Aplikace dvousložkových (2K) lepidel nebo teplovodivých past se stále více prosazují, zejména ve výrobě vysoce výkonných baterií pro elektromobily. Teplotně citlivé články nesmí být vystaveny ohřevu během vytvrzování, proto se pro většinu montážních kroků používají 2K materiály. Zároveň se rychle mění konstrukce baterií, což znamená, že materiály a procesy se neustále vyvíjejí. Jaké jsou hlavní výzvy a faktory úspěchu při navrhování a implementaci aplikací?
Různé procesy – různé výzvy
U dvousložkových aplikací probíhá vytvrzování chemickou reakcí při smíchání a nanesení materiálů. To znamená, že je nutné přesně dopravit, dávkovat, smíchat a nanést dvě různé složky, aby byla splněna požadovaná doba zpracovatelnosti a kvalita. Viskozita, poměry míchání a průtoky se mohou v závislosti na aplikaci značně lišit – od aplikací s malým objemem a nerovnoměrnými poměry míchání, například při lepení bateriových článků, až po aplikace s velkým objemem pro vyplňování mezer nebo protipožární ochranu. Materiály jsou zároveň často abrazivní nebo korozivní, což klade vysoké nároky na zařízení – od čerpadla materiálu až po trysku.
Typické 2K procesy při montáži baterií
- Lepení článků
- Lepení chladicích pásků
- Lepení modulů baterií
- Aplikace tepelného rozhraní
- Protipožární nátěry
- Těsnění horního víka/krytu
Konfigurace dávkovacího zařízení – flexibilita je klíčová
Proto neexistují žádné normy pro konstrukci dávkovacího systému. Správná konfigurace musí být zvolena v závislosti na individuálním procesu. Flexibilita dávkovacího systému je proto zásadní. Pokud jde o zařízení, měli byste věnovat pozornost následujícímu:
- Technologie aplikátoru: poměry míchání se mohou lišit od 1:1 až po 100:1. Ujistěte se, že můžete vybírat z různých koncepcí vstřikování. Mohou být vyžadovány různé směšovací ventily, např. paralelní vstřikování pro podobné poměry a centrální vstřikování pro nerovnoměrné poměry míchání.
- Dávkovací zařízení: zvolte si dávkovací jednotky s vysokým rozlišením s širokým rozsahem průtoku, které pokrývají malé i velké aplikace. Samostatná regulace průtoku obou dávkovacích jednotek zajišťuje přesné dávkování materiálu a maximální přesnost míchání i při různých viskozitách.
- Přívod materiálu: Široké portfolio čerpadel pro různé velikosti válců a vlastnosti materiálu (abrazivní, korozivní, plniva atd.) je velkou výhodou, pokud jde o zajištění spolehlivého přívodu dvousložkových materiálů.
Výměna směšovače – nebezpečný zdrojem chyb
Chemická reakce začíná, jakmile se obě složky dostanou do kontaktu ve směšovacím ventilu. Statické směšovače jsou opotřebitelné díly a je třeba je pravidelně vyměňovat, protože materiál uvnitř tvrdne. Výměna směšovače je však kritickým bodem, protože přerušuje výrobu a je potenciálním zdrojem chyb. Směšovače mají tolerance a pokud nejsou správně usazeny, může to ovlivnit kvalitu aplikace. Zefektivnění výroby, kvalita a obsluha – to vše těží z vybavení, které umožňuje jednoduchou výměnu směšovačů bez použití nářadí a kompenzuje tolerance.
Software – řízení procesů a kvality
Přesný a vysoce výkonný hardware je jen polovina úspěchu. Klíčový význam pro kvalitu aplikace má proces vytvrzování, který musí být řízen. Pokročilé a specializované funkce softwaru pro 2K aplikace jsou rozhodující pro zajištění kvality a plynulého výrobního procesu. Zde je několik příkladů:
- Software může řídit a časovat proplachování zařízení při přerušení výroby podle doby zpracovatelnosti, aby se zabránilo nežádoucímu vytvrzování materiálu uvnitř systému.
- Software může usnadnit a upravit individuální přetlak, kterým se lepidlo nanáší na díl. To je důležité pro zajištění správného poměru míchání i při různých viskozitách materiálu. Pokud není přetlak nastaven správně, může to vést k měkkým místům (opožděné nebo žádné vytvrzování) nebo tvrdým místům (předčasné vytvrzování), zejména na začátku housenky – a to má negativní vliv na kvalitu aplikace.
- Software může podporovat monitorování procesu: okamžitá detekce nejmenších odchylek procesu pomáhá zajistit kvalitu, šetřit materiál a zabránit zmetkovitosti v sériové výrobě. Užitečným nářadím jsou funkce jako monitorování ventilů pro dávkovací jednotky a aplikátory.
Kompetence – partnerství pro dokonalost
Dvousložkové aplikace patří mezi nejnáročnější aplikace v oblasti lepení a nanášení. Zde jsou vyžadovány odborné znalosti a zkušenosti. V našich globálních inovačních centrech spolupracují naši odborníci na spojování a technologie s výrobci automobilů, baterií a materiálů. Společně navrhujeme proces spojování, testujeme směšovací poměry a aplikační vzory na skutečných dílech automobilů nebo baterií za reálných výrobních podmínek, abychom zajistili hladké spuštění výroby. Tímto způsobem prověřujeme nové procesy, urychlujeme inovace a pomáháme našim zákazníkům a partnerům získat konkurenční výhodu.