混合和匹配

计量，混合和分配多组分粘合剂提供了独特的挑战和机遇的组装。各种手动和自动化的方法是可用的。

生活中的美好事物不是单独拥有的，而是混合在一起的。”这句话是英国散文家和诗人查尔斯•兰姆(Charles Lamb)在19世纪初写的，很容易适用于今天的制造业环境。

为了提高质量、生产率和效率，越来越多的装配商转向双组分胶粘剂。丙烯酸、环氧、硅酮、聚氨酯和其他胶粘剂具有单组份材料通常没有的一些性能性能。

例如，两部分胶粘剂提供了更快的处理和固化时间，以及多种配方，以满足越来越多的应用。固化速率和固化特性主要由化学成分控制，而单组分胶粘剂则依赖于某些环境来固化。

通常，双组分的材料成本较高，但固化率、粘结强度和应用灵活性方面的好处超过了成本差异。在许多情况下，两部分胶粘剂提供更长的保质期，没有不良影响的性能质量。

两部分配方通常可以达到单组分材料无法达到的性能。单组分胶粘剂的收缩率、室温固化、传热能力、电绝缘、化学相容性和附着力等性能或不理想。

然而，也有缺点，如加工两部分材料所需的设备成本。事实上，自动计量和混合机每台的价格在8000美元到1万美元之间，而机器人系统将价格推高至5万美元以上。但是，如果应用范围足够大，设备的成本很容易被劳动力的减少和质量的提高所抵消。

仪表混合系统可从一些厂商提供，这些制造商可低至3,000美元至4,000美元，但不一定提供精确的比例控制或长期耐用性。对于不需要严格质量控制的应用程序，这些系统可能被证明是完全充足的。

然而，这些系统往往不能满足制造商制定的严格标准，因为制造商的产品要求始终保持高质量水平。成本差异可能低至600美元，也可能高达3万至4万美元，这取决于复杂程度和自动化功能。

不断增长的需求

据The Freedonia Group Inc.称，环氧树脂和丙烯酸等双组分反应性胶粘剂正在汽车行业占据一席之地，这在很大程度上损害了溶剂基系统。随着越来越多的复合材料(如门板和内饰)被用于提高燃油经济性和碰撞安全性，胶粘剂正得到越来越多的接受。双组分粘合剂通常较便宜，性能可比或优于机械紧固件或焊接。

电子工业也使用多种多样的多组分粘合剂。例如，大多数用于振动保护、环境保护或电气隔离的灌封和封装应用都使用两部分材料。倒装芯片粘接和光纤技术也处于多组分粘接技术的前沿。

医疗设备制造商使用多部分粘合剂组装监测设备、患者支持表面、患者植入物和其他需要清洁、可靠粘接的产品。其他大量使用两部分材料的企业包括电缆制造商、过滤装置组装商和游艇制造商。

Freedonia的研究人员预测了对多组分粘合剂的持续需求。事实上，在接下来的十年里，环氧树脂、聚氨酯和其他两部分配方预计将以每年3.9%的速度增长。

随着更多制造商使用多组分粘合剂，对计量和混合设备的需求增加。在任何竞争力的情况下，对质量和成本的控制是至关重要的。即使在经济衰退中，制造商也需要优化生产的各个方面，以便包含成本。

仪表混合系统允许装配者正确测量A和B材料的数量，以达到正确的比例。插图由Nordson公司提供。

手册与机器

在混合和分配多组分粘合剂时，装配工面临着独特的挑战。正确测量A和B材料的数量，这样你就有了正确的比例是非常重要的。太多或太少都会导致许多令人头痛的问题，如不一致的性能、糟糕的质量和过高的成本。幸运的是，可以使用各种各样的手动和自动化系统。

多组分粘合剂可以用手混合，其过程类似于制作饼干面团。手动搅拌需要对催化剂和碱的具体数量进行称重。两者测量后，搅拌必须一致，以确保正确的养护。而且，用手工混合的容器配药既尴尬又浪费。

很多人用手混合粘合剂。市场上仍然充斥着小罐小罐的粘合剂。对于正在尝试新产品原型或启动有限生产运行的制造商来说，手动混合经常被使用，并且可能在一定程度上具有成本效益。然而，手工混合会导致材料浪费，操作人员会接触到潜在的有毒材料，比例控制不佳和随后的固化异常。

