BOPLA Gehäuse Systeme, Bünde – Deutschland
Luftbefeuchtung im Labor des Robert Koch-Instituts, Berlin
Direkt im Raum Luftbefeuchtung

Luftbefeuchtung bei BOPLA Gehäuse Systeme

Die Bopla Gehäuse Systeme GmbH mit Sitz im ostwestfälischen Bünde ist ein führender Anbieter für Elektronik-Gehäuse. Als Tochterunternehmen der schweizerischen Phoenix Mecano AG ist BOPLA international aufgestellt und betreibt weitere europäische Produktionsstandorte in Ungarn und Rumänien. Der Standort Bünde ist mit 240 Mitarbeitenden spezialisiert auf die Veredelung von Gehäusen – von der maschinellen Bearbeitung über die Systemintegration bis zur Bedruckung. Der Schwerpunkt liegt in der kunden- und applikationsspezifischen Entwicklung und Fertigung vom Prototyp bis zum fertigen Endprodukt. Die Systemintegration umfasst unter anderem den Einbau von Touchdisplays, Folientastaturen, die Baugruppenträger-Montage sowie umfassende Elektronik-Dienstleistungen, wie die THT- und SMD-Bestückung. Kunden kommen aus anspruchsvollen Anwendungen, wie zum Beispiel aus dem Maschinen- und Anlagenbau, der Medizintechnik oder der Landwirtschaft.

„Unsere Kunden wünschen sich immer mehr und komplexere Komplettlösungen für die Gehäusetechnik mit sehr spezifischen Anforderungen“, beschreibt Thorsten Penassa, Leiter der BOPLA Systemintegration, den Trend der letzten Jahre. Mit dem zunehmenden Anteil sensibler elektronischer Komponenten in der Systemintegration und der steigenden Komplexität der Druckprozesse wurde bei BOPLA die Notwendigkeit eines kontrollierten Raumklimas deutlich. Um die Qualitätssicherung weiter zu optimieren, entschied sich das Unternehmen im Jahr 2021 für die nachträgliche Installation einer Direkt-Raumluftbefeuchtung.

ESD-Schutz

Der Einbau des Luftbefeuchtungssystems in die Fertigungsbereiche erfolgte in mehreren Phasen, beginnend im Montagebereich, gefolgt vom Digitaldruck und Siebdruck. Zum Einsatz kommt ein Condair Direkt-Raumsystem mit Hochdruckdüsen, das individuell abgestimmt auf die Anforderungen der jeweiligen Anwendungen eine ganzjährig optimale relative Luftfeuchte sichert. Insbesondere im Montagebereich, in dem Leiterplatten und elektronische Komponenten verarbeitet werden, hat der Schutz vor elektrostatischen Entladungen (ESD) höchste Priorität. Kunststoff als nichtleitendes Material begünstigt mögliche ungewollte Aufladungen, die zu Schäden an den Bauteilen und Leiterplatten führen können. Eine kontrollierte Luftfeuchte zwischen 40 und 50 Prozent erhöht die Leitfähigkeit der Luft und der Oberflächen. Dadurch werden elektrische Ladungen zuverlässig abgeleitet. Für Thorsten Penassa ist dies in doppelter Hinsicht unverzichtbar: „Wir haben dadurch einen zusätzlichen Schutz vor Beschädigungen und verborgenen Defekten und gleichzeitig können wir unseren Kunden ein umfassendes ESD-Schutzkonzept nach internationalen Normen und Qualitätsstandards dokumentieren.“ So fordert etwa die IPC-J-STD-001F (2024) bei relativen Luftfeuchten unter 30 Prozent einen dokumentierten Nachweis über die Beherrschung elektrostatischer Entladungen – ein Risiko, das bei BOPLA durch die Luftbefeuchtung systematisch minimiert wird.

