Érintéses vagy érintésmentes adagolás

Átírás

1 Érintéses vagy érintésmentes adagolás Az optimális mikro-adagolási módszer kiválasztása alkalmazásához

2 Tartalom Bevezetés...3 Megfontolandó kérdések...4 Érintéses vagy érintésmentes adagolás...5 Példák folyadék alkalmazásokra...7 Szelepek összehasonlító táblázata Miért a Nordson EFD? Kérjen további információkat

3 Bevezetés A termékek méretének csökkenésével a komponenseik mérete is csökken. Ez a trend nem tűnik lassulónak, mivel az IoT (Internet of Things - Dolgok internete), a viselhető eszközök és a mikro-technológia terén történő fejlesztések folyamatosan bővülnek. Ha az összeszerelési folyamatok során mikroméretű komponenseket kell rögzíteni, vagy kis méretű, nehezen hozzáférhető, akár egyenetlen felületekre kell adagolni, számos tényezőt figyelembe kell venni az optimális adagolási módszer kiválasztásánál. Az egyes adagolószelep típusok műszaki adatainak összehasonlítása nem segít. A folyamat egészét kell átgondolni. FONTOS SZEMPONTOK: A folyadék tulajdonságai Ha egy folyadék koptató szemcséket tartalmaz, vagy gyorsan megköt, az alapvetően határozza meg az adagolási lehetőségeket. Gyártási környezet Tisztaszobában vagy ipari környezetben gyárt? Mennyire gyakorlottak az operátorok? Termelési folyamat Prototípusokat állít elő? A folyamat részben vagy teljesen automatizált? A folyadék tárolása Hűtve tárolják? Hogyan melegítik fel? Egy folyadék tulajdonságai megváltoznak, amikor megváltozik a hőmérséklete, vagy lejár a szavatossága. Ezek a tényezők határozzák meg a megfelelő adagolási módszereket az adott alkalmazáshoz. Ez az útmutató segít megérteni, hogy milyen kérdéseket kell feltennie, továbbá felsorolja az érintéses és érintésmentes adagolási módszerek előnyeit és hátrányait, valamint a technikai részleteket, így segít Önnek megalapozott döntést hozni a folyamatról. NÉZZE MEG A VIDEÓT Érintéses vagy érintésmentes adagolás 3

4 Megfontolandó kérdések Amikor egy új vagy meglévő adagolási alkalmazásról gondolkodik, vegye figyelembe az alábbiakat. 1. MILYEN TULAJDONSÁGAI VANNAK A FOLYADÉKNAK? a. Milyen típusú folyadék? b. Mekkora a viszkozitása? c. Milyen a sűrűsége vagy súlya? d. Hogyan keményedik ki, köt meg? e. Van benne szemcsés komponens? f. Jellemző rá a látszólagos viszkozitás csökkenés (tixotrópia) vagy növekedés (reopexia)? g. Biztonságosan adagolható vagy gyúlékony/ robbanékony? h. Hogyan lehet letisztítani? Milyen oldószerrel vagy alkohollal? 2. MILYEN ADAGOLÁSI MINTÁZATRA VAN SZÜKSÉG? a. Pontszerű vagy vonal? b. Kitöltés vagy bevonat? c. Számít, milyen alakú a kiadagolt folyadék? 3. MILYEN MÉRETŰ VAGY MENNYISÉGŰ ADAGRA VAN SZÜKSÉG? a. Adag átmérője b. Adag térfogata c. Adag hosszúsága és szélessége d. Az adagolás tűrése 5. AZ ADAGOLÁSI FOLYAMAT KÖVETELMÉNYEI? a. Óránként hány darabot szeretne elkészíteni? b. Mi a termelés ciklusideje? c. Automatizálni kívánják a jelenleg manuális folyamatot? i. Ha igen, a szelepet robotra fogják felszerelni, vagy állványra, és az alkatrészek mozognak alatta? d. Ha a folyamat teljesen automatizált, milyen sebességgel érkeznek az alkatrészek az adagolószelephez? A berendezés kialakításából adódóan van bármilyen korlátozás? 6. MILYEN KÖZEL LEHET AZ ADAGOLÓFEJ AZ ALKATRÉSZHEZ? Ez segít meghatározni, hogy érintéses vagy érintésmentes adagolószelepet tudunk-e használni. 7. HA MÁR MEGLÉVŐ ALKALMAZÁSRÓL VAN SZÓ, MIN SZERETNÉNEK JAVÍTANI? a. Áteresztőképesség vagy ciklusidő? b. Adagolás precizitása és ismételhetősége? c. Adagolás elhelyezésének precizitása és ismételhetősége? d. Az automatizálás foka vagy a jelenlegi folyamat rugalmassága? 4. MILYEN TÍPUSÚ FELÜLETRE VAGY ANYAGRA ADAGOL? Szükséges bármilyen előkezelés, például plazmamaratás, tisztítás, stb.? Ha nem is tudja a fenti kérdésekre minden esetben a választ, az adagolási szakember ilyen típusú kérdéseket tehet fel, amikor meghatározza, hogy az adott alkalmazáshoz melyik típusú adagolási módszer optimális. Sosincs túl korán azon gondolkodni, hogyan kellene adagolni az adott folyadékot. Valójában minél előbb elkezdi az átgondolást, annál kevesebb termelési probléma fog később felmerülni. Ha a folyamat elején már beszélget egy tapasztalt alkalmazási szakemberrel, azzal időt takaríthat meg, hosszú távon pedig csökkentheti a költségeket. 4

