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Photovoltaik Piezoelektrisches Dosiersystem für den präzisen Flussmittelautrag

Redakteur: Dr. Ilka Ottleben

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Das Pico Jet-Dosiersystem ist ein kontaktfreies Dosiersystem, das unter Verwendung der piezoelektrischen Technologie Flüssigkeiten, die bei der Solargeräteherstellung verwendet werden, präzise und mit hoher Geschwindigkeit dosiert. (Bild: Nordson EFD)
Das Pico Jet-Dosiersystem ist ein kontaktfreies Dosiersystem, das unter Verwendung der piezoelektrischen Technologie Flüssigkeiten, die bei der Solargeräteherstellung verwendet werden, präzise und mit hoher Geschwindigkeit dosiert. (Bild: Nordson EFD)

In vielen Industriebereichen, beispielsweise in der Elektronik, im Automobilbau und in der Solarproduktion erfordern die schmalen, lotbeschichteten Kupferbänder, die zur Kontaktierung der einzelnen Solarzellen in den Tabbing- und Stringing-Prozessen dienen, einen präzisen Flussmittelauftrag, um eine gute Verbindung zu gewährleisten und Verfärbungen zu vermeiden. Mit piezoelektrischen Dosiersystemen lassen sich Flussmittel in der Produktion bei höherer Geschwindigkeit und mit besonderer Positioniergenauigkeit dosieren. Pico piezoelektrische Jet-Dosiersysteme von Nordson EFD umfassen zwei Piezoaktoren aus Keramik, die sich ausdehnen und zusammenziehen und so auf Spannungsänderungen des Ventilsteuergerätes reagieren.

Liegt Spannung an den Aktoren an, werden die Kolbenstange und die Dichtkugel angehoben und das unter Druck stehende Material kann durch die Düse ausströmen. Bei einer Spannungsänderung fallen Kolbenstange und Dichtkugel sehr schnell herab und "jetten" das Material von der Düse auf das Substrat. Durch den extrem schnellen Piezoantrieb kann das Material kontinuierlich bei einer Geschwindigkeit von 150 Zyklen pro Sekunde dosiert werden. Je nach Material kann das System Dosiermengen bis ca. 2 nl erzeugen. Die hohe Auflösung (0,01 Millisekunden) des Ventil-Controllers ermöglicht eine besonders präzise Einstellung der Dosiermenge, heißt es in einer Pressemeldung des Unternehmens.

Ventil- und Temperatursteuerung

Da die Ventildüse das Substrat nicht berührt, eignen sich die piezoelektrischen Jet-Dosiersysteme besonders für Anwendungen, bei denen kontrollierte Materialmengen auf eine unebene Oberfläche, beispielsweise Photovoltaik-Wafer aufgetragen werden sollen. Zudem machen Sie eine Z-Achsen-Bewegung oder präzise Höhenpositionierungen des Ventils unnötig und steigern somit signifikant die Produktionsgeschwindigkeit auf automatischen Produktionsstraßen.

Pico piezoelektrische Dosierventile werden durch Ventilsteuergeräte betrieben, die über einen Verstärker das Signal für die Piezoaktoren erzeugen. Zusätzlich beinhalten sie eine Temperatursteuerung für ein im Ventil integriertes Heizsystem, um die Viskosität des Materials für die Jet-Dosierung optimal zu halten. Über die Ventil-Controller werden die Dosierparameter für jedes Ventil eingestellt. Grafische Anzeigen und benutzerfreundliche Menüs vereinfachen die Erstellung eines kompletten Jet-Dosiervorgangs am PC. Das Programm kann dann über einen integrierten SD-Kartenschlitz auf den Controller heruntergeladen werden.

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