Digitaldruck im Reinraum

Der Digitaldruck ist ein weiterer zentraler Bestandteil der Gehäuseveredelung bei BOPLA und ermöglicht die Umsetzung individueller Kundenwünsche bis hin zu fotorealistischen Designs und hochwertigen Farbverläufen. Der Druckprozess erfolgt unter Reinraumbedingungen gemäß ISO-6-Standard, der eine kontrollierte Umgebung für den Druckprozess sicherstellt. "Insbesondere bei der Bedruckung von komplexen Gehäusegeometrien und vertieften Gehäuseflächen spielt die Vermeidung elektrostatischer Aufladung eine entscheidende Rolle für ein einheitliches Druckbild", erläutert Thorsten Penassa. Durch die konstante Luftfeuchte wird die statische Aufladung der Druckpartikel effektiv verhindert, wodurch gleichbleibende, fehlerfreie Druckbilder auch für randnahe vertiefte Flächen möglich sind. Staub und Partikel, die zu Verwerfungen oder einem unsauberen Finish führen könnten, werden durch die Reinraumbedingungen eliminiert. Dies ist insbesondere relevant für die abschließende Veredelung mit hochwertigen Klarlackschichten. Die Luftbefeuchtung im Digitaldruck erfolgt ohne einen zusätzlichen Mineraleintrag durch das Befeuchterwasser. Dadurch kann BOPLA die Reinraumbedingungen im Digitaldruck erfüllen und gleichzeitig statische Aufladungen der Farbpigmente vermeiden. „Die flexiblen Erweiterungsmöglichkeiten der Luftbefeuchtung und die integrierte Wasseraufbereitung waren von Anfang an wichtige Kriterien bei der Entscheidung für das Condair System“, betont Thorsten Penassa.

Präzise Luftbefeuchtung

Das Luftbefeuchtungssystem besteht aus insgesamt 13 Hochdruck-Düsen-Luftbefeuchtern, die bei Bedarf in den Räumen einen mikrofeinen Nebel versprühen, und einer vorgeschalteten mehrstufigen Wasseraufbereitung. Mit einer Aerosolgröße von unter 15 μm wird die zusätzliche Feuchte sofort von der Raumluft absorbiert und gleichmäßig homogen verteilt. Die Luftbefeuchter werden automatisch bei Unterschreitung des definierten Sollwertes aktiviert. Die Steuerung der relativen Luftfeuchte erfolgt digital und zonenweise, sodass die unterschiedlichen Fertigungsbereiche individuell und anwendungsbezogen geregelt werden. Die mehrstufige Condair Wasseraufbereitung vom Typ DRAABE Trepur ist kompakt in einem mobilen Technikmodul eingebaut und sichert, dass ausschließlich keim- und mineralfreies Wasser eingesetzt wird. Das Herzstück der Wasseraufbereitung bildet die Umkehrosmose (Bild links): Hier wird das Wasser durch eine semipermeable Membran gepresst, die nahezu alle gelösten Salze und Verunreinigungen zurückhält. Ergänzt wird dieser Prozess durch eine Leitwertsynthese, die auch die letzten verbleibenden Mineralien entfernt und eine UV-C Entkeimung, die alle Keime und Bakterien eliminiert. Das Ergebnis ist vollständig demineralisiertes Reinstwasser, das keinen zusätzlichen Partikeleintrag in die Luft verursacht und sich ideal für die mikrofeine Vernebelung auch in Reinräumen eignet. Bei BOPLA wird dieses Reinstwasser nicht nur für die Luftbefeuchtung genutzt, sondern zusätzlich auch als Prozesswasser für Bewitterungsprüfgeräte, in denen die Gehäuse zur Qualitätskontrolle auf Umwelteinflüsse getestet werden.

