Viele Feuerlöscher sind mit Manometern ausgestattet, die früher aus Kupferbronze hergestellt wurden. Während früher das Weichlöten die bevorzugte Methode zur Herstellung von Manometern war, wurde mit dem Materialwechsel zu Edelstahl das induktionshärtende Kleben als neues Montageverfahren eingeführt.
FT Manovia mit Sitz in Buggingen (Baden-Württemberg) ist auf die Herstellung von Manometern für Feuerlöscher spezialisiert und produziert jährlich 5 Millionen Stück. Das 1998 gegründete Unternehmen ist der größte europäische Hersteller von Feuerlöschermanometern und hat einen weltweiten Kundenstamm. Manovia ist nach ISO 9001:2015 zertifiziert und verfügt seit 2005 über eine eigene Produktionsstätte in Shanghai.
Ein wichtiger Teil der Herstellung von Druckmessern ist die Verbindung einer Rohrfederaus Kupferbronze mit einem Messinggehäuse. Diese Komponenten wurden früher durch Weichlöten verbunden. Da jedoch neue Feuerlöschmittel die Kupferbronze-Verbindung angreifen können, wurde ein robusteres Material benötigt. Aufgrund seiner inerten Eigenschaften wurde Edelstahl als neues Material für die Rohrfeder gewählt. Dies machte jedoch das Weichlöten zu einem ungeeigneten Verfahren für die Verbindung von Feder und Messinggehäuse. Die Suche nach einem neuen, zeit- und platzsparenden Verfahren war daher unumgänglich.
Rein mechanische Verfahren wie Verklammern oder Aufschrumpfen waren zu zeit- und kostenintensiv, um als geeignete Lösung zu funktionieren. Das Kleben wurde bald zur Methode der Wahl, um diese Bauteile zu verbinden. Da korrosive Werkstoffe hohe Anforderungen an Sicherheit und Medienbeständigkeit stellen, entschied sich Manovia für den Einsatz eines warmhärtenden Epoxidharzes.
In seiner Produktionsanlage hätte Manovia Ofenhärtungsverfahren einsetzen können, bei denen der Klebstoff in Zykluszeiten von 30 bis 60 Minuten aushärtet. Dazu wäre jedoch ein Ofen von mindestens fünf Metern Länge mit einer Heizleistung von 45 kW erforderlich gewesen, um die angestrebte Produktionsleistung zu erreichen. Das hätte nicht nur einen immensen Platzbedarf mit sich gebracht, sondern auch hohe Anschaffungs- und Energiekosten.
Um solche unrentablen und kostspieligen Änderungen zu vermeiden, veranstalteten DELO und Manovia einen Workshop zur Prozessoptimierung, um eine geeignete Alternative zu finden. Gemeinsam diskutierten beide Parteien verschiedene Möglichkeiten, und es stellte sich heraus, dass die Induktionshärtung alle Anforderungen von Manovia erfüllte.
Nach der Umstellung auf Edelstahl war das Kleben die einzige geeignete Fügetechnologie.
Die Induktionshärtung ist eine effiziente Lösung für metallische Werkstoffe wie rostfreien Stahl. Bei der induktiven Erwärmung wird das metallische Bauteil entweder teilweise oder vollständig einem elektromagnetischen Wechselfeld ausgesetzt, das von einer stromdurchflossenen Spule erzeugt wird. Das Feld erzeugt im Material Wirbelströme, die entgegengesetzt zum ursprünglichen Strom fließen und das Material erwärmen. Die Induktion erwärmt also elektrisch leitende Bauteile in Sekunden, verkürzt die Aufheizzeit und beschleunigt so den Aushärtungsprozess.
Nach weiteren Tests, einschließlich eines zwölfmonatigen Feldversuchs wurde das Verfahren verbessert, um eine optimale Aushärtung des Klebstoffs in nur fünf Sekunden zu ermöglichen. Der auf die besonderen Bedürfnisse von Manovia zugeschnittene Induktor benötigt im Vergleich zu einem Aushärteofen wenig Platz und verbraucht nur 2 kW Strom.
Da der Klebstoff mindestens genauso wichtig ist wie das Aushärteverfahren, entschied sich das Unternehmen für einen induktionsgeeigneten Strukturklebstoff aus der DELO MONOPOX-Reihe der einkomponentigen Epoxidharze. Dessen sehr hohe chemische Beständigkeit war besonders interessant, da die endgültige Verklebung korrosiven Feuerlöschmitteln standhalten muss. Der ausgewählte Strukturklebstoff verfügt über ein gutes Fließverhalten und damit über gute Verarbeitungseigenschaften für die Produktion. Er eignet sich auch gut für Metallverklebungen und Anwendungen, die sowohl Festigkeit als auch Zuverlässigkeit erfordern.
Induktionshärtende Klebstoffe ermöglichen es Manovia, ihre Produktion von Feuerlöschermanometern vollständig zu automatisieren und kostengünstig zu gestalten. Die Suche nach einer Alternative hat sich gelohnt, denn FT Manovia wurde anschließend mit dem Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg ausgezeichnet.
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