Lijmen voor doseren, mengen en doseren: geautomatiseerde v handmatige apparatuur
Nadat een tweecomponentenlijm is geïdentificeerd als de oplossing voor een toepassing, is de volgende stap het evalueren van de meest geschikte methode voor het doseren, rekening houdend met factoren zoals kosten, nauwkeurigheid, efficiëntie, productiviteit en de verwijdering van afval.
In de blogpost van deze maand onderzoeken we de verschillen tussen geautomatiseerde en handmatige meter, meng- en doseerapparatuur en voor welke toepassingen ze het meest geschikt zijn.
Overzicht
Fabrikanten zoeken naar steeds robuustere en kosteneffectievere oplossingen wanneer ze worden geconfronteerd met uitdagingen in bonding, potting en form-in-place pakkingen. Als gevolg hiervan worden tweedelige vloeistoffen steeds vaker gespecificeerd om een hogere kwaliteit, consistentie en uithoudingsvermogen te bieden.
De eis voor kwaliteit en prestaties tijdens de levensduur van een product strekt zich niet alleen uit tot duurzame goederen, maar ook tot consumentenproducten die een levensverwachting hebben van slechts een paar jaar - en waar de concurrentie hevig is. Als gevolg hiervan worden door veel industriële sectoren meerdere samengestelde vloeistoffen geselecteerd die superieure gecontroleerde prestaties kunnen bieden.
De diversiteit van industriële activiteiten vereist een even breed scala aan automatiseringsopties. Een geautomatiseerde meter / mix-oplossing zal bijvoorbeeld rekening houden met de nodige output- en vloeistofeigenschappen en bij het doseren van de uiteindelijke gemengde vloeistof zal rekening worden gehouden met de nauwkeurigheid van de positionering, stroomsnelheid, volumeconsistentie, herhaalbaarheid en de juiste veiligheidsmaatregelen.
In de regel vereisen tweedelige vloeistoffen waar mogelijk een geautomatiseerd proces. Vanwege hun aard moet dit type materiaal zorgvuldig worden gemengd volgens de aanbevelingen van de fabrikant - elke afwijking zal resulteren in een waarschijnlijk catastrofale storing of verslechtering van de integriteit en prestaties van het product gedurende de beoogde levensduur. Als een geautomatiseerde oplossing als te duur wordt beschouwd, of de relevantie ervan in het geding is, is de handmatige meter / mix van de vloeistof niet minder kritisch dan de omstandigheden die worden toegepast bij een geautomatiseerd systeem.
Handmatige meter- / mixbewerkingen met laag volume
Minimaal moet handmatig manueel mengen van vloeistoffen in kleine hoeveelheden worden beperkt tot voorgevulde en gescheiden cartridges of burst-bag kits die de vloeistofcomponenten adequaat kunnen mengen. Tweedelige cartridges hebben de voorkeur, omdat ze een interne mengstaaf en mengkop gebruiken die de twee componenten grondig in de juiste verhouding mengen. De gemengde vloeistof kan rechtstreeks uit de cartridge worden afgegeven met behulp van een handmatig pistool of een time-shot doseersysteem.
Burst-bag-sets die de twee vloeistofcomponenten scheiden, vereisen een zorgvuldig handmatig mengproces en alle instructies die bij de kit worden geleverd, moeten strikt worden gevolgd. Nadat de twee componenten zijn gemengd, wordt de vloeistof in een patroon of spuit gegoten en met behulp van een time-shot doseersysteem afgegeven. Dit is een minder gunstige methode dan het gebruik van een cartridgeset, omdat lucht kan worden ingebracht in het gietproces.
Laag- en matig volume Meter / Mix automatisering
Op een bank gemonteerde meter / mix / doseerstations zoals de DP200-1 en DP400-1 oppompen van Fisnar, bieden een oplossing voor het automatiseren van doseringen met een laag tot matig volume. Deze machines zijn haalbare alternatieven voor volautomatische bulkmeting en mixsystemen, op voorwaarde dat de vloeistofcomponenten beschikbaar zijn in een dubbele cartridge. De patroonverpakking wordt ingebracht in een pneumatische cilinder met twee cilinders, die op een toren wordt gemonteerd om een doseerstation te worden en de rammen worden geprofileerd om de verhouding van de patroon aan te passen (bijv. 2: 1, 4: 1, etc.) . Het uiteindelijke mengen wordt vervolgens uitgevoerd door een statische menger. Het systeem wordt meestal met voetpedalen bediend, maar de bedieningsopties omvatten een digitale shot timer, luchtlogica en een pinch-tube ventielinstallatie. Dubbele cartridges van 200 ml en 400 ml kunnen ook worden ondergebracht.
Laagvolumetoepassingen kunnen een zeer nauwkeurige positionering en nauwkeurige volumeregeling vereisen. Een gebruikelijke installatie zou een geautomatiseerde robot zijn die uitgerust is met een klepkop en een statische mixer gevoed door een meetsysteem. Bij miniatuur halfgeleider- en oppervlaktemontage componentprocessen worden vooraf gemengde spuiten gebruikt om in de besloten ruimtes tussen componenten te doseren.
