七种不同的点涂阀:分别应用于哪里最好?

作者:Fisnar Europe公司产品经理:Robert Campbell

了解阀门如何工作,它们与点涂材料如何相互作用,才能更容易地选择正确的阀门。

选择适用于润滑剂、粘合剂或涂层需求的阀门,至少需要从三个方面考虑:知道阀门如何工作、流体特性以及如何施加或点涂材料。这听起来简单,其实非常复杂,至少有七种不同的基本阀门,还有变化的流体特性,不同的应用要求:喷雾、点或粗线。然而,一个稍微研究一下就可以简化选择。

不同的阀门是如何工作的

气动阀经常选择用于点涂作业,因为它们循环快,工作可靠。这些阀门由定时的空气脉冲作动力,打开密封件,让物质流动。返回弹簧再关闭密封件。较快速的循环调用一个4路阀门,一个初始空气脉冲打开密封件,另一个脉冲在定时间隔后快速密封关闭。这些气动元件可作为喷雾阀、针型阀、隔膜阀、缓冲阀、提升阀、夹管阀、容积式阀,可以调整或固定输出。

喷雾阀最好用于低粘度材料,通常小于1000 cps。相比之下,水的粘度为1 cps,而芥末酱约为200 000 cps。为了确保从这个类别中正确选择,考虑阀门允许的喷雾角度和控制模块。后一种装置确保雾化发生在物质流动之前,并在流动停止后暂时保持。这防止堵塞,通常用于敷形涂覆产品。

针型阀适用于多种流体的单点、微喷,该阀门适合于处理流体。这些阀门往往是可调的,高压力下可处理高粘度的未填充材料。针型阀也适用于中低粘度材料的点珠,因为它们可在任何时间段打开。针阀可在湿室和运动部件之间安装可更换的密封件。这允许设置基于阀门周期的维护计划。这些不推荐用于研磨材料,会堵塞。

隔膜阀适用于许多中低粘度液体的可调的高频点涂,包括胶水、溶剂和腐蚀剂。它们重量轻,易于维护。缓冲阀适用于高粘度焊膏、糖浆和凝胶。这些阀门在高物料输送压力下工作,移动高粘度流体。它们有倒吸或回吸功能。

缓冲阀用于点珠也非常好。例如,通过适当的自动化控制,缓冲阀可以在垫片上无缝点涂一串流体珠。

提升阀类似于缓冲阀阀,具有回吸功能,但可工作于低-中-高粘度。提升阀可比缓冲阀提供更小的胶点尺寸。

夹管阀适用于点涂腐蚀性的溶剂基液体,因为它们有一次性接触液体的部件。在夹管设计的范围内,这些设计对稳健的精度和可重复性是有效的。夹管阀通常用于材料需要固化的双组份、计量并混合的应用。按规定间隔处理低成本管。容积式阀用于需要高度精确的点涂任务中。选择气动还是电动控制螺旋或螺杆阀,由粘度和点涂尺寸确定。与螺旋阀相比,气动阀可以正位移低粘度胶体。气动容积式阀也比电控螺旋阀便宜。

材料特性:粘度

为了了解每种阀门更适合于什么应用,我们研究了几种工业流体及其应用。

快速固化的稀薄材料(100 cps),如氰基丙烯酸酯。流体可能需要排放,或阀门具有一定的功能,防止在点涂期间发生堵塞。阀门设计必须将气动运动部件与接触液体的部件相分离。

水性或低粘度流体需要在低压下流动的阀门,通常靠重力输送胶体。这种材料要求夹管阀、针型阀或隔膜阀。

中高粘度流体有奶油般的一致性。进给这种材料到阀门的压力容器需要脱气和搅拌。具有回吸或倒吸功能的缓冲阀或提升阀适合于这种材料。中等粘度液体也可以用气动针型阀进行点涂。

高粘度(500 000 cps)和腐蚀性材料以及磨料填料将需要耐腐蚀和耐磨的重型密封气动阀。与较少的研磨材料相比,这种材料要求更频繁的维护。

粘稠液体,如凝胶或硅树脂,通常用它们的容器进行点涂,通常0.1加仑。墨盒,或1~5加仑的桶。在桶中的粘稠液体通过使用与容器直径相适应的仿形圆盘的气动泵挤压到阀门。它机械地迫使材料通过高压编织软管传送到阀门。

警告:气动加压墨盒会表现出称为隧道效应的结果,其中只有在中心的材料被推出来,特别是当包装不是专为自动点涂设计时。

触变性

考虑完粘度后,考虑流体的触变性。这些流体倾倒都很难,但是搅动它们,它们具有奶油般的一致性,相对于自己很容易移动。番茄酱就是一个很好的例子。粘稠糖浆的流体与凝胶的要求相同,但常常是在未脱气的小罐中。因此,考虑如何将流体无空气地送入阀门。膏状液体具有较高的粘度,可直接使用它们的包装容器进行点涂。材料通常是脱气的,但需要与制造商确认。适用于浆料的气动阀门有缓冲阀、提升阀和高压针型阀。当需要点涂少量高粘度流体时,也推荐使用电动螺旋或螺杆阀。

腐蚀性流体

额外的考虑因素包括流体的苛刻性。例如:腐蚀性流体会含有酸、碱、甲醇和溶剂。在接触液体的湿室中,每种流体都会与湿室、密封件和O形环发生反应。因此,隔膜阀或针型阀必须是耐腐蚀物质。密封件和O型密封圈应由超高分子量(UHMW)耐酸材料加工。UHMW也适用于甲醇和酒精。PEEK也可以使用,取决于腐蚀性液体。夹管阀通常用于酸和各种溶剂,因为它们的聚乙烯管是一次性的。这些阀门没有被腐蚀的湿室。胶液,如氰基丙烯酸酯,是溶剂型的和高腐蚀性的,所以点涂它们需要超高分子量聚乙烯湿室的隔膜阀以及高分子量密封件和O形圈。在浆料中经常发现磨料填料,它提高导电性或改善材料的介电性能。不是所有的填料都是磨料,所以填料的性质应与制造商或供应商讨论,以避免不必要的昂贵的阀门。一旦确认流体含有磨料,选择具有高硬度不锈钢湿室和更严格密封的阀门,可以持续经受磨损,同时最低维护。手头有维护替代阀门,这是最好的做法。固化速率会影响自动化和机器人点涂工艺,因为固化速率会改变工艺的一致性,如完成点珠的时间。如果流体固化迅速,连续监测和清除功能是必要的。虽然这不影响气动阀的类型,但它可能会影响维护性。因此,阀门应选用易于更换或可拆卸的部件。通常需要应用一个温度控制系统,在整个点涂装置中以保持恒定的流体粘度,从而确保一致的点涂效果和减少停机时间。厌氧流体在没有空气的情况下固化,所以物料的供给和阀门的湿室必须是多孔的。最好处理厌氧流体的阀门是采用塑料湿体材料的隔膜阀或夹管阀。

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