Kann Schaumstoffklebeband Maschinenvibrationen isolieren? Vor der Spezifizierung testen

Ein Maschinenbauer kann PE- oder EVA-Schaumstoffklebeband unter einer Abdeckung, einem Blech, einer Halterung oder einem kleinen Bauteil anbringen, um den Kontakt abzufedern oder Klappern zu verhindern. Damit ist das Klebeband nicht als Schwingungsisolator nachgewiesen. Entscheidend ist, ob die vorgeschlagene Schnittstelle die Schwingungen am Empfänger im erforderlichen Betriebsbereich verändert, ohne Bewegung, Kriechen, Klebeversagen oder eine unzulässige Ausrichtungsabweichung zu verursachen. Eine Schaumschicht kann als Schnittstelle infrage kommen, doch die Baugruppe – nicht die Materialbezeichnung – muss die Mess- und Haltbarkeitskriterien des Käufers erfüllen.

Unterscheiden Sie zunächst drei Funktionen. Befestigung hält Teile zusammen. Dämpfung verhindert harten Kontakt oder nimmt lokale Stöße auf. Schwingungsisolierung soll die übertragene Bewegung oder Kraft in einem festgelegten Frequenzbereich verringern. Dämpfung baut Energie in einer Struktur oder Schicht ab und ist nicht automatisch dasselbe wie die Isolierung der gesamten Maschine. Eine Klebebandschnittstelle kann mehrere Funktionen erfüllen. Eine Produktseite mit Angaben wie „Schwingungskontrolle“ oder „Stoßdämpfung“ ist jedoch weder eine für eine bestimmte Qualität geltende Übertragungsfunktion noch ein Datensatz zur dynamischen Steifigkeit oder eine Lagerauslegung.

Die PE-Schaumstoffklebeband-Seite und EVA-Schaumstoffklebeband-Seite von LubandArt beschreiben Produktfamilien sowie Anwendungen zur Dämpfung und im Zusammenhang mit Schwingungen. Die Anwendungsseite Maschinenbau ordnet Schaumstoffklebeband Schwingungsisolationslagern zu. Das sind Anwendungsmöglichkeiten, aber keine Qualifizierung für eine bestimmte Maschine, Last, Frequenz oder Schaumstoffqualität. Die derzeit öffentlich verfügbaren Seiten enthalten weder die dynamischen Eigenschaften noch die Messungen der Baugruppe, die nötig wären, um eine Klebebandschicht als Isolator freizugeben.

Quelle, Empfänger und Anforderung festlegen

Bevor Sie ein Muster anfordern, bestimmen Sie, was schwingt und was geschützt werden muss. Erfassen Sie die Maschine oder Quelle, das befestigte Bauteil beziehungsweise den Empfänger, die vorgesehene Position des Klebebands, die von der Schnittstelle getragene Masse, Anzahl und Fläche der Kontaktbereiche, Befestigungspunkte und Lastrichtung. Für eine Abdeckung, die lediglich Metallkontakt verhindern soll, gilt ein anderes Abnahmekriterium als für eine Sensorhalterung, deren Bewegung relativ zum Chassis reduziert werden muss.

Beschreiben Sie den Betriebszustand so, dass der Prüfingenieur ihn reproduzieren kann: Drehzahl- oder Anregungsbereich, vorherrschende Betriebszustände, Anfahren und Abschalten, Bewegungsrichtung, Temperatur, Flüssigkeiten oder Reinigungsmittel in der Nähe, Staub und Einwirkdauer. Berücksichtigen Sie die statische Kompression sowie Stoß- und Handhabungslasten. Sind Frequenzspektrum oder übertragene Bewegung unbekannt, messen Sie zunächst die Maschine im Ausgangszustand. Wählen Sie die Schaumstoffdicke nicht nach Gefühl und nehmen Sie nicht an, dass sie das System isoliert.

ISO 2017-1 bietet einen Rahmen für den Informationsaustausch zwischen Anwendern, Herstellern und Lieferanten zu Schwingungsquellen, Empfängern und zur Anwendung elastischer Isolationssysteme. Sie dient als Orientierung für die weiterzugebenden Informationen; sie zertifiziert weder ein Klebeband noch gibt sie diese Auslegung frei. ISO 18437-3 beschreibt ein Laborverfahren zur Messung dynamisch-mechanischer Eigenschaften viskoelastischer Materialien mit einem Kragträger-Scherbalken. Solche Materialdaten können die Auslegung unterstützen, ersetzen aber keine Prüfung der tatsächlichen Maschinenbaugruppe und belegen keine Eigenschaften einer ungeprüften LubandArt-Qualität.

