Dozowanie, mieszanie i dozowanie klejów: zautomatyzowane v Sprzęt ręczny
Po zidentyfikowaniu dwuskładnikowego kleju jako rozwiązania do aplikacji, następnym krokiem jest ocena najbardziej odpowiedniej metody dozowania, biorąc pod uwagę takie czynniki, jak koszt, dokładność, wydajność, wydajność i eliminacja odpadów.
W tym wpisie na blogu z tego miesiąca badamy różnice między automatycznym i ręcznym licznikiem, urządzeniami do mieszania i dozowania oraz aplikacjami, do których są najlepiej dostosowane.
Przegląd
Producenci poszukują coraz bardziej niezawodnych i opłacalnych rozwiązań, gdy stawiają czoła wyzwaniom związanym z klejeniem, zalewaniem i formowaniem uszczelek na miejscu. W rezultacie coraz częściej wybierane są płyny dwuczęściowe, aby zapewnić wyższą jakość, spójność i wytrzymałość.
Wymóg jakości i wydajności w okresie użytkowania produktu rozciąga się nie tylko na dobra trwałe, ale także na produkty konsumenckie, których żywotność wynosi zaledwie kilka lat - i gdzie konkurencja jest silna. W rezultacie wiele sektorów przemysłowych wybiera wiele płynów wieloskładnikowych, które mogą zapewnić doskonałą kontrolowaną wydajność.
Różnorodność działalności przemysłowej wymaga podobnie szerokiego zakresu opcji automatyzacji. Na przykład zautomatyzowane rozwiązanie licznika / mieszanki weźmie pod uwagę niezbędną wydajność i charakterystykę płynu, a dozowanie końcowego zmieszanego płynu uwzględni dokładność pozycjonowania, szybkość przepływu, spójność objętości, powtarzalność i odpowiednie środki bezpieczeństwa.
Z reguły płyny dwuskładnikowe wymagają zautomatyzowanego procesu, gdy tylko jest to możliwe. Ze względu na swój charakter ten rodzaj materiału należy dokładnie wymieszać zgodnie z zaleceniami producenta - każde odchylenie będzie skutkowało prawdopodobną katastrofalną awarią lub pogorszeniem integralności i działania produktu w ciągu przewidzianego okresu użytkowania. Jeśli zautomatyzowane rozwiązanie zostanie uznane za zbyt kosztowne lub jego trafność jest wątpliwa, ręczne dozowanie / mieszanie płynu jest nie mniej krytyczne niż warunki stosowane w systemie automatycznym.
Ręczne operacje miernika / miksowania w małej objętości
Co najmniej ręczne mieszanie płynów w małej objętości należy ograniczyć do wstępnie napełnionych i oddzielnych nabojów lub zestawów worków rozrywających, które mogą odpowiednio wymieszać składniki płynów. Preferowane są dwuczęściowe wkłady, ponieważ wykorzystują wewnętrzny pręt mieszający i głowicę mieszającą, które dokładnie mieszają dwa składniki we właściwej proporcji. Zmieszany płyn można dozować bezpośrednio z naboju za pomocą pistoletu ręcznego lub systemu dozującego z regulacją czasu.
Zestawy worków rozrywających oddzielające dwa płynne składniki wymagają starannego ręcznego procesu mieszania, a wszelkie instrukcje dostarczone z zestawem powinny być ściśle przestrzegane. Po zmieszaniu dwóch składników płyn wlewa się do wkładu lub strzykawki i dozuje za pomocą systemu dozowania z regulacją czasu. Jest to mniej korzystna metoda niż stosowanie zestawu nabojowego, ponieważ powietrze może być wprowadzane w procesie nalewania.
