Дозирование смолы

Система дозирования смолы — это техническая установка для обработки литейной смолы с целью заполнения, герметизации, покрытия или пропитки технических деталей, особенно в области электричества и электроники, таких как трансформаторы , ЖК-дисплеи и другие устройства различного размера.

В связи с прогрессирующей миниатюризацией и внедрением электроники в новые области требования к качеству деталей повышаются, а значит, необходимо повышать и качество дозирования. Для достижения требуемого качества, с одной стороны, необходимо соответствующим образом разработать и оптимизировать систему смол. С другой стороны, система дозирования смолы должна работать все более точно, чтобы обеспечить наилучшее дозирование. Из-за постоянно растущего ценового давления устройства для литья должны обеспечивать повышенное качество, а также становиться быстрее и надежнее.

Требования к хорошему дозированию

Прежде всего, при раздаче электрические и электронные части должны быть надежно изолированы и полностью исключено проникновение влаги. Очень часто тепло необходимо правильно отводить от детали, и этот параметр можно улучшить, выбрав соответствующую смолу, например эпоксидную, полиуретановую или силиконовую.

Этапы процесса в системе дозирования

В системе дозирования должны выполняться следующие процессы:

Кондиционирование смоляной смеси
Транспортировка материалов
Измерение
Смешивание
Кастинг

Хорошая система дозирования смолы обеспечивает высокое качество отливки такого же высокого стандарта даже при серийном массовом производстве.

Кондиционирование

Некоторые свойства смеси смол, с наполнителем или без него, с одним или двумя компонентами (смола + отвердитель), имеют решающее значение для качества продукта:

Равномерное распределение наполнителей (без оседания)
Удаление воздуха и влаги
Постоянная, часто повышенная температура для поддержания низкой вязкости.

Равномерное распределение наполнителей без схватывания поддерживается постоянным перемешиванием.

Воздух и влага удаляются путем вакуумирования резервуаров с материалом.

Повышенная температура достигается и поддерживается за счет тщательно контролируемого нагрева емкостей, линий подачи материала, насосов и дозирующих головок. В наполненных сложных смесях смол кондиционирование особенно важно для качества продукта.

Транспортировка материалов

Установка разливки смолы с двумя дозаторами (шестеренными насосами)

Какой тип подающего насоса следует использовать, главным образом зависит от вязкости материала и абразивности наполнителей.

Для материалов низкой и средней вязкости:

Поршневые насосы
Эксцентриковые винтовые насосы
Винтовые насосы с прогрессивной динамикой
Шестеренные насосы

Шестеренчатые насосы не подходят для абразивных материалов.

Для высоковязких материалов насосы с следящими пластинами подключаются к эксцентриковому винтовому насосу или черпающему поршневому насосу. Дозирование контролируется по массе, времени и объему для определения количества подаваемой смолы.

Дозирование по массе

Взвешивание обеспечивает очень точное определение количества, но удлиняет время цикла. Кроме того, весы на производственной линии могут быть весьма чувствительны к сбоям и их сложно использовать на платах, состоящих из множества деталей. Из-за этих проблем этот метод используется редко.

Измерение с помощью объема

Технически получение постоянного объема относительно просто, и поэтому системы дозирования, основанные на дозировании постоянного объема, особенно просты и надежны.

Очень хороший способ – использование поршневых дозирующих головок. Соотношение смолы и отвердителя можно точно определить по соотношению ширины двух отдельных поршней, одного для смолы, другого для отвердителя, при этом оба поршня толкаются одновременно. Количество определяется общим стопором, одинаково ограничивающим ход обоих поршней.

Уровень техники (2009 г.) составляет объемы дозирования от 0,01 мл до примерно 250 мл, а может быть и больше.

Измерение по времени

Этот метод требует, чтобы соответствующие насосы обеспечивали точно постоянный поток материала. Поток материала запускается управляемым клапаном и прекращается через определенное время.

Этот метод особенно подвержен ошибкам дозирования, поскольку малейшее изменение скорости потока приводит к изменению количества дозируемой смолы и/или отвердителя. Обеспечение абсолютно постоянного потока требует относительно высокой электронной сложности, но обеспечивает гораздо большую гибкость в регулировании пропорций отвердителя и смолы.

Смешивание

В случае двухкомпонентных смол тщательное смешивание имеет решающее значение для достижения одинаковой реакции между смолой и отвердителем во всем материале. Возможны три способа смешивания: ^[1]^[2]

статическая смесительная трубка
динамический блендер
динамическая статическая смесительная трубка

Статическая смесительная трубка

Компоненты встречаются в смесительной трубке из пластика. Трубка содержит неподвижные стенки, позволяющие несколько раз разделять и соединять материал, смешивая при этом смолу и отвердитель. Смесительную трубку после использования не очищают, а выбрасывают.

Преимущества: отсутствие движущихся частей , отсутствие постобработки, отсутствие остатков чистящей жидкости.