Die vorgeschlagene Schnittstelle an der realen Baugruppe testen

Bauen Sie eine repräsentative Baugruppe mit seriennahen Blechen, Oberflächen, Befestigungselementen, Klebebandfläche und -dicke sowie dem vorgesehenen Abziehen des Trennliners und Anpressdruck. Bereiten Sie Kontrollmuster ohne das vorgeschlagene Klebeband vor und erfassen Sie das Ausgangsverhalten. Messen Sie nach Möglichkeit die Bewegung sowohl auf der Quell- als auch auf der Empfängerseite mit Beschleunigungssensoren oder einer anderen geeigneten Methode. Halten Sie Sensorpositionen, Befestigung, Maschineneinstellungen und Betriebsbedingungen bei Ausgangs- und Kandidatentests konstant.

Vergleichen Sie Frequenzgang oder Übertragungsfunktion im gesamten Betriebsbereich des Käufers und nicht nur an einem passenden Einzelpunkt. Eine weiche Schicht kann die Übertragung unter bestimmten Bedingungen verringern, zugleich aber übermäßige Verlagerung zulassen, die Ausrichtung verändern oder Bewegungen nahe einer Resonanz verstärken. Eine unbelastet nachgiebig wirkende Schicht kann sich unter statischer Kompression anders verhalten. Soll das Klebeband ein schwingendes Blech dämpfen, sind Position und Einspannung der Schicht entscheidend: Dämpfungsmaterialien wirken durch ihren Aufbau und ihre Wechselwirkung mit der schwingenden Struktur. Erläuterung von 3M zur Dämpfung mit constrained layer zeigt einen lieferantenspezifischen Wirkmechanismus. Übertragen Sie dessen Aufbau, Werte oder Produktergebnisse nicht auf ein anderes Klebeband oder eine andere Baugruppe.

Messen Sie die für die Anwendung entscheidenden Ergebnisse. Dazu können Beschleunigung oder Verschiebung am Empfänger, falls erforderlich Geräusch, Relativbewegung, gelockerte Befestigungselemente, Blechkontakt, Positionsabweichung, Ablösung des Klebstoffs an den Kanten, Kohäsionsversagen und Veränderungen nach der Konditionierung gehören. Legen Sie die Grenzwerte für die Freigabe vor dem Test fest. Wiederholen Sie die Prüfung bei repräsentativen Last- und Temperaturbedingungen sowie nach einer geeigneten Dauer oder Anzahl von Zyklen. Lässt sich die geforderte Reduzierung nicht zuverlässig messen, ist die Anforderung noch nicht prüfbar und sollte vor der Auswahl einer Qualität geklärt werden.

Klebhaltbarkeit und Auswirkungen der Kompression prüfen

Ein unmittelbar nach der Montage durchgeführter Schwingungstest reicht nicht aus, wenn die Schnittstelle dauerhaft komprimiert bleibt oder Hitze, Ölnebel, Reinigungschemikalien oder wiederholten Betriebszyklen ausgesetzt ist. Prüfen Sie nach der vom Käufer festgelegten Konditionierung die Rückstellung der Schaumstoffdicke, den Druckverformungsrest, das Kriechen, die Klebeverbindung und Bewegungen. Prüfen Sie, ob die Last als Druck-, Scher- oder Schälbeanspruchung wirkt; derselbe Klebebandaufbau kann sich bei verändertem Lastpfad anders verhalten. Nehmen Sie nicht an, dass die Haltekraft des Klebstoffs allein die langfristige Isolierung oder Maßhaltigkeit vorhersagt.