Wartungsfreundlich

Um die Wartung muss sich das Facility Management bei BOPLA nicht kümmern: Im Rahmen eines Full-Service-Mietmodells erhält der Gehäusespezialist alle sechs Monate vom Hersteller ein komplett gewartetes und gereinigtes Austauschmodul für die Trepur Wasseraufbereitung zugeschickt, das mit wenigen Handgriffen wieder installiert werden kann. Die Full-Service-Wartung umfasst die Prüfung aller Komponenten, die Desinfektion und bei Bedarf den präventiven Ersatz von Verschleißteilen sowie kontinuierliche technische Updates. Damit garantiert die Luftbefeuchtungsanlage einen sicheren Betrieb ohne zusätzlichen Aufwand für das Facility Management und erfüllt die Hygienestandards der VDI 6022 Blatt 6 und die Anforderungen "Optimierte Luftbefeuchtung" der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV). „Dieser Full-Service ist sehr gut. Der Austausch der mobilen Wasseraufbereitung ist einfach und komfortabel, die Anlage läuft dadurch unterbrechungsfrei und macht uns keine zusätzliche Arbeit“, bestätigt Björn Elbers vom Facility Management.

Bild: Thorsten Penassa (m), Leitung Bopla Systemintegration, zusammen mit Matthias Tietgen (r) und Patrick Gumnior (l) von Condair

Qualität und Gesundheit

Durch den Einsatz der zusätzliche Luftbefeuchtung werden bei BOPLA positive Effekte auf die Prozessstabilität, die Produktqualität sowie auf das Arbeitsumfeld erreicht. Für Thorsten Penassa hat sich die Kontrolle der Luftfeuchte als wirksame Maßnahme zur Qualitätssicherung bewährt, die standardisierte Prozesse ermöglicht und Ausschuss reduziert: „In den sensiblen Fertigungsbereichen haben wir deutlich weniger Probleme mit Elektrostatik, eine geringere Staubbildung und im Digitaldruck stabilere Druckergebnisse. Und noch ein positiver Effekt: unsere Mitarbeitenden fühlen sich besser und sind weniger krank im Winter.“ Die Raumluft wird in den befeuchteten Bereichen frischer und kühler empfunden. Gleichzeitig schützt eine optimale Luftfeuchte zwischen 40 und 60 Prozent insbesondere in den Wintermonaten vor trockenen Schleimhäuten in Hals und Nase, vor Atemwegsinfekten und Augenreizungen. Damit trägt die Luftbefeuchtung bei Bopla auch zum Wohlbefinden und zur Gesundheit der Mitarbeitenden bei.

Luftbefeuchtung im Labor des Robert Koch-Instituts, Berlin

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Direkt-Raumluftbefeuchtung in Aktion

Projekte und Referenzen

Asteelflash Hersfeld GmbH, Bad Hersfeld (Deutschland)

Zum Schutz vor Elektrostatik, zur Qualitätssicherung und zum Gesundheitsschutz der Mitarbeitenden, setzt Asteelflash eine Direkt-Raumluftbefeuchtung in der Leiterplattenbestückung ein.

Hella GmbH & Co. KGaA, Recklinghausen (Deutschland)

ESD-Schutz, zusätzliche Kühlung und eine höhere Mitarbeiter-Zufriedenheit sind die wichtigsten Vorteile der Direkt-Raumluftbefeuchtung im HELLA Elektronikwerk.

Fogra Forschungsinstitut für Medientechnologien e.V., Aschheim (Deutschland)

Die Direkt-Raumluftbefeuchtung sichert eine kontrollierte Luftfeuchte im Drucksaal. Dadurch wird auch ein Normklima für die zuverlässige Prüfung von Identitätskarten und Banknoten garantiert.

Robert Koch-Institut, Berlin (Deutschland)

Mit dem nachträglichen Einbau einer Direkt-Raumluftbefeuchtung schützt das Robert Koch-Institut die Mitarbeitenden in den Laboren vor gesundheitlichen Belastungen und erhöht das Wohlbefinden.
Luftbefeuchtung im Labor des Robert Koch-Instituts, Berlin

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