Voor geautomatiseerde micro-shot-toepassingen met een laag volume kan een meter / mix-systeem met patroonreservoirs op een robot worden gemonteerd, hoewel het systeem moet worden geïnstalleerd op een machine die in staat is om de benodigde lading te verwerken.
Een aantal toepassingen in duurzame goederen, zoals de defensie- en transportsector, vereisen geavanceerde vloeistofconditionering en procesbewaking. Meet- en mengoplossingen in deze sectoren worden bepaald door strenge normen en vereisen een zorgvuldige planning en aangepaste voorstellen.
Hoogvolume meter / mix automatisering
Tweedelig meten en mengen met groot volume vereisen een geautomatiseerde en gesystematiseerde oplossing. Het uitgifteproces kan handmatig of automatisch zijn. Er moet rekening worden gehouden met vloeistofopslag, vloeistofafgifte en de mogelijke installatie van niveau-alarmen en sensoren. De afgiftemethode wordt bepaald door beslissingen die vergelijkbaar zijn met die in laagvolume-afgifte, inclusief positioneringsnauwkeurigheid en volumeregeling.
Opties voor vloeistoftoevoer
Geautomatiseerde productie en low-cycle, high-volume dosering vereist een voldoende vloeistoftoevoer die te allen tijde beschikbaar is. De juiste vloeistoftoevoer naar het meetsysteem wordt bepaald door het type beschikbare vloeistofcontainers, containergrootte, viscositeit en conditionering gespecificeerd door het technische gegevensblad (TDS) van de fabrikant. De vloeistoftoevoeropties omvatten directe levering vanuit leverancierscontainers, zwaartekracht- en drukondersteunde reservoirs of secundaire opslagtanks.
Vloeistof met gemiddelde tot hoge viscositeit wordt gewoonlijk geleverd in emmers van 3kg en 20-liter of vaten van 200-liter. Extruderpompsystemen worden gebruikt om de vloeistof rechtstreeks aan de doseerpompen of secundaire opslagtanks te leveren die worden bestuurd door sensoren.
Vloeibare conditioneringsprocessen (bijv. Thermisch beheer, omgevingscontrole, agitatie en ontgassing) zijn mogelijk. Lage en hoge niveaus triggers in volautomatische systemen zorgen voor voldoende vloeistoftoevoer. Laag- en hoog-niveau sensoren in niet-automatische toevoersystemen kunnen aangeven wanneer een container moet worden vervangen of een reservoir moet worden bijgevuld.
Een aantal tweedelige vloeistoffen die worden gebruikt bij automatisch doseren en mengen vereisen periodiek automatisch of handmatig spoelen van het systeem. De veiligheid van het personeel en de relevante procedures moeten worden gevolgd bij het werken met en het weggooien van gevaarlijke materialen.
Afhankelijk van de vloeistof en het proces, kan de conditionering en regeling van de vloeistof zich uitstrekken tot het meetsysteem, slangen en mengkop. Conditioneringsvereisten worden over het algemeen geïnstalleerd op grootschalige systemen en vereisen ook zware robots voor geautomatiseerde dosering.
Variaties in meter- / mixmachines
Er zijn verschillende meet- en mengtechnologieën beschikbaar. Ze omvatten zuigerpomp, tandwielpomp, massieve stang en machines met progressieve holte, die allemaal volumetrische meting bieden met een hoge mate van nauwkeurigheid en herhaalbaarheid.
Zuigerpomptechnologie is de meest gebruikelijke en goedkopere oplossing voor vloeistoffen met een hoge viscositeit die hoge druk vereisen. De technologie is echter niet tolerant voor vloeistoffen met een vast gehalte, omdat deeltjes vast kunnen komen te zitten in de afdichtingen en uiteindelijk de integriteit en de prestaties van de machine kunnen beschadigen. In enkele gevallen kan het vereiste frequente onderhoudsschema worden getolereerd.
Enkelwerkende zuigerpompmachines met vaste verhouding worden aanbevolen voor modellen met variabele verhouding. De redenen omvatten, maar zijn niet beperkt tot, preventie van besmetting, gemakkelijke installatie, kalibratie en kosten.
Het enkelwerkende doseerprincipe in een zuigerpompmachine configureert de twee doseerpompen voor een exacte verhouding. Vloeistof wordt in de cilinder gezogen wanneer de pompstaaf zich terugtrekt naar zijn oplaadpositie en wordt afgegeven wanneer de pompstaaf de vloeistof verplaatst. Een enkelwerkende machine met zuigerpomp zoals de Fluid Research LC50FR moet worden opgeladen aan het einde van een pompcyclus. Dit is een belangrijke overweging bij het automatisch doseren.
Een alternatief voor een enkelwerkend model is een dubbelwerkend systeem, dat voornamelijk wordt gebruikt voor continue meting door zuigerpompen met dubbele stangen. Dubbelwerkende systemen verminderen ook de laadfrequentie, waardoor de levensduur van de pompafdichtingen wordt verlengd.