Fragen Sie den Lieferanten nach aktuellen technischen Daten für die vorgeschlagene Qualität, verfügbaren Nachweisen zu dynamischen Eigenschaften, Toleranzen für Dicke und Dichte, Temperaturgrenzen, Angaben zur Kompression sowie Prüfberichten, die zum Material und zur Belastungsart passen. Sind keine qualitätsspezifischen Daten verfügbar, behandeln Sie das Klebeband als Anwendungskandidaten und machen Sie die Prüfung auf Baugruppenebene zur Freigabebedingung. Bei Anforderungen an charakterisierte dynamische Eigenschaften oder eine kontrollierte Auslenkung kann eine andere Lagerauslegung oder ein speziell konzipierter Elastomerisolator geeigneter sein.

Eine aussagekräftige RFQ erstellen

Senden Sie eine Zeichnung oder Fotos der Schnittstelle, Angaben zu Quelle und Empfänger, Bauteilmasse, Klebebandfläche und vorgesehener Dicke, Kontaktflächen, Befestigung und Lastpfad, Drehzahl- oder Frequenzbereich, Schwingungsrichtungen, statischer Kompression, Umwelteinflüssen, Lebensdauer sowie Messmethode und Grenzwerten. Geben Sie an, ob es um Befestigung, Dämpfung, Klappervermeidung, Blechdämpfung oder gemessene Isolierung geht. Fragen Sie nach der genauen vorgeschlagenen Qualität und dem Aufbau, verfügbaren dynamischen Daten und einem repräsentativen Muster für die Prüfung an der tatsächlichen Baugruppe.

Die Antwort ist daher an Bedingungen geknüpft: Schaumstoffklebeband kann als Befestigungs- oder Dämpfungsschnittstelle bewertet und für eine schwingungsbezogene Anwendung in Betracht gezogen werden. Als Isolator für einen bestimmten Einsatz sollte es jedoch erst bezeichnet werden, wenn die geforderten Kriterien für das Verhalten und die Haltbarkeit der Baugruppe erfüllt sind. Die PE- und EVA-Seiten von LubandArt bieten einen Ausgangspunkt für ein Projektgespräch, veröffentlichen aber keine validierte Isolatorauslegung. Teilen Sie die Maschinenbedingungen und das Messziel über Kontaktseite, um ein projektspezifisches Muster oder eine technische Prüfung abzustimmen.

Quelle und Empfänger, Masse, Geometrie, Lastrichtung, statische Kompression, Frequenzbereich und Umgebung bestimmen.

Repräsentative Baugruppen im Ausgangszustand und mit dem Klebeband vergleichen; dabei Sensorpositionen und Betriebsbedingungen über den vom Käufer festgelegten Bereich konstant halten.

Klebeverbindung, Kriechen, Druckverformungsrest, Ausrichtung und Verhalten nach der vom Käufer festgelegten Konditionierung prüfen.

Zeichnung, Last, Betriebsbereich, Umgebung, Zielmessgröße, Musterplan und Abnahmegrenzwerte angeben.

Für die Schwingungsisolierung von Maschinen mit Schaumstoffklebeband müssen Quelle, Empfänger und gemessener Betriebsbereich festgelegt sein; dies ist ein Anwendungsrahmen und keine Freigabe einer bestimmten Qualität. Schaumstoffklebeband kann als Befestigungs- oder Dämpfungsschnittstelle bewertet werden. Als Isolator sollte es erst freigegeben werden, wenn eine repräsentative Baugruppe die Kriterien des Käufers für Schwingungsverhalten und Haltbarkeit erfüllt.

bietet einen Rahmen für den Informationsaustausch zwischen Anwendern, Herstellern und Lieferanten zu Schwingungsquellen, Empfängern und zur Anwendung elastischer Isolationssysteme.

beschreibt ein Laborverfahren zur Messung dynamisch-mechanischer Eigenschaften viskoelastischer Materialien mit einem Kragträger-Scherbalken.

zeigt einen lieferantenspezifischen Wirkmechanismus. Übertragen Sie dessen Aufbau, Werte oder Produktergebnisse nicht auf ein anderes Klebeband oder eine andere Baugruppe.

beschreiben Produktfamilien sowie Anwendungen zur Dämpfung und im Zusammenhang mit Schwingungen.

Die Schwingungsisolierung von Maschinen mit Schaumstoffklebeband ist keine allgemeine Produktkennzahl, sondern eine vom Käufer festgelegte Anforderung an die Baugruppe, die an der vorgesehenen Ausrüstung gemessen werden muss.

Häufig gestellte Fragen