5 Érintéses vagy érintésmentes adagolás Az érintéses és érintésmentes adagolás egymással szembeni előnyeinek megértéséhez fontos ismerni, hogy mi a különbség a két adagolási módszer között. ZÁRVA NYITVA ZÁRVA ZÁRVA FOLYADÉK ÚTJA A tipikus érintésmentes adagolási ciklus során a szelep zárva van, majd kinyit, majd visszazár, és zárva marad, miközben a csepp eléri a felületet. Az érintésmentes adagolás gyakran kvázi-volumetrikus módszerrel adagolja az összeszerelés során használt folyadékokat. Az adagolt folyadék mennyisége nagyban függ a fúvókába került folyadék mennyiségétől, valamint a módszertől, ahogyan a folyadékáramlás megszakad, hogy pontosan azonos térfogatú anyagot adagoljon a rendszer minden alkalommal. Az adagolási módszer hihetetlenül pontossá és megismételhetővé teszi a szórást, mivel számos külső tényezőt kizár a folyamatból, például a levegő nyomását és a visszaszívás mértékét. 5 ELŐNYEI Nagyon precíz, megismételhető adagolás függetlenül az alkatrész felületétől vagy tűrésétől Akár 1000 adag/perces folyamatos sebességű adagolás Adagolás bármilyen irányból, akár vízszintesen vagy fejjel lefelé Akár +/-1%-os szórás is megvalósítható az adagolásban. Kiküszöböli az anyag károsodását, mivel nem ér hozzá a felülethez adagolás közben Lézeres fénykapuval számolható minden kiadagolt csepp ez olyan folyamatszabályozási és minőségellenőrzési lehetőséget biztosít, ami nem áll rendelkezésre érintéses adagolásnál. Kiküszöböli az adagolótű károsodását, mivel nem ér hozzá a felülethez adagolás közben HÁTRÁNYAI Nagyobb cseppek, mint az érintéses tűs adagolásnál 0,3 mm átmérőjű cseppek a 0,05 mm átmérőhöz (érintéses) képest Egyes folyadékok, például részecskéket tartalmazó és nagy mértékben szemcsés folyadékok nem adagolhatóak érintésmentesen Nagyobb valószínűséggel fordulnak elő adagolási hibák, például fröccsenés időre van szükség az adagolási paraméterek beállításához Az operátorok továbbképzésére lehet szükség a kifinomultabb programozási követelmények miatt

