比较声明可以是积极的或消极的,主观的或客观的。但是,在每一个例子中,它们的主要目的都是为了说明。一个常见的例子是,有人声称一个人或一个过程“像糖蜜一样慢”(顺便说一下,糖蜜的粘度只有5000到10000厘泊[cps])。

然而,在议会世界中,听到装配商和其他工厂说某人或某事作为花生酱(150,000至250,000名CPS)或猪油(100万至200万CPS),那就不会令人惊讶。原因是因为他们需要分配的许多材料是这种厚的。

润滑脂是一种这样的材料。直到最近,在试图将0.6毫米宽的润滑脂(200万CPS)分配到直径0.5英寸的O形环上时,汽车零部件制造商每天都在努力。

该公司尝试了Nordson EFD接触式阀门,具有小规格尖端,但要分配的金额太少,润滑脂太干燥,转移到该部件。然后该公司测试了Nordson EFD的非接触式Pico Pμlse阀门系统。Cary Long,Nordson EFD的产品应用专家表示,由于喷射阀将润滑脂从喷嘴和O形圈推到O形圈上,系统证明了该系统。

绝缘玻璃(IG)制造商Viracon还可以分配厚厚的材料。为纽约市的自由塔建造大型IG单位(165英寸宽60英寸),Viracon Worker必须使用两部分结构玻璃密封胶,粘度为250,000至300,000 CPS。

设计规范需要以精确的比例精确混合材料,然后分配。不幸的是,Viracon的较旧的比例和分配系统产生了可能超出比率的材料,并且系统无法提醒运营商这个问题。要解决此问题,该公司从Graco Inc.切换到Promicabled AGP(Advanced Glazing Flumerer)。如果材料混合非偏移,则新系统关闭。更重要的是,它增加了20%的产量。

厚物质 - 是油脂,密封剂,焊膏,填充环氧树脂,导热凝胶和糊状,或形成或铸造的垫圈 - 为分配设备带来特殊挑战。了解这一点,制造商依靠精确的阀门和强大的泵和输送系统,以提供各种应用中的准确,可重复和无滴水的沉积物。

一个缓慢的开始

厚料的分配历史可以追溯到几十年前。格拉科创始人拉塞尔·格雷在1926年开发了一种由气压驱动的油枪,当时他工作的加油站的手动枪在明尼苏达州的寒冷温度下证明不可靠。25年内,罗素和他的兄弟莱尔成立了格雷公司,为汽车工业和军事开发润滑泵,以及直接从汽包泵为重型工业流体。

从那时起,其他一些供应商专门开发出阀门,泵,输送系统和相关组件,以处理粘度为100,000至500多万CP的材料。例如,TechCon系统于20世纪60年代初作为加利福尼亚州航天航空公司的RTV硅胶密封胶包装公司,但在几年内开发出来的设备以分配这种厚物质。

“如果材料不可倾倒,它必须用空气加压,”北美先进流体分配在Graco的北美销售经理Pete Linder解释道。“一些小于100,000个CPS的材料几乎不能倒入。但是,750,000个CP的任何材料都被认为是厚的。“

长指出,可流动的材料倾向于自我水平,大多数超过100,000个CP的材料没有这种特征。相反,它们的空穴(整个空隙形式)并需要机械力到自水位。没有适当的力量,空化厚材料会导致分配系统中的大量噪音,减轻其效率并迅速损坏部件。

厚料从注射器、药筒、5加仑桶或55加仑桶中分发。注射器末端有喷嘴或针头,包含3至30 cc的材料。标准注射器可向材料输送高达150000 cps的100 psi气压。它可以是手持手动分配(时间压力),或作为安装在小型X-Y-Z笛卡尔机器人上的阀门的储液罐,用于自动分配。

Fisnar F4000N.1三轴台式机器人系列可用作准确地分配厚密封胶的分配系统的一部分。由流体研究公司制造(Ellsworth粘合剂公司),有四种型号(F4200N.1,F4300N.1,F4400N.1,F4500N.1),工作区分别为200,300,400和500平方毫米。机器人提供0.02毫米的重复性,0.001毫米分辨率和USB端口,允许简单的数据传输到PC。它们存储多达100个分配计划(每个计划50,000分)。

Graco的UniXact机器具有多功能平台,可以实现精确的大批量分配和实时过程监控。它的运动控制软件易于编程(在机器或离线),用于沿X-Y-Z轴的精确阀门运动。该机器处理各种单组分和双组分材料,包括那些高粘性和磨料。应用范围从点胶热界面材料(具有润滑脂稠度到重糊),到粘接,灌封和密封部件用于汽车电子,医疗设备和其他产品。

墨盒含有2.5至32盎司的材料,通过挤压触发器(类似于填缝枪)或通过机器人自动来手动分配。像注射器一样,墨盒被评定为仅承受约100psi的气压。与注射器不同,它们通常可能需要添加阀门。