Miernik niskiej i średniej objętości / automatyzacja miksowania
Montowane na ławce stacje liczników / mieszania / dozowania, takie jak DP200-1 oraz DP400-1 od Fisnar, zapewnia rozwiązanie do automatyzacji dozowania od małej do umiarkowanej objętości. Maszyny te stanowią realną alternatywę dla w pełni automatycznych systemów dozowania i mieszania masy, pod warunkiem, że komponenty płynów są dostępne w podwójnym kartridżu. Pakiet wkładów jest wkładany do dwucylindrowego siłownika pneumatycznego, który jest montowany na wieży, aby stać się stacją dozującą, a siłowniki są profilowane tak, aby pasowały do stosunku wkładu (np. 2: 1, 4: 1 itd.) . Końcowe mieszanie jest następnie wykonywane przez mieszalnik statyczny. System jest zwykle sterowany pedałem nożnym, ale opcje sterowania obejmują cyfrowy licznik czasu strzału, logikę powietrzną i instalację zaworu zaciskowego. Można również umieścić podwójne kartridże o pojemności 200 ml i 400 ml.
Aplikacje o małej objętości mogą wymagać bardzo dokładnego pozycjonowania i precyzyjnej kontroli głośności. Wspólna instalacja obejmowałaby zautomatyzowanego robota wyposażonego w głowicę zaworu i mieszalnik statyczny zasilany z układu dozującego. W miniaturowych procesach półprzewodnikowych i montowanych powierzchniowo, wstępnie zmieszane strzykawki stosuje się do dozowania w ciasne przestrzenie między komponentami.
W przypadku zautomatyzowanych, małoobsługowych aplikacji mikro-strzałowych system licznika / mieszanki, który zawiera zbiorniki nabojowe, może być zamontowany na robocie, chociaż system musi być zainstalowany na maszynie, która jest w stanie obsłużyć niezbędny ładunek.
Szereg zastosowań w produktach trwałych, takich jak sektor obronny i transportowy, wymaga zaawansowanego kondycjonowania płynów i monitorowania procesu. Rozwiązania w zakresie dozowania i mieszania w tych sektorach są podyktowane rygorystycznymi standardami i wymagają starannego planowania i niestandardowych propozycji.
Miernik dużej objętości / automatyka miksowania
Dwuczęściowe dozowanie i mieszanie o dużej objętości wymaga zautomatyzowanego i usystematyzowanego rozwiązania. Proces wydawania może być ręczny lub automatyczny. Należy wziąć pod uwagę przechowywanie płynów, dostarczanie płynów oraz ewentualną instalację alarmów poziomu i czujników. Metoda dozowania jest określana na podstawie decyzji podobnych do decyzji dotyczących dozowania o małej objętości, w tym dokładności pozycjonowania i kontroli objętości.
Opcje zaopatrzenia w płyn
Zautomatyzowana produkcja i niskoobrotowe dozowanie w dużych ilościach wymaga wystarczającego dopływu płynu, który jest dostępny przez cały czas. Odpowiednie doprowadzenie płynu do układu dozującego zależy od rodzaju dostępnych pojemników z płynem, wielkości pojemnika, lepkości i kondycjonowania określonych w karcie danych technicznych producenta (TDS). Opcje dostarczania płynu będą obejmować bezpośrednią dostawę z pojemników dostawcy, zbiorników grawitacyjnych i wspomaganych ciśnieniowo lub dodatkowych zbiorników magazynowych.
Płyn o średniej do wysokiej lepkości jest zwykle dostarczany w wiadrach o pojemności 3 kg i 20 litrów lub beczkach o pojemności 200 litrów. Systemy wytłaczarek i pomp służą do dostarczania płynu bezpośrednio do pomp dozujących lub do wtórnych zbiorników utrzymujących, które są kontrolowane przez czujniki.
Możliwe są procesy kondycjonowania płynów (np. Zarządzanie termiczne, kontrola środowiska, mieszanie i odgazowanie). Wyzwalacze niskiego i wysokiego poziomu w w pełni zautomatyzowanych systemach zapewniają odpowiednią podaż płynu. Czujniki niskiego i wysokiego poziomu w nieautomatycznych systemach zasilania mogą sygnalizować, kiedy należy wymienić pojemnik lub napełnić zbiornik.
