Les applications à deux composants (2K) d’adhésifs ou de matériaux composites thermiques gagnent du terrain, en particulier dans la fabrication de batteries de véhicules électriques hautes performances. Les cellules sensibles à la température ne doivent pas être exposées à la chaleur pour le durcissement, c’est pourquoi des matériaux 2K sont utilisés pour la plupart des étapes d’assemblage. Parallèlement, les conceptions des batteries évoluent rapidement, ce qui signifie que les matériaux et les processus évoluent constamment. Quels sont les principaux défis et facteurs de réussite lors de la conception et de la mise en œuvre d’applications ?
Processus diversifiés – défis variés
Dans le cas d’applications à deux composants, le processus de durcissement se déroule par une réaction chimique lors du mélange et de l’application des matériaux. Cela signifie que deux composants différents doivent être transportés, dosés, mélangés et appliqués avec précision pour répondre à la durée de conservation et à la qualité requises. Les viscosités, les rapports de mélange et les débits peuvent varier considérablement en fonction de l’application – des applications de faible volume avec des rapports de mélange irréguliers, par exemple lors du collage des cellules de batterie, aux applications de mastics de grand volume ou de protection incendie. En même temps, les produits sont souvent abrasifs ou corrosifs, ce qui sollicite l’équipement, de la pompe à produit à la buse.
Procédés 2K typiques dans l’assemblage de batteries
- Liaison des cellules
- Collage des rubans de refroidissement
- Collage du module de batterie
- Applications de l'interface thermique
- Revêtements ignifuges
- Couvercle supérieur/joint de couvercle
Configuration de l’équipement de distribution – la flexibilité est essentielle
Par conséquent, il n’existe pas de normes pour la conception du système de distribution. La bonne configuration doit être choisie en fonction du processus individuel. La flexibilité du système de distribution est cruciale. En ce qui concerne l’équipement, vous devez prêter attention à ce qui suit :
- Technologie de l’applicateur : les rapports de mélange peuvent varier de 1:1 à 100:1. Assurez-vous de pouvoir choisir entre différents concepts d’injection. Différentes vannes mélangeuses peuvent être nécessaires, par exemple injection parallèle pour des rapports similaires et injection centrale pour des rapports de mélange inégaux.
- Équipement de dosage : optez pour des unités de dosage haute résolution avec une large plage de débit pour couvrir les applications à petite et grande échelle. La régulation séparée et contrôlée du débit des deux unités de dosage garantit un dosage précis du produit et un mélange de précision maximale malgré les différentes viscosités.
- Alimentation en matériaux : une large gamme de pompes pour différentes tailles de fûts et propriétés des matériaux (abrasifs, corrosifs, charges, etc.) est un avantage majeur lorsqu’il s’agit de garantir un approvisionnement fiable en matériaux à deux composants.
Changement de mélangeur – risque d'erreur
La réaction chimique commence dès que les deux composants entrent en contact dans la vanne mélangeuse. Les mélangeurs statiques sont des pièces d’usure et doivent être remplacés régulièrement car le matériau durcit à l’intérieur. Cependant, le remplacement du mélangeur est un point critique, car il interrompt la production et est une source potentielle d’erreurs. Les mélangeurs ont des tolérances et s’ils ne sont pas positionnés correctement, cela peut affecter la qualité de l’application. L’efficacité de la production, la qualité et les opérateurs bénéficient tous d’un équipement qui facilite les changements de mélangeur simples et sans outil et compense les tolérances.
Logiciel – Processus et qualité sous contrôle
Un matériel précis et hautement performant n’est qu’une partie de la bataille. Le processus de durcissement est essentiel à la qualité de l’application et doit être contrôlé. Les fonctionnalités logicielles 2K avancées et dédiées sont cruciales pour garantir la qualité et un processus de production fluide. En voici quelques exemples :
- Le logiciel peut gérer et temporiser la purge de l’équipement pendant les pauses de production en fonction de la durée de vie en pot pour éviter le durcissement indésirable du matériau à l’intérieur du système.
- Le logiciel peut faciliter et ajuster la pré-pression individuelle avec laquelle la colle est appliquée sur la pièce. Ceci est important pour garantir le bon rapport de mélange malgré les différentes viscosités du produit. Si la pré-pression n’est pas réglée correctement, cela peut entraîner des points mous (polymérisation retardée ou inexistante) ou des points durs (polymérisation prématurée), en particulier au début du cordon, et avoir un impact négatif sur la qualité de l’application.
- Le logiciel peut prendre en charge la surveillance des processus : la détection immédiate des plus petits écarts de processus permet d’assurer la qualité, d’économiser du matériel et d’éviter le rebut dans la production en série. Des fonctions telles que la surveillance des vannes pour les unités de dosage et les applicateurs sont des outils utiles.
Compétence – Partenariat pour l’excellence
Les applications à deux composants font partie des applications les plus exigeantes dans le domaine du collage et de la distribution. L’expertise et l’expérience sont nécessaires. Dans nos centres d’innovation mondiaux, nous réunissons nos experts en assemblage et en technologie avec les fabricants automobiles, de batteries et de matériaux. Ensemble, nous concevons le processus d’assemblage, testons les rapports de mélange et les modèles d’application sur des pièces de voiture ou de batterie réelles dans des conditions de production réelles pour garantir un démarrage en douceur de la production. De cette manière, nous mettons de nouveaux processus à l’épreuve, accélérons l’innovation et aidons nos clients et partenaires à acquérir un avantage concurrentiel.