6 ZÁRVA NYITVA ZÁRVA FOLYADÉK ÚTJA Z-TENGELY A tipikus érintéses adagolási ciklus során a szelep zárva van, majd kinyit, majd újra visszazár. Az érintéses adagolás gyakran idő-nyomás összefüggés alapján adagolja az összeszerelés során használt folyadékokat. A kiadagolt folyadék mennyisége nagyban függ a szelep nyitási idejétől és a folyadéktartályra ható nyomástól. A kiadagolt folyadék mennyisége cseppről cseppre változhat, például, ahogyan az üzemben ingadozik a sűrített levegő nyomása. Az érintéses adagolás volumetrikus módszert is alkalmazhat az összeszerelés során használt folyadékokhoz. Ebben az esetben a kiadagolt folyadék mennyisége állandó marad. Azonban előfordulhatnak problémák a megismételhetőséggel, amikor a rendszer visszaszívja a folyadékot az adagolótűbe, és a következő adaggal kiadagolja. ELŐNYEI A lehető legkisebb cseppek adagolása akár 0,05 mm átmérővel Sokoldalúság, csaknem mindenféle folyadékot lehet adagolni, amit az összeszerelés során használnak Egyszerű használat a beállítás és a programozás tekintetében, rövidebb beállítási idő Kisebb az esélye, hogy a folyadék az anyagra fröccsen, ezáltal rontja annak a minőségét HÁTRÁNYAI Lassabb ciklusidő a Z-tengely mozgása miatt legfeljebb 80 csepp másodpercenként (opcionális aktuátorral backpack ) Előfordulhat az alkatrész sérülése amiatt, hogy hozzá kell érni a felülethez A maradék anyag időnként hozzátapad a tűhöz, ami befolyásolhatja a megismételhetőséget Számos változó nehezen szabályozható (pl. az üzemi légnyomás ingadozása) Az adagolótűk elhajolhatnak vagy eltörhetnek, amikor hozzáérnek a felülethez, ez üzemszünetet okozhat 6

7 Példák folyadékadagolási alkalmazásokra Az alábbi példák illusztrálják, hogy az érintéses és az érintésmentes adagolás hogyan teljesíti a különböző mikro-adagolási alkalmazások követelményeit. Ezáltal jobban átláthatja, hogy melyik módszer alkalmas inkább az Ön adagolási igényeinek teljesítésére. RAGASZTÓ UV-kötésű ragasztó felvitele fémvágó lézerek alegységeire. Az alkalmazáshoz 500 µm-es cseppek szükségesek. RAGASZTÓ 2-5 µl UV-kötésű ragasztó felvitele egy orvosi eszköz kisebb komponenseinek ragasztásához. A kikeményedés ideje alatt a helyén kell maradnia a megfelelő mennyiségű ragasztónak, hogy állandó legyen a termékminőség. PICO Pµlse jet szelep és PICO Toµch vezérlő xqr41 MicroDot szelep A gyorsabb ciklusidő segítségével az ügyfél ki tudta szolgálni a megnövekedett igényeket Jobb adagolási pontosság és megismételhetőség, minimális számú visszajavítás és selejt Az 500 µm-es precíz mikro-adagolási követelmény teljesítése Az alkalmazás precíz, megismételhető mikroadagolási követelményeinek teljesítése 35 ciklus per perces előírt ciklusidő teljesítése Egyszerű használat és költséghatékonyság 7

8 Példák folyadékadagolási alkalmazásokra RAGASZTÓ UV-kötésű ragasztó felvitele keskeny sávban egy autóipari érzékelő szigeteléséhez. Az alkalmazáshoz 2,8 mg-os (+/- 0.2 mg) adagokra van szükség. RAGASZTÓ UV-kötésű ragasztó felvitele egy elektronikus eszközben egy tű és egy mágnes összeragasztásához. Az alkalmazáshoz precíz mikro-adagokra van szükség. Nem követelmény a nagy sebességű adagolás. PICO Pµlse jet szelep és PICO Toµch vezérlő xqr41 MicroDot szelep BackPack aktuátorral A folyamat sebességének 97%-os növelése iránti igény teljesítése Jobb adagolási pontosság és megismételhetőség Minimális számú visszajavítás és selejt Az adagolás tűrésével kapcsolatos szigorú követelmény teljesítése A kis szelepméret lehetővé tette több szelep egymás mellé szerelését A precíz, megismételhető mikro-cseppek teljesítik az alkalmazási követelményeket Egyszerű használat és költséghatékonyság 8

