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幾乎所有的灌膠設備通遵循類似的工作原理:按照特定的混合比例要求,分別計量樹脂,固化劑,然后將其混合均勻并打出。
然而不同的設備卻有著不同的運作表現,其根源在于需根據具體情況選擇適用的處理設備,這些需考慮的因素包括:膠水材料的特性, 工件的特征, 產量要求等。
計量技術
對于流體材料進行計量,有多種不同的方式,典型的如:
活塞泵
這是使用最為廣泛的一類泵。原理非常簡單:
制造配合良好的活塞與缸筒,控制活塞行程從而確定量。
通常其工作循環為: 進料,計量,退回,循環。
當然,即使遵循同樣的工作原理,具體的產品,及其性能表現也是千差萬別。但僅就計量而言,活塞式計量泵可以實現非常精準的計量。
以下圖示一種此類計量泵工作原理:
原始狀態
計量開始
計量結束
進料循環
可以看出,對于此類原理的計量泵,其計量不是連續的,需要一個充填計量腔(進料)的過程。
這是在應用此類計量泵時不得不考慮的一點。
以下也是一種活塞計量泵,通常用于高粘度材料進給與計量,由于在進料處以及活塞上做了2個單向閥結構,得以實現連續出料。具體原理如下:
2.齒輪泵
采用齒輪泵計量,是另一類廣泛采用的計量方式。
其原理如上圖所示,突出的優點在于可以實現流體的持續輸出,這在有些大灌膠量的應用場合是一個相對優勢
3.螺桿泵
與齒輪計量泵一樣,螺桿泵也是一種連續計量泵。 上圖非常好地表達了其工作原理。
通過相互配合的定子與轉子螺桿,在轉子轉動時連續擠出流體。材料在計量腔內更多是被擠壓,在這點上,螺桿泵與活塞泵有相似的方面。
近年來,運用螺桿泵計量的灌膠設備與系統開始在市場現出現,顯示其一些獨特的特性得到認可。
混合
對材料進行混合,按其實現方式,有靜態混合和動態混合兩種方式。
1.靜態混合
靜態混合有不同形態的產品,有的采用金屬材料,可以反復使用。
有些采用塑料材質,考慮做一次性應用。
但顧名思義,利用靜態混合器實現對于兩種材料混合,不需進行攪拌,沒有運動部件。
上圖顯示了一種最常使用的靜態混合器是如何工作的:
A,B2 個組份在輸送過程中,通過被逐漸分層,不斷改變運動方向,周而復始直至實現均勻的混合狀態。
通常認為,靜態混合在一些材料粘度差別不大,混合比例不太懸殊的情況下,有良好的工作表現。但在實際上,上述情形,對動態攪拌也是很大的挑戰,更多是一些具體的工程設計導致了設備的不同表現。
2. 動態混合
這是與我們常識相符的混合實現方式。
為了避免混合材料在混合腔內固化導致問題,需要導入清冼劑,并且設備須設置相應清洗程序。
需要指出的是,對于有些應用,動態混合是必須的。
1.發泡應用
2.混合比例100:5及以下的情形
材料相關
選用合適的膠水材料,對于產品工程而言,是非常關鍵的一環,諸多因素需要考慮。
同樣地,膠水材料的特性也是在配置灌封設備時需了解的最主要的因素。
共立整理了若干此類資料,供業內人士參考!
常用灌封材料
環氧桶脂,聚氨脂,硅橡膠是幾種廣泛使用的灌封材料。
其性能特點各有千秋… …
導熱材料
使用導熱樹脂對元器件進行灌封,導熱材料所起的作用相當于“絕熱體”
對于很多用戶而言,材料的膨脹系數是考慮最多的… …
產品設計階段對于灌封工藝進行考慮
對于產品設計而言,在設計階段就需考慮灌封工藝的要求,包括:氣泡的排出,材料收縮,塑料材料的使用,成本節省… …
單位及換算
粘度
物質流動時內摩擦力的量度叫粘度,對粘度的度量,國際標準單位是pa.s (帕.秒);另外常用的度量單位有:poise (泊),有關換算如下:
1 pa.s=1000 mpa.s
1 pa.s=10 poise
1 poise=100 Cps centi Poise)
1 mpa.s=1 cps
做直觀的類比:(在常溫下)
水的粘度為: 1 cps
花生油: 1,000cps
蜂密: 10,000 cps
對灌膠應用而言,另一個非常重要的特征是:粘度值隨溫度的升高而顯著降低。通常,溫度每升高10度,粘度降低一半。
測定運動粘度的標準方法為GB/T 265,即一定體積的液體在重力下流過一個標定好的玻璃毛細管的時間。粘度計的毛細管常數與流動時間的乘積就是該溫度下液體的運動粘度。
壓力
對膠水材料,常需進行真空脫泡處理,因此,有必要對常用的真空,壓力度量有清晰認識。
通常,真空通常用絕對壓力進行表征。mbar, Pa 是常用的單位。
1 atm=1.013*105 pa
1 atm=760 mmHg
1bar=105pa
1bar=100mbar
1mbar=100 Pa
溫度
華氏溫度廣泛使用于北美與歐洲。
攝氏溫度與華氏溫度的換算式是:
5(F- 50º)= 9(C-10º)
式中F-華氏溫度,C-攝氏溫度
動力粘度單位換算表
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