Imprägnieranlagen für die Industrie: Funktionsweise und Einsatzbereiche
Imprägnieren stellt ein Verfahren dar, das in professionellen industriellen Fertigungsprozessen zum Einsatz kommt, um ohne Qualitätseinbußen die Produktivität zu steigern.
Im Alltags-Sprachgebrauch ist das Imprägnieren insbesondere im Zusammenhang mit Kleidungsstücken oder Schuhen bekannt. Hier kommt das Imprägnieren zum Einsatz, um die Accessoires widerstandsfähiger gegenüber Nässe und Schmutz zu machen. In der industriellen Anwendung kommen Imprägnieranlagen zum Einsatz, deren Anwendungsbereiche weit darüber hinausgehen. Vom Träufeln über das Heißtauchen bis zum Vertikaltauchen reichen die vielseitigen Imprägnierverfahren der Industrie.
Imprägnieren: Überblick und Allgemeines zum Verfahren
Allgemein ist das Imprägnieren ein Verfahren, bei dem verschiedene Stoffe oder Materialien eine Behandlung erfahren, die sie gegenüber äußeren Einflüssen unempfindlich macht. Diese Einflüsse sind beispielsweise Feuchtigkeit, Verunreinigungen oder Witterung. Die konkrete Verfahrensweise, in der Imprägniermittel aufgetragen werden unterschiedet sich in Abhängigkeit des Stoffs und Anwendungsbereich. Der Imprägniervorgang verändert im Allgemeinen die Oberfläche des Stoffs und verleiht diesem widerstandsfähigere Eigenschaften.
Handelt es sich um Textilien, werden diese durch Imprägnierung beispielsweise wasserbeständiger. Weiterhin kann eine Imprägnierung die Flammbeständigkeit erhöhen oder das Knittern reduzieren.
Das Imprägnieren kann in zahlreichen Anwendungsfällen zum Einsatz kommen. Neben Textilien können in der Industrie auch so verschiedenartige Materialien wie Metalle, Stein oder Holz imprägniert werden. Zu unterscheiden ist grundsätzlich zwischen diffusionsoffenen Imprägnierverfahren, Versiegelung sowie Beschichtung. So kommen in der Bauindustrie beispielsweise Imprägnierverfahren in Form des Tränkens zum Einsatz. Damit lassen sich Baustoffe in ihren Eigenschaften dahingehend verbessern, dass sie weniger Flüssigkeit aufnehmen oder gegen Verschmutzungen geschützt sind.
Auch Holz kann zu ähnlichen Zwecken imprägniert werden. Die Papierindustrie bedient sich Imprägnierverfahren in Form der so genannten Beharzung. Diese ermöglicht es, dass sich Papier auf Trägerplatten pressen lässt.
Imprägnieranlagen in der Industrie
Imprägnieranlagen für Industrieunternehmen kommen in verschiedenen Anwendungsbereichen zum Einsatz. Imprägnierung spielt beispielsweise im Zusammenhang mit Motoren oder elektrotechnischer Bauteile und Maschinen eine wichtige Rolle. Unterschiedliche Imprägnierverfahren sollen dabei die mechanische Widerstandsfähigkeit des imprägnierten Objekts stärken. So trägt beispielsweise Harz dazu bei, Objekte mechanisch fester zu machen. Damit halten sie im Betrieb den Kräften besser stand und sind gleichermaßen vor Umwelteinflüssen, Witterung und Verschmutzung besser geschützt. Ein weiterer Grund für das Imprägnieren ist die Erhöhung der Leitfähigkeit. Sowohl die elektrische- als auch die Wärmeleitfähigkeit können mittels Imprägnierverfahren verbessert werden.
Arten und Funktionsweise industrieller Imprägnieranlagen
Zu den wichtigsten industriellen Imprägnierverfahren gehören das Träufeln und verschiedene Tauchverfahren wie Rolltauchen, Heißtauchen und Vertikaltauchen. Ein weiteres Verfahren ist der Statorvollverguss.
Träufeln als Imprägnierverfahren
Das Träufeln ist ein Verfahren, das speziell bei Elektro-Generatoren und Elektro-Motoren zum Einsatz kommt. Das Träufeln dient dazu, Wicklungen des Rotors oder Stators mit Kunstharz zu füllen. Zu diesem Zwecke wird zuvor gewärmtes Kunstharz unter hoher Präzision auf das (rotierende) Objekt geträufelt.
Heißtauchen
Heißtauchen ist ein Imprägnierverfahren, bei der das gesamte zu imprägnierende Objekt vollständig in ein Bad aus Kunstharz getaucht wird. Dieses Verfahren eignet sich grundsätzlich für sämtliche gewundenen Bauteile. Die Wicklung wird hierbei mit Kunstharz gefüllt und im Anschluss via Heißluft ausgehärtet. Nach diesem Verfahren ist das Bauteil vor äußeren Einflüssen geschützt.
Rolltauchen
Rolltauchen ist eine Imprägniermethode, die speziell bei Transformatoren zum Einsatz kommt. Hierbei wird das rotierende Bauteil (meist ein Rotor oder Stator) in das vorgewärmte Kunstharzbad getaucht. Die Wicklungen werden auch in diesem Verfahren vollständig mit Kunstharz gefüllt, bevor es zur Trocknung mittels Heißluft kommt.
Vertikaltauchen
Das Vertikaltauchen unterscheidet sich vom Heißtauchen darin, dass die Bauteile nach dem Kunstharzbad durch Stromwärme aushärten. Für die Aushärtung der Außenseiten des Bauteils kommen Infrarotkurzwellen (SWIR) zum Einsatz. Ähnlich wie das Heißtauchen kommt auch das Vertikaltauchen speziell bei gewundenen Bauteilen zum Einsatz.
Statorvollverguss
Der Statorvollverguss ist eine Imprägniermethode für Statoren, bei denen die Wicklungen des Stators vollumfänglich von Kunstharz umhüllt werden. Zu diesem Zwecke werden Statoren in Formen eingespannt. Das zum Einsatz kommende Kunstharz ist zäh, jedoch dünnflüssig. Es wird entgast und in die Mitte des Stators gegossen, bevor ein Dichtungskern in diese Mitte gelangt. Der Dichtungskern drückt das Vergussmaterial nun durch die Nuten, wodurch es zum vollständigen Verschluss sämtlicher Hohlräume kommt. Nach der Aushärtung des Kunstharzes lässt sich der Dichtungskern wieder entfernen. Zur weiteren Reduktion möglicher Lufteinschlüsse ist es möglich, dieses Imprägnierverfahren im Vakuum durchzuführen.