9 Példák folyadékadagolási alkalmazásokra ZSÍR Nagy viszkozitású zsír felvitele több helyre egy autó sebességváltóházában. Az alkalmazás 0,05 mg és 12 mg közötti adagolást igényel. Az adag méretét PLC-n keresztül lehet beállítani. ZSÍR Közepes viszkozitású zsír kis mennyiségű felvitele egy fogászati eszköz fogaskerekeire. Liquidyn P-Jet szórószelep xqr41 MicroDot szelep Egyetlen P-Jet szelep 30 érintéses adagolószelepet tudott helyettesíteni, így csökken a teljes költség Pontosabb, megismételhetőbb adagolással jobb minőségű darabok készülnek és tisztább a munkaállomás Programozás a modern PLC-vel, ami időt takarít meg A gyorsabb ciklussebesség nagyobb áteresztőképességet generál Adagolási méret és pontosság követelményei teljesülnek A gyorskioldó bilinccsel csökken a szelep karbantartási ideje Egyszerű használat és költséghatékonyság 9

10 Példák folyadékadagolási alkalmazásokra KENŐANYAG Mozgó alkatrészek kenése elektromos áramköri megszakítókban. Az alkalmazás precíz adagolást igényel kis tűréshatárral és minimális hulladékkal, mivel a felhasznált kenőanyag nagyon drága. KENŐANYAG Apró kenőanyag csepp felvitele egy orvostechnikai eszköz csatlakozóján lévő szűk helyre. Az alkalmazás 0,5 +/-0,05 grammos adagok adagolását igényli. Liquidyn P-Jet and P-Dot jet szelep xqr41 MicroDot szelep BackPack aktuátorral és ValveMate 8000 vezérlővel Precíz, megismételhető adagolás, ami teljesíti a szigorú tűréshatárokat A kevesebb anyagveszteséggel jelentősen csökkennek a költségek A rövidebb ciklusidő növeli az áteresztőképességet Jobb termelési minőség A kis méret lehetővé tette több szelep egymás mellé szerelését A BackPack aktuátor növeli az adagolási ciklus sebességét, hogy teljesüljenek a termelési követelmények Adagolás 10%-os tűrésének teljesítése 10

11 Példák folyadékadagolási alkalmazásokra FESTÉK Festék felvitele karórákon lévő gravírozásba. Az alkalmazáshoz pontos anyagmennyiséget kell precízen felvinni a vájatokba, anélkül, hogy kifolyna a felületre. FESTÉK Festék felvitele kitöltött keretek és fém díszítések színezéséhez kifinomult mintázatokkal. PICO Pµlse jet szelep és PICO Toµch vezérlő vagy Liquidyn P-Dot jet szelep xqr41 MicroDot valve and ValveMate 8000 controller Megnövelt termelési kapacitás a festék felvitel előző módszerének megváltoztatásával. Itt a teljes felületre vitték fel a festéket, majd letörölték, hogy csak a gravírozásban maradjon festék Kevesebb folyadékveszteség és kisebb termelési költség Jobb termék- és termelési minőség Sokkal pontosabb, megismételhető eredmények a korábbi manuális módszerrel szemben A félautomata adagolásnak köszönhetően nagyobb áteresztőképesség és megnövekedett profit Egyszerű használat és költséghatékonyság 11

12 Példák folyadékadagolási alkalmazásokra SZILIKON Precíz mennyiségű szilikon felvitele egy orvostechnikai eszközben lévő tű kenésére. Az alkalmazáshoz 50 µg (+/- 30 µg) súlyú adagok adagolása szükséges, 0,5 másodpercnél rövidebb ciklusidővel. SZILIKON Kis szilikoncseppek felvitele egy elektronikus szerkezet hőleadó burkolatára. PICO Pµlse jet szelep és PICO Toµch vezérlő xqr41 MicroDot szelep Megnövelt sebességű és pontosságú adagolás a nagyobb áteresztőképesség érdekében Megnövelt rugalmasság a folyamatban a Z-tengely mozgásának kiküszöbölésével 50 µg-os precíz mikro-adagolási követelmény teljesítése Kevesebb visszajavítás és selejt, ami korábban a folyamat egyik fő problémája volt Pontosabb adagolás-vezérlés a jobb termékminőség érdekében Egyszerű használat és költséghatékonyság 12

