, aber wenn das Werkstück an der oberen Grenze eingespannt wird, kann die Haltekraft nachlassen, so dass der Einstellwert für das Öffnen/Schließen mit einem gewissen Spielraum festgelegt werden muss.

2. Drehpunkt zum Öffnen/Schließen des Futters

Das Drehpunkt-Öffnungs-/Schließfutter verwendet ein Gelenk oder einen Nocken, um die lineare Bewegung des Pneumatikzylinders umzusetzen. Obwohl das Futter kompakt ist und keinen Führungsmechanismus benötigt, ist zu beachten, dass die Haltekraft des Werkstücks je nach Ausführung der Futterbacken und der Halteart variiert.

Sowohl bei den Parallel- als auch bei den Drehpunktfuttern ist die Fingerauf- und -zu-Bewegung als doppeltwirkende und einfachwirkende Zylinderausführung erhältlich, wobei die einfachwirkende Zylinderausführung in den Ausführungen “immer offen” und “immer geschlossen” erhältlich ist.

3. Weit öffnende/schließende Spannfutter

Weit öffnende/schließende Futter werden verwendet, wenn der Fingerhub groß ist. Die Zylinderwirkung treibt die Finger direkt an und der Zahnstangenmechanismus synchronisiert den linken und den rechten Finger. Die Zylinderstange und die Führungsstange sind in Gleitlagern geführt.

Auch dieses Produkt wird grundsätzlich unterhalb der Werkstückgröße eingesetzt, aber wie bei dem parallel öffnenden/schließenden Futter ist es notwendig, den Einstellwert für das Öffnen/Schließen mit einem gewissen Spielraum einzustellen, da Situationen vorhersehbar sind, in denen eine Verringerung der Haltekraft ein Problem darstellen könnte.