手动搅拌不可靠，不可重复，通常会产生多余的废物。然而，对于需要少量粘合剂的应用，这是比仪表混合系统更理想的方法。手工搅拌，取决于应用，有劳动力成本和粘合剂成本。

自动计量，混合和分配系统提供了一个替代手混合。它们提供精确的比例控制，改进的混合，很少或没有浪费的材料和有限的暴露于毒素。

仪表混合设备允许易于，一致的材料混合。申请人员不必衡量或衡量。相反，该机器确保了安装在机器上的正确比率和混合器，确保在没有手动混合的空气夹带的情况下进行正确的混合。

一种较便宜的替代仪表混合设备是使用手持配药枪的双筒配药。易于使用的塑料盒隔离用户与材料，材料是在比例和混合是通过静态搅拌器实现的。

该过程与分配家用填缝管一样简单。墨盒消除了对昂贵的仪表混合设备的需求，同时保持仪表混合的原理。因为双墨盒非常移动，所以它们非常适合现场应用。容量范围为50至1,500毫升，但大多数装配器喜欢200 - 或400毫升墨盒。墨盒通常不能重复使用并且必须被处理。

另一个经常被组装者忽略的选择是预混的冷冻粘合剂。将混合物搅拌成均匀的混合物，放入注射器或其他形式的容器中，并立即使其温度达到-90至-100华氏度。这会立即中止材料固化所需的任何化学反应。

冷冻容器用干冰包装，夜间装运给最终用户。解冻是通过温水浴，微波，热空气或其他方式，将材料带来一个可行的和可有可无的一致性。预混和冷冻胶粘剂通常用于电子工业中常见的小点应用。它消除了重复批量混合的需要。

屏障包是另一个很好的替代双组分和三组分材料。屏障和注射系统主要用于树脂或治疗型材料的地方。

屏障墨盒有一个箔的混合器dasher，是在墨盒内部与一个夹子磁带在墨盒的外面。树脂和固化剂用箔片隔开。注射系统由一个充满树脂的药筒和一个含有固化剂的注射棒组成。推杆被推或冲击到杆活塞上，压缩材料并导致杆阀破裂，将治疗剂注入树脂中。

混合的方法

混合器可以是静态的，也可以是动态的。静态混合器没有运动部件。它们包含固定的几何形状的元素，作为流动分裂和剪切能量创造装置的材料通过它们。静态混合器通常是塑料的或金属的。如果要混合的两种材料的比例和粘度范围不是太大，它们就能很好地工作。

静态混合器作为内联混合器——要混合的部件被泵入混合器，最终完全混合出来。它们可以用于双组件机器和墨盒应用程序。

由于双组分材料的扩散，一次性静态混合器比5年前更受欢迎。健康和环境问题，例如工人接触这些材料本身以及从手上、工具和设备上清洗这些材料所需的溶剂，也起到了作用。

虽然静态混合器从20世纪60年代就出现了，但多年来这项技术几乎没有什么变化。最新的发展之一是一次性搅拌机具有基于计算机模拟的正方形几何形状。方形混合器的压降据说比同样尺寸的螺旋型混合器要低得多。

在动态混合器中，物料在混合室中用螺旋钻或桨叶通过旋转的空气、电动或液压马达进行旋转。在动态混合中，物料通过带有旋转元件的腔体。更高的混合和剪切创造，提供更好的混合。

大多数动态混合器在使用后必须彻底清洗，这需要时间，并使工人暴露在危险废物中。通常，这些机械搅拌器需要溶剂冲洗腔室。然而，混合分配头是可用的，结合动态混合和无溶剂混合室。

计量设备

计量单元对于精确的多组分粘合剂的体积分配至关重要。米在精确的时间间隔和压力下有助于分配精确的粘合剂。可以固定或可变的比率和流速。

泵用于将粘合剂从供应点转移，例如5加仑桶，55加仑的鼓或300加仑手提包到分配头。提供各种泵送技术和设备选择。

杆泵系统包括柱塞泵和杆泵。连续流动系统包括齿轮泵和螺杆泵。您必须定义应用程序所需的准确性。

齿轮泵通常给出最大的准确性，但对于大多数应用，活塞和杆系统工作很大，并且不那么昂贵。每个系统的优点或缺点通常取决于分配的粘合剂的类型。粘度，比重，混合比，纯度敏感性和化学填充物等性质决定了正确的系统。

齿轮泵是正排量装置，可提供控制流速的能力。它们在需要高，连续流动的应用中运行良好，例如利用X-Y运动的珠子分配。精密齿轮泵通常不会耐受填料或磨料含量的配方，因为它们倾向于快速佩戴计量组分。齿轮泵通常比其他计量方法更高。