Недостатки: смесительные трубки как мусор, интенсивность перемешивания практически не регулируется

Динамическое микширование

Компоненты встречаются в смесительной камере, обычно изготовленной из нержавеющей стали, и там они гомогенно смешиваются с помощью вращающегося блендера. Для оптимизации смешивания скорость вращения можно контролировать электронно. Перед повторным использованием камеру смешивания и блендер необходимо очистить специальной чистящей жидкостью. Обычно это происходит автоматически.

Преимущество: интенсивность смешивания можно точно контролировать.

Недостатки: чаще всего из-за поломки из-за движущихся частей, требуется очистка, возможно, остатки чистящей жидкости, использованная чистящая жидкость является отходами или даже опасными отходами, дорогостоящая замена или очистка камеры в случае образования накипи из-за затвердевшей смолы внутри смесительной камеры.

Статико-динамическое смешивание

Смесительная трубка из пластика содержит спираль, приводимую в движение внешним двигателем. Этот метод используется редко.

Дозирование

Для обеспечения наилучшего литья деталь и дозатор необходимо перемещать относительно друг друга. В принципе есть два пути:

Перемещение дозирующего устройства
Движение детали

Во многих случаях дозирование может быть успешно осуществлено только в вакууме. Особенно это актуально для деталей с большой подрезкой , т.е. замачиванием трансформаторных катушек. В таких случаях дозирование без пузырьков может быть достигнуто только в вакууме. Для этого системы дозирования оснащаются вакуумными камерами. Чтобы сократить время цикла, на входе и на выходе может быть установлен шлюз. В вакуумном дозировании разумно построить только системы, в которых детали движутся, а дозатор остается на месте.

Для серийного производства могут использоваться системы дозирования с многократными дозирующими головками. В настоящее время (2006 г.) работают системы, способные одновременно выполнять до тридцати дозирующих операций.

Вариативность дозирования

Самый простой способ дозирования — залить определенное количество смолы в одно место неподвижной детали. Такие простые системы иногда называют системами учета. Доступны столы центробежного литья. Форма фиксируется на этом поворотном столе, и пока смесь смолы подается в форму, центробежная сила обеспечивает твердую, чистую засыпку без пузырьков. Деталь также прочнее за счет упрочнения под напряжением. В некоторых случаях детали аналогичны дозированию под давлением.

При использовании адекватных средств управления доступно множество вариантов заброса. Например, плотины можно отливать разной формы. Отлитые из высоковязкого, тиксотропного материала, дамбы могут быть заполнены смолой малой вязкости (dam & fill). Скорость нанесения смолы можно варьировать во время литья или литье можно производить несколькими порциями. При этом деталь может выполнять сложные движения. Использование дополнительных опций такого рода позволяет решать сложные задачи литья.

Внедрение дозирования в производственную линию

Систему литья можно комбинировать с множеством различных производственных этапов в рамках производственной линии. Таким образом, литье становится неотъемлемой частью всего производства детали. Чтобы наилучшим образом учесть деликатные требования дозирования на всех этапах производства, наиболее крупные производители также активно занимаются автоматизацией. Новейшей разработкой в этой области является проектирование производственной линии из сборных, идеально адаптированных модулей и робототехники. ^[3] Это ускоряет разработку индивидуальных решений и снижает их стоимость.

Примеры применения дозирования

Все больше деталей герметизируются методом литья, поскольку это ускоряет производство и увеличивает срок службы и функциональность деталей. С другой стороны, запломбированные детали ремонту не подлежат.

Герметизация электронных частей

Электронные блоки, включаемые в плату, обычно герметизируются смолой для защиты от воздействия окружающей среды и механических повреждений. В таких случаях выдача обычно означает просто заполнение формы, что является относительно простым процессом.

Производство светодиодов

Светодиоды производятся на полностью автоматизированных линиях. Частью этого является дозирование в прозрачных пластиках. Здесь короткие рабочие циклы имеют большое значение для снижения цены на маленькие фонарики. Это пример использования нескольких дозирующих головок.

Замачивание электрических обмоток

В электродвигателях и трансформаторах необходимы несколько слоев обмоток из тонкой медной проволоки. Сегодня их обычно пропитывают смолой, чтобы защитить от воздействия окружающей среды и улучшить изоляцию друг от друга. Из-за тонкой структуры межобмоточного пространства и большого подреза пропитка таких обмоток предъявляет самые высокие требования к используемому дозирующему устройству.

См. также

Ссылки

^ «Как выбрать статический миксер» . РезинЛаб . Проверено 20 января 2024 г.
^ «Статические миксеры» . Системы дозирования EXACT . Проверено 20 января 2024 г.
^ «Статические миксеры» . Системы дозирования EXACT . Проверено 20 января 2024 г.

[1] «Как выбрать статический миксер» . РезинЛаб . Проверено 20 января 2024 г.

[2] «Статические миксеры» . Системы дозирования EXACT . Проверено 20 января 2024 г.

[3] «Статические миксеры» . Системы дозирования EXACT . Проверено 20 января 2024 г.

[1]

[2]

[3]