Dvojzložkové (2K) aplikácie lepidiel alebo tepelne vodivých materiálov si získavajú čoraz väčšie uplatnenie, najmä pri výrobe vysokovýkonných batérií pre elektrické vozidlá. Teplocitlivé články nesmú byť vystavené teplu počas vytvrdzovania, a preto sa na väčšinu montážnych krokov používajú 2K materiály. Zároveň sa konštrukcie batérií rýchlo menia, čo znamená, že materiály a procesy sa neustále vyvíjajú. Aké sú hlavné výzvy a faktory úspechu pri navrhovaní a implementácii týchto aplikácií?
Rôzne procesy – rôzne výzvy
Pri dvojzložkových aplikáciách prebieha proces vytvrdzovania chemickou reakciou po zmiešaní a nanesení materiálov. To znamená, že dve odlišné zložky musia byť dopravené, nadávkované, zmiešané a aplikované s vysokou presnosťou, aby sa dosiahla požadovaná doba spracovateľnosti a kvalita. Viskozita, miešacie pomery a prietoky sa môžu výrazne líšiť v závislosti od aplikácie – od aplikácií s malým objemom a nerovnomernými miešacími pomermi, napríklad pri lepení akumulátorových článkov, až po veľkoobjemové aplikácie vyplňovania škár alebo protipožiarnej ochrany. Zároveň sú tieto materiály často abrazívne alebo korozívne, čo zaťažuje zariadenie – od materiálového čerpadla až po trysku.
Typické 2K procesy pri montáži akumulátorov
- Bunkové lepenie
- Lepenie chladiacich pások
- Lepenie modulov akumulátorov
- Aplikácie tepelného rozhrania
- Protipožiarne ochranné nátery
- Tesnenie horného veka/krytu
Konfigurácia dávkovacieho zariadenia – flexibilita je kľúčová
Preto neexistujú žiadne normy pre konštrukciu dávkovacieho systému. Správnu konfiguráciu je potrebné zvoliť v závislosti od konkrétneho procesu. Rozhodujúca je flexibilita v rámci dávkovacieho systému. Pokiaľ ide o také zariadenie, mali by ste tomu venovať pozornosť v týchto oblastiach:
- Technológia aplikátora: Pomery miešania sa môžu pohybovať od 1:1 až po 100:1. Uistite sa, že si môžete vybrať z rôznych koncepcií vstrekovania. Môžu byť potrebné rôzne zmiešavacie ventily, napr. paralelné vstrekovanie pre podobné pomery a centrálne vstrekovanie pre nerovnaké zmiešavacie pomery.
- Dávkovacie zariadenia: Vyberte si dávkovacie jednotky s vysokým rozlíšením so širokým rozsahom prietoku na pokrytie malých a veľkých aplikácií. Samostatná regulácia prietoku dvoch dávkovacích jednotiek zaisťuje presné dávkovanie materiálu a maximálnu presnosť miešania napriek rôznym viskozitám.
- Dodávka materiálu: Široké portfólio čerpadiel pre rôzne veľkosti sudov a vlastnosti materiálov (abrazívne, korozívne, plnivá atď.) je veľká výhoda, keď ide o zabezpečenie spoľahlivého zásobovania dvojzložkovými materiálmi.
Výmena miešacieho prvku – nebezpečenstvo pochybenia
Chemická reakcia sa začne hneď, ako sa obe zložky dostanú do vzájomného kontaktu v zmiešavacom ventile. Statické miešacie prvky sa opotrebúvajú a musia sa pravidelne vymieňať, pretože materiál vo vnútri tvrdne. Výmena miešacieho prvku je však dôležitou záležitosťou, pretože prerušuje výrobu a je potenciálnym zdrojom chýb. Miešacie prvky majú tolerancie a ak nie sú správne usadené, môže to ovplyvniť kvalitu aplikácie. Efektívnosť výroby, kvalita a obsluha profitujú zo zariadení, ktoré umožňujú jednoduchú výmenu miešacieho prvku bez použitia nástrojov a kompenzujú tolerancie.
Softvér – procesy a kvalita pod kontrolou
Presné a výkonné technické vybavenie predstavuje len polovicu úspechu. Hlavným faktorom pre kvalitu aplikácie je proces vytvrdzovania, ktorý musí byť dôsledne riadený. Pokročilé a špecializované 2K softvérové funkcie sú nevyhnutné na zabezpečenie vysokej kvality a plynulého výrobného procesu. Tu je niekoľko príkladov:
- Softvér dokáže riadiť a časovo naplánovať prečisťovanie zariadenia počas výrobných prestávok podľa doby spracovateľnosti materiálu, aby sa zabránilo nechcenému vytvrdnutiu materiálu vo vnútri systému.
- Softvér dokáže uľahčiť a upraviť individuálny predtlak, ktorým sa lepidlo nanáša na súčiastku. To je dôležité na zabezpečenie správneho miešacieho pomeru aj pri rozdielnej viskozite materiálov. Ak nie je predtlak správne nastavený, môže to viesť k mäkkým miestam (oneskorené alebo žiadne vytvrdnutie) alebo tvrdým miestam (predčasné vytvrdnutie), najmä na začiatku – čo negatívne ovplyvňuje kvalitu aplikácie.
- Softvér môže podporovať monitorovanie procesov: Okamžitá detekcia najmenších odchýlok procesu pomáha zabezpečiť kvalitu, šetriť materiál a predchádzať zmetku v sériovej výrobe. Užitočnými nástrojmi sú funkcie, ako je monitorovanie ventilov pre dávkovacie jednotky a aplikátory.
Kompetencia – spojte sa pre dosiahnutie excelentnosti
Aplikácie s dvoma zložkami patria medzi najnáročnejšie v oblasti lepenia a nanášania. Vyžadujú si odborné znalosti a skúsenosti. V našich globálnych centrách inovácií spájame expertov na spájanie a technológie s výrobcami áut, batérií a materiálov. Spoločne navrhujeme proces spájania, testujeme pomery miešania a vzory nanášania na reálnych dieloch áut alebo batérií za skutočných výrobných podmienok, aby sme zabezpečili plynulý štart výroby. Takto testujeme nové procesy, zrýchľujeme inovácie a pomáhame našim zákazníkom a partnerom získať konkurenčnú výhodu.