Tokomponent (2K)-anvendelser af klæbemidler eller termiske blandingsmaterialer vinder frem, især inden for fremstilling af højtydende EV-batterier. Temperaturfølsomme celler må ikke udsættes for varme under hærdning, og derfor anvendes der 2K-materialer til de fleste monteringstrin. Samtidig ændrer batteridesign sig hurtigt, hvilket betyder, at materialer og processer hele tiden udvikler sig. Hvad er de vigtigste udfordringer og succesfaktorer ved design og implementering af applikationer?
Forskellige processer – forskellige udfordringer
Ved tokomponentapplikationer sker hærdningsprocessen ved hjælp af en kemisk reaktion, når materialerne blandes og påføres. Det betyder, at to forskellige komponenter skal transporteres, doseres, blandes og påføres præcist for at opfylde den krævede brugstid og kvalitet. Viskositeter, blandingsforhold og gennemstrømningshastigheder kan variere meget afhængigt af anvendelsen – fra anvendelser med små volumener med ujævne blandingsforhold, f.eks. ved limning af battericeller, til anvendelser med store volumener af spalteudfyldning eller brandbeskyttelse. Samtidig er materialerne ofte slibende eller korroderende, hvilket belaster udstyret – fra materialepumpen til dysen.
Typiske 2K-processer i batterisamling
- Cellebinding
- Limning af kølebånd
- Limning af batterimodul
- Termiske grænsefladeapplikationer
- Brandhæmmende overfladebehandling
- Topdæksel/dækseltætning
Konfiguration af doseringsudstyret – fleksibilitet er nøglen
Derfor er der ingen standarder for udformningen af dispenseringssystemet. Den rigtige konfiguration skal vælges afhængigt af den enkelte proces. Fleksibilitet i doseringssystemet er afgørende. Når det gælder udstyret, skal du være opmærksom på følgende:
- Applikatorteknologi: Blandingsforholdet kan variere fra 1:1 op til 100:1. Sørg for, at du kan vælge mellem forskellige indsprøjtningskoncepter. Der kan være behov for forskellige blandingsventiler, f.eks. parallel indsprøjtning ved lignende blandingsforhold og central indsprøjtning ved uens blandingsforhold.
- Måleudstyr: Vælg måleenheder med høj opløsning og et bredt flowområde, der dækker både små og store anvendelser. Separat, flowstyret regulering af de to doseringsenheder sikrer præcis materialedosering og maksimal præcisionsblanding på trods af forskellige viskositeter.
- Materialeforsyning: Et bredt udvalg af pumper til forskellige tøndestørrelser og materialeegenskaber (slibende, ætsende, fyldstoffer osv.) er en stor fordel, når det drejer sig om at sikre en pålidelig forsyning af tokomponentmaterialer.
Mixerskift – snublefare
Den kemiske reaktion begynder, så snart de to komponenter kommer i kontakt med hinanden i blandeventilen. Statiske blandere er sliddele og skal udskiftes regelmæssigt, fordi materialet hærder indvendigt. Det er dog et kritisk punkt at udskifte blanderen, da det afbryder produktionen og er en potentiel kilde til fejl. Blanderne har tolerancer, og hvis de ikke sidder korrekt, kan det påvirke påføringskvaliteten. Produktionseffektivitet, kvalitet og operatører drager alle fordel af udstyr, der letter enkle, værktøjsfrie blanderskift og kompenserer for tolerancer.
Software – Proces og kvalitet under kontrol
Præcis og højtydende hardware er kun halvdelen af kampen. Hærdningsprocessen er afgørende for påføringskvaliteten og skal kontrolleres. Avancerede og dedikerede 2K-softwarefunktioner er afgørende for at sikre kvalitet og en problemfri produktionsproces. Eksempler herpå kan være:
- Softwaren kan styre og planlægge udluftningen af udstyret i produktionspauser i henhold til brugstiden for at forhindre uønsket hærdning af materialet inde i systemet.
- Softwaren kan lette og justere det individuelle fortryk, som limen påføres delen med. Dette er vigtigt for at sikre det rigtige blandingsforhold på trods af forskellige materialeviskositeter. Hvis fortrykket ikke er indstillet korrekt, kan det føre til bløde pletter (forsinket eller ingen hærdning) eller hårde pletter (for tidlig hærdning), især ved vulstens begyndelse – og det kan påvirke påføringskvaliteten negativt.
- Softwaren kan understøtte procesovervågning: Øjeblikkelig registrering af de mindste procesafvigelser hjælper med at sikre kvalitet, spare materiale og undgå spild i serieproduktion. Funktioner som ventilovervågning til doseringsenheder og applikatorer er nyttige værktøjer.
Kompetence – Partnerskab for excellence
Tokomponentapplikationer er blandt de mest krævende applikationer inden for limning og dosering. Her kræves ekspertise og erfaring. I vores globale innovationscentre samler vi vores sammenføjnings- og teknologieksperter med bil-, batteri- og materialeproducenter. Sammen designer vi samlingsprocessen, testblandingsforhold og påføringsmønstre på rigtige bil- eller batteridele under virkelige produktionsforhold for at sikre en problemfri start på produktionen. På den måde sætter vi nye processer på prøve, sætter fart på innovationen og hjælper vores kunder og partnere med at opnå konkurrencefordele.