13 Szelepek összehasonlítása Az alábbi táblázatok összefoglalják a Nordson EFD mikro-adagoló szelepei közötti különbségeket az iparágak és az alkalmazás követelményei szerinti bontásban. Példaképpen az élettudományokkal kapcsolatos alkalmazások esetén eltérő lehet a javasolt szeleptípus, mivel gyakran nagyobb precizitást igényelnek, mint az autóipari alkalmazások, amelyek inkább nagyobb mennyiséget igényelnek. SZELEPEK ÖSSZEHASONLÍTÓ ÚTMUTATÓJA IPARÁGANKÉNT IPARÁG PICO Pµlse Liquidyn P-Jet Liquidyn P-Dot xqr41 Repüléstechnika Autóipar Kozmetikai ipar Hadiipar Elektronikai ipar Élelmiszeripar Bútorgyártás Élettudományok Gépépítők / Integrátorok Mobileszközök / Viselhető technológia Csomagolás Gyógyszeripar Fotovoltaikus rendszerek JELMAGYARÁZAT Leginkább alkalmas Alkalmas Kevésbé alkalmas Nem alkalmas 13

14 SZELEPEK ÖSSZEHASONLÍTÓ ÚTMUTATÓJA AZ ALKALMAZÁSOK KÖVETELMÉNYEI SZERINT KÖVETELMÉNY PICO Pµlse Liquidyn P-Jet Liquidyn P-Dot xqr41 150Hz frekvencia legfeljebb 1500Hz legfeljebb 280Hz legfeljebb 150Hz legfeljebb 80Hz BackPack-kel < 1 nl térfogat akár 0.5 nl akár 3 nl akár 3 nl akár 0.5 nl* Nagy pontosság Nagyfokú megismételhetőség Könnyű karbantartás Sokoldalúság Pontok Kapszulázás Kitöltés Vonalak Mikro-pontok Tömítés *Az adagolótű méretétől függően. Ehhez a térfogathoz nagyon kicsi méret szükséges. JELMAGYARÁZAT Leginkább alkalmas Alkalmas Kevésbé alkalmas Nem alkalmas 14

15 Miért a Nordson EFD? Mivel az adagolási folyamatra számos tényező hatással lehet, fontos, hogy tapasztalt folyadék alkalmazási szakemberrel konzultáljon, aki tudja, hogy milyen kérdéseket kell feltennie, hogy megtalálja a megfelelő megoldást az Ön számára. Ha a projekt során időben bevonja az EFD alkalmazási szakértőjét, azzal nemcsak megkönnyíti a megfelelő mikro-adagoló szelep kiválasztását, hanem segít kialakítani a megfelelő folyamatot is, hogy később kevesebb problémája legyen a termelés során. Az EFD legtöbb alkalmazás szakértője több mint 10 éves szakmai tapasztalattal segít megtalálni ügyfeleinknek a megfelelő adagolási megoldást a folyadék és az alkalmazás követelményeinek megfelelően. Világszerte több mint 15 alkalmazási laboratóriumunkban pedig egyszerűen tesztelni tudjuk a folyadékot és az alkatrészeket is az EFD adagolási megoldásaival, így a vásárlást megelőzően értékelni lehet a megoldást. Több mint 40 országban jelen lévő irodáink globális támogató csapatai telephelyi műszaki segítségnyújtást és megbízható javaslatokat kínálnak még a legnagyobb kihívást jelentő adagolási alkalmazások esetén is. Bővebb információért írjon a hungary@nordsonefd.com címre. 15

16 Kérjen további információkat A Nordson EFD tapasztalt folyadék alkalmazási szakértőkből álló globális hálózata az Ön rendelkezésére áll, hogy megvizsgálják az adagolási feladatát, és a műszaki követelményeknek és költségvetésnek megfelelő rendszert javasoljanak Önnek. Kérjen konzultációt telefonon vagy ben hungary@nordsonefd.com Lépjen kapcsolatba velünk A több mint 40 országban megtalálható Nordson EFD értékesítők címéért látogasson el a Web oldalra. Magyarország hungary@nordsonefd.com Kollégáink telefonszámait a oldalon találják Global ; info@nordsonefd.com 2018 Nordson Corporation v050217