Ellsworth ESR集团的配药设备和自动化专家BradSmith说,材料粘度等级越高,就越可能需要一个切断阀和控制器来驱动阀门。

桶和桶中的单组分材料(如室温硫化硅)被泵到一个阀门与一个附加的喷嘴或针。史密斯说,对于双组分材料,需要一个仪表,混合和分配系统,以适当比例的材料分配阀。他还指出,在基于泵的系统中,使用过小孔的针头可能会导致过大的背压,从而导致材料流涎。

阀门、泵、挑战

制造商可以使用滑阀、螺旋输送器、针阀或喷雾阀来分发厚料。滑阀坚固,并提供回吸,防止因下垂或串线而造成材料浪费。该阀具有一个圆柱形止动器(滑阀末端),用压盖或O形圈密封,并由气动油缸驱动。加压材料在每次分配循环结束时关闭阀门。

一个正排量技术,螺旋阀确保射击尺寸准确性和可重复性,使其成为电子制造商的最佳焊料焊膏的最佳焊膏。其他行业的制造商使用阀门分配环氧树脂和其他类型的填充材料。

通过螺旋输送器阀,材料在压力下通过一个端口进入,然后通过分配孔通过电机驱动阿基米德螺钉(螺旋输送器)强行排出。分配多少材料取决于螺杆,而不是压力水平。

“当粘度由于环境条件而改变的材料变化时,”正排量阀是有用的“。“例如,当植物冷却时,材料的厘泊可以更高,但在植物升温时,下午较低。”

Nordson EFD的XQR41 MicroDot针阀将材料点分配到100至150微米的宽度,速度高达4000分钟,或每秒80,具有可选执行器。它具有比标准阀更小的较小形状系数,可更换的模块化设计,可用于更高的定制和过程控制,以及允许容易地移除流体体以在几秒钟内取代湿润部分的快速释放扣。阀门的小型材(长度为0.93英寸宽),使多个阀门能够靠近安装在一起,以便每批更大的输出。阀门仅重5盎司,降低了笛卡尔机器人的工具有效载荷,使臂运动更快,并提高定位稳定性。

厚的材料几乎总是以一个点或一个珠子来分发。很少有人喷。然而,在75000至100000 cps之间的非粘性材料(如润滑脂)可能会喷涂重型阀门。其尖端尺寸应比润滑脂加注颗粒大四倍,以防止堵塞和保护阀门密封件。同样重要的是,必须向材料中添加高压空气,以引起一些雾化。否则,材料可能会飞溅到零件上,而不是提供一个良好的涂层。

容积泵在输送厚物料时是最有效的。常用的类型包括级进腔、活塞、桶和比。当转子转动时,连续腔泵通过一系列小的、固定形状的、离散腔转移材料。

Techcon的TS8100容积泵可提供从低粘度涂料到高粘度润滑脂、膏体和助焊剂等各种材料。该泵产生的体积流量不改变材料的形状或大小,并提供±1%的重复性。易于清洁,泵配备注射器和安装支架,鲁尔锁配件和点胶头选择包。

在柱塞泵中,活塞迫使材料从泵的进口侧到出口侧。当活塞向上运动时,它会降低泵体内的压力,导致吸入阀打开,允许材料流入泵内。

桶泵具有一个活塞,它能给材料加压,并将材料吸引到排放喷嘴。这些泵最初是为从5加仑桶中手动泵出材料而设计的,但今天包括自动桶模型,以及一个或多个55加仑桶的大型型号。泵处理粘度高达100万cps的材料。

比率泵也适用于桶和桶。Long说,这种类型的泵通过将施加在材料上的空气压力水平乘以一个特定的比率来增加稠料的流动性。例如,如果泵比是2比1,空气压力为50 psi进入空气马达,材料将在100 psi离开泵。

Nordson EFD的犀牛比例泵有5加仑和55加仑的型号,两者均可提供48〜65至1的比例。较低比例的体积位移是每次中风8立方英寸,最大输出为4.2升/分钟。对于较高的比例,每次中风5.8立方英寸,输出每分钟2.8升。

所有型号都可以使用该公司的736HPA高压阀门(最高可达2,500 psi)。它们是模块化的设计,允许快速切换的空气电机为均匀的材料输出。选择包括自动减压,一个空气调节器和脚轮。

泵送厚材料给制造商带来了两大挑战。一个是在启动时防止空气滞留在软管中。Linder说,这可以通过使用一个液位传感器来实现,当桶或桶几乎空的时候,就可以更换它。另一种方法是,在安装新桶或桶时,操作人员要小心地排气口。如果在厚的材料中形成气泡,它很可能在离开喷嘴时飞溅,导致一个不可用的部分和浪费的材料。

另一个挑战是彻底混合两组分材料,其中一种是高粘度的,另一种是粘度较小的材料。Long建议制造商使用固定比率系统,将两种材料正确地传送到计量装置。系统比率可以从1到1设置为10-1。

为了防止出现问题,通常最好是分发几条窄的厚料珠,而不是一个宽的珠。史密斯回忆说,一位客户需要在一个零件上覆盖1英寸宽的区域,并用厚厚的密封剂。制造商没有用大喷嘴一下子把它全部沉积下来,而是知道最好放上三块0.25英寸的材料珠,然后将它们压扁,以填充1英寸宽的区域。