Le applicazioni a due componenti (2K) di adesivi o materiali termocompositi stanno guadagnando terreno, in particolare nella produzione di batterie per veicoli elettrici ad alte prestazioni. Le celle sensibili alla temperatura non devono essere esposte al calore per l'indurimento, pertanto per la maggior parte delle fasi di montaggio vengono utilizzati materiali 2K. Allo stesso tempo, i design delle batterie cambiano rapidamente, il che significa che materiali e processi si evolvono costantemente. Quali sono le principali sfide e i fattori di successo nella progettazione e nell'implementazione delle applicazioni?
Processi diversi - sfide diverse
Nelle applicazioni a due componenti, il processo di polimerizzazione avviene tramite una reazione chimica quando i materiali vengono miscelati e applicati. Ciò significa che due diversi componenti devono essere trasportati, dosati, miscelati e applicati con precisione per soddisfare la durata e la qualità richieste. Le viscosità, i rapporti di miscelazione e le portate possono variare notevolmente a seconda dell'applicazione, dalle applicazioni a basso volume con rapporti di miscelazione irregolari, ad esempio durante l'incollaggio delle celle delle batterie, alle applicazioni di riempimento di spazi di grandi volumi o di protezione antincendio. Allo stesso tempo, i materiali sono spesso abrasivi o corrosivi, il che sollecita l'apparecchiatura, dalla pompa del materiale all'ugello.
Processi 2K tipici nell'assemblaggio delle batterie
- Incollaggio delle celle
- Incollaggio dei nastri di raffreddamento
- Incollaggio modulo batteria
- Applicazioni tropicali intensive
- Rivestimenti ignifughi
- Coperchio superiore/tenuta del coperchio
Configurazione degli strumenti di dosaggio: la flessibilità è fondamentale
Pertanto, non esistono standard per la progettazione del sistema di erogazione. La configurazione corretta deve essere scelta in base al singolo processo. La flessibilità all'interno del sistema di erogazione è fondamentale. Per quanto riguarda l'attrezzatura, è necessario prestare attenzione a quanto segue:
- Tecnologia dell'applicatore: i rapporti di miscelazione possono variare da 1:1 a 100:1. Assicurarsi di poter scegliere tra diversi concetti di iniezione. Possono essere necessarie valvole di miscelazione diverse, ad es. iniezione parallela per rapporti simili e iniezione centrale per rapporti di miscelazione non uniformi.
- Attrezzature di dosaggio: optate per unità di dosaggio ad alta risoluzione con un'ampia gamma di portate per coprire applicazioni su piccola e grande scala. La regolazione separata e controllata del flusso delle due unità di dosaggio garantisce un dosaggio preciso del materiale e la massima precisione di miscelazione nonostante le diverse viscosità.
- Alimentazione del materiale: un'ampia gamma di pompe per diverse dimensioni del fusto e proprietà del materiale (abrasivo, corrosivo, riempitivo, ecc.) è un grande vantaggio quando si tratta di garantire un approvvigionamento affidabile di materiali bicomponenti.
Sostituzione del miscelatore - pericolo di inciampo
La reazione chimica inizia non appena i due componenti entrano in contatto tra loro nella valvola di miscelazione. I miscelatori statici sono componenti soggetti a usura e devono essere sostituiti regolarmente perché il materiale si indurisce all'interno. Tuttavia, la sostituzione del miscelatore è un punto critico in quanto interrompe la produzione e rappresenta una potenziale fonte di errori. I miscelatori hanno delle tolleranze e se non sono posizionati correttamente, ciò può influire sulla qualità dell'applicazione. L'efficienza produttiva, la qualità e gli operatori beneficiano tutti di attrezzature che facilitano le sostituzioni dei miscelatori semplici e senza utensili e compensano le tolleranze.
Software - Processo e qualità sotto controllo
L'hardware preciso e ad alte prestazioni è solo la metà della battaglia. Il processo di polimerizzazione è fondamentale per la qualità dell'applicazione e deve essere controllato. Le funzionalità avanzate e dedicate del software 2K sono fondamentali per garantire la qualità e un processo di produzione senza intoppi. Eccone alcuni esempi:
- Il software è in grado di gestire e programmare lo spurgo dell'apparecchiatura durante le pause di produzione in base alla durata utile per evitare l'indurimento indesiderato del materiale all'interno del sistema.
- Il software può facilitare e regolare la pre-pressione individuale con cui l'adesivo viene applicato sul pezzo. Ciò è importante per garantire il giusto rapporto di miscelazione nonostante le diverse viscosità del materiale. Se la pre-pressione non è impostata correttamente, ciò può causare punti morbidi (indurimento ritardato o assente) o punti duri (indurimento prematuro), soprattutto all'inizio del cordone, e influire negativamente sulla qualità dell'applicazione.
- Il software è in grado di supportare il monitoraggio del processo: il rilevamento immediato delle più piccole deviazioni di processo contribuisce a garantire la qualità, a risparmiare materiale ed evitare scarti nella produzione in serie. Funzioni come il monitoraggio delle valvole per le unità di dosaggio e gli applicatori sono strumenti utili.
Competenza - Collaborare per l'eccellenza
Le applicazioni bicomponenti sono tra le più esigenti nel campo dell'incollaggio e dell'erogazione. Qui sono necessarie competenza ed esperienza. Nei nostri Innovation Center globali, riuniamo i nostri esperti di giunzione e tecnologia con i produttori di automobili, batterie e materiali. Insieme progettiamo il processo di giunzione, testiamo i rapporti di miscelazione e gli schemi di applicazione su parti di automobili o batterie reali in condizioni di produzione reali per garantire un avvio regolare della produzione. In questo modo mettiamo alla prova nuovi processi, acceleriamo l'innovazione e aiutiamo i nostri clienti e partner a guadagnare un vantaggio competitivo.