活塞泵是应用最广泛的计量方法。它们是通用的、可靠的和可重复的。有两种基本类型:单作用式和双作用式。资本支出往往比齿轮泵少。活塞泵也可以配置处理磨料，填充材料。气动通常用于移动流体，因此流量往往略有变化。然而，如果应用需要，伺服驱动器可以代替气动驱动器。

杆式泵主要用于具有高磨料含量的应用场合。它们依赖于盲计量，因此与传统的活塞计量相比，磨损的密封件更少。但是，可用的孔径范围有限。抽油杆泵也需要多次循环才能达到给定的容积。

渐进式腔体泵类似于在固定气缸内旋转的阿基米德螺杆。物料填满螺杆内的空隙，通过气缸输送。随着螺杆转速的增加，流量也随之增加。然而，由于内部体积元件的持续磨损，渐进式腔泵需要补偿装置或控制装置。

齿轮泵和柱塞泵约占60%的市场份额，其次是杆泵和螺杆泵。

目前的趋势

由于装配商要求从他们的过程中获得更多的控制和统计反馈，仪表混合制造商正以提高系统控制的复杂程度作为回应。事实上，如今可供选择的选项比以往任何时候都多。

技术使得仪表混合设备变得越来越复杂。例如，不同的抛丸尺寸，真空脱气，加热罐，多个滚筒给料系统，X-Y-Z功能和PLC兼容性都是当今设备的选项。

常见的错误

虽然提供了广泛的粘合剂混合选项，但汇编器并不总是选择最佳系统以满足其需求。使用仪表混合设备，没有单尺寸适合的东西。这是一个不幸的课，太多人学习了艰难的方式。您不了解学院的计量，混合和分配。

缺乏预防性维护程序是装配商在计量、混合和配药设备上犯下的最大错误。这是个大问题。太多的人不注意他们的设备。更换磨损件、检查密封件和检查污染是很重要的。

承诺实施并支持良好的预防性维护政策。糟糕的维护程序肯定会导致过早停机。混合多种组分的粘合剂可能是一件混乱的事情，如果允许设备运行下来，不良态度将随之而来。

在安装仪表混合设备之前，汇编器深受建议设计良好的生产程序。邋Pro的生产程序和未执行程序未能产生差的结果。程序应包括按适当间隔检查液位 - 如有必要，每天;在启动生产经营之前以混合材料样品进行质量控制;并指定负责人员，他们将在发生和解决问题时监控和纠正问题。

汇编器还应避免犯以下错误:

指定“图腾柱上最底层的人”负责整个系统。这通常会导致糟糕的维护程序和生产时间的损失。
选择不一定是用户或过程友好的树脂。虽然它可能满足产品要求，但也可能在生产中施加不必要的问题。
允许一个仪表混合系统耗尽材料。这将空气引入系统，这是最常见的故障排除问题之一。空气置换流体，导致计量失衡，材料固化不完全，混合产品中空气注入和空隙。
在机器上穿过两种材料。
物料在混合室停留时间过长。多组分胶粘剂通常具有较短的工作寿命。粘合剂可以开始固化在搅拌机的周边。随着浓度的增加，它会抑制混合。为防止堵塞，自动吹扫周期应编入分配设备程序。
允许材料占用暴露在过量的光线，热，冷或其他潜在有害的环境条件下。

当寻找新的粘合剂材料或供应商时，一定要考虑仪表混合系统将如何适应这个等式。许多制造商通过首先查看树脂来解决新的生产需求。从逻辑上讲，他们选择树脂主要是基于其满足生产要求的能力，如抗拉强度、弹性、散热质量或阻燃性，而没有考虑它在仪表混合系统中加工的难易程度。

只有在他们完成了详尽的样品测试并提交批准后，他们才会考虑同样重要的过程，即如何最好地将树脂交付到产品中。理想情况下，搜索应该同时考虑这两个条件。

通过使用这种方法，最终用户可能会发现一些树脂可能适合应用，但具有较少研磨性填料的树脂，如碳酸钙和氧化铝，将对预防性维护周期的影响较小。或者，混合比例更接近的产品——例如，2比1 vs. 10比1——处理起来更容易，导致更少的废品。

磨料产品不可避免地需要更高的维护周期。而且更紧密的混合比例通常比宽比例更容易处理。