Progressive cavity pump-technologie is een efficiënte oplossing voor vloeistoffen met een hoog gehalte aan vaste stoffen en schurende vulstoffen, zoals silica of aluminium. Het systeem maakt gebruik van een rotor / statorontwerp om vloeistof met een hoge viscositeit te doseren, mengen en doseren. Ze zijn ook continu in bedrijf en daarom pulsvrij.
Lagedruk-tandwielpomp-meetsystemen worden veel gebruikt voor vloeistoffen met een lage tot gemiddelde viscositeit. Deze pompen bieden pulsvrije, continue afgifte. Over het algemeen kunnen tandwielpompen niet worden gebruikt met vloeistoffen die schurende vulstoffen bevatten. De machines werken wanneer vloeistof onder druk de pomp binnendringt. Terwijl het tandwiel roteert, wordt vloeistof afgedicht tussen de spoorgaascontacten en stroomt daardoor rond de omtrek van het tandwielpomphuis. Op deze manier wordt het fluïdum volumetrisch geregeld en afgegeven aan de kop van de afgifteklep.
Mengopties voor tweedelige vloeistoffen
Een statische mixer is de meest gebruikte mengmethode. Deze plastic mixer bevat een buitenbuis en binnenmengelementen. De afgemeten vloeistof wordt met een aangesloten statische menger naar een doseerklep gevoerd. Twee kleppen in de klepkop worden tegelijkertijd geopend, waardoor de twee vloeistoffen onder druk in de mixer kunnen komen. Het juiste aantal mengelementen is vereist in een statische menger om de afgemeten vloeistof correct en efficiënt te mengen. De vloeistofleverancier moet worden geraadpleegd om de optimale statische menger voor een specifieke toepassing te bepalen.
Een andere mengmethode is het gebruik van een dynamische mixer, die kan worden omschreven als een doseerkop met een roterende mechanische menger. Een dynamische mixer is meestal alleen nodig als de mixverhouding groot is. Dynamisch mengen is kostbaar en vereist meestal een vloeistofspoelcircuit. Een compromis kan zijn om een wegwerp roterende statische menger te gebruiken die grondiger mengt dan een standaard statische menger.
Koop statische mixers.
Geautomatiseerde dosering
Op een bank gemonteerde vloeistofdispensers zijn een optie bij het doseren van voorgemengde vloeistof uit een spuit of patroon. Twee belangrijke factoren moeten worden overwogen: de levensduur van het gemengde materiaal en de toenemende luchtruimte naarmate het vloeistofniveau in de spuit of patroon afneemt. Beide variabelen beïnvloeden de nauwkeurigheid van het gedoseerde schot. Er zijn kostbare compenserende en mechanische dispensers beschikbaar, maar deze moeten zorgvuldig worden bewaakt en aangepast. Klepregelaars die vergelijkbaar zijn met vloeistofdispensers kunnen een viervoudig, getimed signaal naar een klepkop geven voor automatische afgifte.
Elk automatisch doseer- en mixsysteem kan worden gekoppeld aan een stand-alone doseerrobot voor batchproductie of worden geïntegreerd in een in-line transportinstallatie. In een automatische doseerapplicatie is het meetsysteem in een stabiele staat van gereedheid om een signaal te ontvangen van de robot, die de op afstand gelegen mengklepkop draagt. De robot regelt het doseerpad en regelt ook het volume door de snelheid te regelen. In het geval van oppotten en inkapselen kan het meetsysteem ook het volume regelen, maar het proces is altijd een verbinding tussen de robot en de meetmachine.
Andere factoren bij het doseren van een shot of een kraal zijn de mixeropening en de grootte van de doseernaald, indien gebruikt. De gebruikelijke methode voor het besturen van een kleine korrel is het gebruik van een slangafsluiter aan het einde van een statische menger. De componenten van een slangafsluiter zijn wegwerpbaar.
Geautomatiseerde doseerrobots met meerdere assen zijn beschikbaar met een reeks werkplatforms geselecteerd voor de toepassing. Het meest gebruikelijk is een drie-assige machine, in een portaal- of cantileverontwerp. Selectieve conformiteit assemblage robotarmen (SCARA's) kunnen zware lasten dragen en presteren binnen een groter bereik van assen. Deze installaties zijn te zien in grootschalige industriële assemblage. Kleinere robots met drie of vier assen kunnen omgaan met spuiten en patronen die voorgemengde vloeistoffen bevatten, zoals voorgemengde en bevroren materialen.
Koop hier geautomatiseerde verstrekking.
Conclusie
Concluderend hebben zowel geautomatiseerde als handmatige afgifte en metermixapparatuur een waardevol doel om te dienen en kunnen ze voldoen aan de tweecomponenten-doseervereisten van de gebruiker. De keuze die beter is, is echter zeer afhankelijk van het soort toepassing in kwestie, evenals het budget en de verwachtingen van de koper. Ons technisch team verwelkomt alle vragen die lezers over dit onderwerp hebben. Stuur eenvoudig een e-mail naar: infoeurope@ellsworth.com.