Heiz-Kühl-Elemente werden prozesssicher mit Mikro-Schraubern montiert

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technotrans SE

Thermacut GmbH

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INHECO Industrial Heating & Cooling GmbH

Atlas Copco Tools Central Europe GmbH

Die Verschraubung erfordert Fingerspitzengefühl

Um eine gleichmäßige Flächenpressung sicherzustellen, setzt Inheco zum Verschrauben der Thermal-Cycler-Baugruppen eine Mikro-Torque-Spindel von Atlas Copco Tools ein. Diese stammt aus einer Serie von Kleinschraubern für Drehmomente von 0,5 bis 800 Ncm und Schraubengrößen ab M0,6. Wer – wie die Martinsrieder Heiz- und Kühlspezialisten – kleine Schrauben montiert, findet damit ergonomische Werkzeuge mit langer Lebensdauer, mit denen sich auch hohe Stückzahlen im Idealfall ohne Nacharbeit und ohne Prozessprobleme fertigen lassen.

Gerade die Prozesssicherheit, also das reproduzierbare und dokumentierte Verschrauben, ist für Inheco sehr wichtig. Denn in der Thermal-Cycler-Baugruppe wird der Nickel-Teflon-beschichtete Probenträger aus einer Silberlegierung mit der Platine der Hochleistungs-Peltier-Module sowie der Vapor Chamber aus einer Spezial-Kupferlegierung und dem Aluminium-Extrusions-Kühlkörper verbunden.

Mikro-Torque-Schrauber des Typs ETF MT 50 misst Drehmoment über integrierten Messwertaufnehmer

Weil der Mikro-Torque-Schrauber des Typs ETF MT 50 das Drehmoment über einen integrierten Messwertaufnehmer direkt misst – bei Drehmomenten unter 50 Ncm eine Besonderheit der Atlas-Copco-Werkzeuge – und die Daten zusammen mit der Bauteilnummer gespeichert werden, können die Martinsrieder heute selbst bei Rückläufern genau nachvollziehen, mit welchen Werten die Montage erfolgte. Das erleichtert einerseits die Fehlersuche und ermöglicht andererseits, die gewählte Schraubstrategie zu optimieren.

Weicher Schraubfall verlangt Programmierkunst

Da es sich um einen besonders weichen und anspruchsvollen Schraubfall handelt – rechnerisch bislang kaum zu bewältigen –, war einige Programmierkunst nötig, um die Verschraubungsstrategie zu optimieren. Gelungen ist dies durch die Analyse der gespeicherten Schraubdaten, aus denen sich die erforderlichen Drehmomentwerte ableiten ließen. Ein Beispiel zur Illustration der Problematik: Die Peltier-Module enthalten Bismut-Tellurid. Das lässt sich ohne Probleme mit dem Finger ritzen, folglich könnte man das Modul durch ein zu kräftiges Anziehen sogar zerstören.

Kritischer sind jedoch Mikrorisse. Denn die gesamte Baugruppe muss den thermischen Stress ertragen, also das ständige Erhitzen und Wiederabkühlen. Die Verschraubung ist insbesondere aufgrund der Vielfalt der eingesetzten Materialien keine leichte Aufgabe. Diese wird noch erschwert durch die sich addierenden Toleranzen des komplexen Verschraubungssystems, das aus Gewindestangen, Muttern, Scheiben und Tellerfedern besteht.

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