Steinel ist einer der führenden Anbieter von sensorgestützter Lichtsteuerung. Das 1959 gegründete Unternehmen mit Hauptsitz im ostwestfälischen Herzebrock-Clarholz beschäftigt insgesamt rund 1400 Mitarbeiter. Eine Neuentwicklung sind die Aussenstrahler der Reihe XLED home 2, die besonders für Hausfronten, Zufahrten und Seiteneingänge geeignet sind. Neben ihrer edlen Opal-Optik überzeugen sie mit einem 14 m reichenden lnfrarotsensor sowie einem horizontal und vertikal um 180° schwenkbaren, leistungsfähigem LED-Panel. So erreichen die LED-Strahler eine Helligkeit von bis zu 1600 lm und dies bei einer Leistungsaufnahme von nur 20 W. Auch dank dieser Effizienz von 80 lm/W erzielen sie eine Lebensdauer von bis zu 50 000 h (L70B10 nach LM80).
Zwei Fügeverfahren zur Auswahl
Bei den LED-Aussenleuchten XLED home 2 und XLED home 2 XL sollte die PMMA-Frontscheibe auf dem Lampengehäuse aus einem thermisch leitfähigen PA6-Kompositwerkstoff befestigt werden. Steinel hatte beim Vorgängermodell eine Verschraubung in Kombination mit einer Dichtung im Einsatz und wollte diesen Prozess vereinfachen. Als Fügeverfahren dafür kamen prinzipiell Kleben mittels Tape oder Flüssigklebstoffen sowie das Laserschweissen in Frage. Da aber ein Laser bei dieser Konstruktion aufgrund zu unterschiedlicher Schmelzpunkte nicht funktionierte, entschied sich Steinel für das Kleben. Das spart nicht nur Schrauben und Dichtungen ein. Es benötigt bei neuen Geometrien auch keine neuen Werkzeuge für die Dichtungen.
Sturm, Niederschlag und UV-Licht trotzen
Der Leuchtenhersteller hat genaue Anforderungen an den Klebstoff festgelegt. So muss die Abzugkraft der LED-Scheibe mindestens 80 N betragen und die Verbindung einem Schlagtest von 0,35 Nm widerstehen. Der Temperatureinsatzbereich von –20 bis +40°C ist auf den ersten Blick moderat, allerdings liegen die thermischen Anforderungen an den Klebstoff angesichts der vollen Sonnen- und UV-Einstrahlung de facto höher. Zudem sind die LED-Strahler Wind und Niederschlag ausgesetzt. Der Klebstoff muss also hohe Anforderungen erfüllen, damit die Leuchte den IP44-Schutz vor Fremdkörpern sowie Spritzwasser erfüllt. Was die Fertigung betrifft, fordert Steinel angesichts von mehreren hunderttausend jährlich hergestellten Produkten einen Klebstoff, der sich für einen automatisierten Produktionsprozess eignet.
Die Wahl fiel auf lichthärtende Acrylate
Nachdem das Neuanlaufkompetenzzentrum von Steinel im schweizerischen Einsiedeln zunächst auch doppelseitiges Klebeband in Betracht zog, dies die Anforderungen aber nicht erfüllte, entschieden sich die Ingenieure endgültig für Flüssigklebstoff und nahmen Kontakt zu Credimex auf. Die Firma ist ein Experte für Klebstoff- und Dichtstofflösungen in der industriellen Fertigung und gleichzeitig Schweizer Vertretung des deutschen Industrieklebstoffherstellers DELO. Neben der konstruktiven Gestaltung der Klebgeometrie umfasste die Beratung die Produktauswahl und die dazugehörigen Laborversuche sowie die Definition des Produktionsprozesses.
In Anbetracht der hohen Stückzahlen schlugen DELO und Credimex ein innerhalb weniger Sekunden unter hochenergetischem Licht aushärtendes Produkt vor. Damit liessen sich kurze Taktzeiten realisieren und ein Batchprozess samt substantieller Lagerkapazität infolge eines langsamer aushärtenden Produkts vermeiden. Aufgrund der insgesamt mittleren thermischen und mechanischen Kleb- und Dichtanforderungen und des lichtdurchlässigen PMMA fiel die Wahl auf lichthärtende Acrylate, da sie im Vergleich zu lichthärtenden Epoxiden bessere Kunststoffallrounder sind und sich dank ihrer hohen Elastizität gut für Dichtaufgaben eignen.
Aushärtung dauert nur 15 s
Nach Laborversuchen mit vier verschiedenen Systemen qualifizierte Steinel das UV- und lichthärtende Acrylat DELO Photobond AD494, das auch im Automobilbereich für PMMA- Armaturenbrett-Klebungen Verwendung findet. In der Fertigung wird der Klebstoff vollautomatisch dosiert und anschliessend Deckglas und Gehäuse gefügt. Aufgrund des Umfangs der rechteckigen Klebstoffraupe, die eine Grösse von 175 × 103 bzw. 175 × 122 mm hat, kommen zwei LED-Flächenstrahler vom Typ DELOLUX 20/400 zum Einsatz. Diese härten den Klebstoff innerhalb von 15 s vollständig aus, so dass die Aussenstrahler sofort weiterverarbeitet werden können. Steinel erreicht damit kurze Taktzeiten, die für eine effiziente Produktion von jährlich mehreren hunderttausend Lampen erforderlich sind. Das Unternehmen ist damit für die steigende Nachfrage nach Aussenbeleuchtung gerüstet. Dem einen oder anderen Einbrecher wird dieses Licht sicher auch noch aufgehen.
Delolux 20-Broschüre: 15_19.50.pdf
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