Wiele dwuczęściowych płynów stosowanych w automatycznym dozowaniu i mieszaniu wymaga okresowego automatycznego lub ręcznego płukania układu. Podczas pracy z materiałami niebezpiecznymi i ich usuwania należy przestrzegać bezpieczeństwa personelu i odpowiednich procedur.
W zależności od płynu i procesu kondycjonowanie i kontrola płynu może obejmować system dozujący, węże i głowicę mieszającą. Wymagania dotyczące kondycjonowania są na ogół instalowane w systemach na dużą skalę, a także wymagają wytrzymałych robotów do automatycznego dozowania.
Różnice w licznikach / mieszarkach
Dostępnych jest wiele technologii pomiaru i mieszania. Obejmują one pompy tłokowe, pompy zębate, pręty pełne i maszyny z progresywną wnęką, z których wszystkie zapewniają pomiar objętościowy z wysoką dokładnością i powtarzalnością.
Technologia pomp tłokowych jest najczęstszym i tańszym rozwiązaniem dla płynów o wysokiej lepkości wymagających wysokiego ciśnienia. Jednak technologia ta nie toleruje płynów zawierających zawartość ciał stałych, ponieważ cząstki stałe mogą zostać uwięzione w uszczelkach, co ostatecznie może spowodować uszkodzenie integralności i wydajności maszyny. W kilku przypadkach wymagany harmonogram częstej konserwacji może być tolerowany.
Zaleca się stosowanie maszyn tłokowych jednostronnego działania o stałym przełożeniu w porównaniu z modelami o zmiennym przełożeniu. Przyczyny obejmują między innymi zapobieganie zanieczyszczeniom, łatwość konfiguracji, kalibrację i koszty.
Zasada działania jednostronnego dozowania w maszynie z pompą tłokową konfiguruje dwie pompy dozujące pod kątem dokładnego stosunku. Płyn jest wciągany do cylindra, gdy pręt pompy cofa się do pozycji ładowania i jest dozowany, gdy pręt pompy wypiera płyn. Jednostronnego działania, pompa tłokowa taka jak Fluid Research LC50FR musi się naładować po zakończeniu cyklu pompy. Jest to ważna kwestia w przypadku automatycznego dozowania.
Alternatywą dla modelu jednostronnego działania jest układ dwustronnego działania, który jest wykorzystywany przede wszystkim do zapewnienia ciągłego dozowania za pomocą tłokowych pomp tłokowych z podwójnym tłoczyskiem. Układy dwustronnego działania zmniejszają również częstotliwość ładowania, przedłużając w ten sposób żywotność uszczelnień pompy.
Technologia pomp z progresywną wnęką jest wydajnym rozwiązaniem dla płynów o wysokiej zawartości ciał stałych i wypełniaczy ściernych, takich jak krzemionka lub aluminium. System wykorzystuje konstrukcję wirnika / stojana do odmierzania, mieszania i dozowania płynu o wysokiej lepkości. Są również ciągłe w działaniu, a zatem wolne od tętna.
Niskociśnieniowe układy dozujące z pompą zębatą są szeroko stosowane w przypadku płynów o niskiej i średniej lepkości. Pompy te zapewniają ciągłe dozowanie bez tętna. Zasadniczo pomp zębatych nie można stosować z płynami zawierającymi wypełniacze ścierne. Maszyny działają, gdy płyn wchodzi do pompy pod ciśnieniem. Gdy koło zębate się obraca, płyn jest uszczelniany między stykami siatki czopowej i tym samym przepływa wokół obwodu obudowy pompy zębatej. W ten sposób płyn jest kontrolowany objętościowo i dostarczany do głowicy zaworu dozującego.
Opcje mieszania dla płynów dwuskładnikowych
Mieszalnik statyczny jest najczęściej stosowaną metodą mieszania. Ten mikser z tworzywa sztucznego składa się z zewnętrznej rurki i wewnętrznych elementów mieszających. Odmierzony płyn jest podawany do głowicy zaworu dozującego z przymocowanym mieszalnikiem statycznym. Dwa zawory w głowicy zaworu otwierają się jednocześnie, umożliwiając tym samym przepływ dwóch płynów do mieszalnika pod ciśnieniem. Prawidłowa liczba elementów mieszających jest wymagana w mieszalniku statycznym, aby prawidłowo i skutecznie wymieszać dozowany płyn. Należy skonsultować się z dostawcą płynu w celu ustalenia optymalnego mieszalnika statycznego dla konkretnego zastosowania.
Inną metodą mieszania jest zastosowanie mieszalnika dynamicznego, który można opisać jako głowicę zaworu dozującego z obracającym się mieszalnikiem mechanicznym. Mikser dynamiczny jest zwykle konieczny tylko wtedy, gdy istnieje duża różnica w stosunku mieszania. Mieszanie dynamiczne jest kosztowne i zwykle wymaga obwodu przepłukiwania płynem. Kompromisem może być zastosowanie jednorazowego obrotowego mieszalnika statycznego, który może zapewnić dokładniejsze mieszanie niż uzyskany ze standardowego mieszalnika statycznego.
Kup miksery statyczne.
Zautomatyzowane dozowanie
Dozowniki płynu zamontowane na stole są opcją przy dozowaniu wstępnie zmieszanego płynu ze strzykawki lub wkładu. Należy wziąć pod uwagę dwa ważne czynniki: żywotność zmieszanego materiału oraz rosnącą przestrzeń powietrzną wraz ze spadkiem poziomu płynu w strzykawce lub naboju. Obie te zmienne wpływają na dokładność dozowanego strzału. Dostępne są kosztowne dozowniki kompensacyjne i mechaniczne, ale wymagają starannego monitorowania i regulacji. Sterowniki zaworów podobne do dozowników płynów mogą dostarczać czterokierunkowy sygnał czasowy do głowicy zaworu w celu automatycznego dozowania.
Każdy automatyczny system dozowania i mieszania można podłączyć do samodzielnego robota dozującego produkcję seryjną lub zintegrować z przenośnikiem liniowym. W aplikacji automatycznego dozowania system dozujący jest w stałym stanie gotowości do otrzymania sygnału od robota, który przenosi głowicę zdalnego zaworu mieszającego. Robot kontroluje ścieżkę dozowania, a także kontroluje objętość poprzez kontrolowanie prędkości. W przypadku zalewania i hermetyzacji system dozujący może również kontrolować objętość, ale proces ten jest zawsze połączeniem robota z maszyną dozującą.
Inne czynniki związane z dozowaniem strzału lub kulki to otwór miksera i rozmiar igły dozującej, jeśli jest używana. Powszechną metodą kontrolowania małej kulki jest użycie zaworu z rurką zaciskową na końcu mieszalnika statycznego. Elementy zaworu z rurką zaciskową są jednorazowego użytku.
Zautomatyzowane roboty dozujące z wieloma osiami są dostępne z szeregiem platform roboczych wybranych do zastosowania. Najczęściej jest to maszyna trzyosiowa, zarówno w wykonaniu suwnicowym, jak i wspornikowym. Ramiona robota montażu selektywnego (SCARA) mogą przenosić duże obciążenia i działać w większym zakresie osi. Te instalacje można zobaczyć w dużych instalacjach przemysłowych. Mniejsze roboty o trzech lub czterech osiach mogą obsługiwać strzykawki i wkłady zawierające wstępnie zmieszane płyny, takie jak wstępnie zmieszane i zamrożone materiały.
Kup automatyczne dozowanie tutaj.
Final Thoughts
Podsumowując, zarówno automatyczne, jak i ręczne dozowanie oraz urządzenia do mieszania liczników mają cenny cel, aby służyć i są w stanie spełnić wymagania użytkownika dotyczące dozowania dwuskładnikowego. Jednak wybór tego, który jest lepszy, zależy w dużej mierze od rodzaju aplikacji, a także budżetu i oczekiwań nabywcy. Nasz zespół techniczny chętnie odpowie na wszelkie pytania czytelników na ten temat. Wystarczy wysłać wiadomość e-mail na adres: infoeurope@ellsworth.com.