Hệ thống bơm trộn keo hai thành phần xuất hiện nhiều trong các nhà máy sản xuất hiện nay, tạo thuận lợi cho nhiều công đoạn. Dù khác nhau về thiết kế và chất lượng, nhưng hầu hết chúng đều có chung một cơ chế hoạt động như sau:
Hệ thống cấp liệu
Cấu trúc của mô-đun cấp liệu này sẽ phụ thuộc vào quy cách đóng gói của vật liệu ban đầu của vật liệu được gia công.
Trong các quy trình sản xuất hàng loạt, để lợi dụng tính kinh tế theo quy mô, vật liệu thường được mua dưới dạng thùng phi lớn. Để bơm và tra keo được từ các thùng chứa này, có ba phương thức. Lựa chọn phương thức nào là phù hợp sẽ phụ thuộc vào: nhiệt độ duy trì tính lý hóa ban đầu của vật liệu, độ nhớt của vật liệu và áp suất đầu ra yê u cầu. Cụ thể:
Đổ keo thủ công từ thùng chứa lớn vào thùng áp suất
Thùng áp suất chứa liệu có thể giúp bảo quản và lưu giữ nhiều loại vật liệu chuyên biệt như keo dán, keo sealant hay mỡ tản nhiệt ở dải thể tích từ 10L đến 60L. Các thùng chứa này giúp cung cấp một lớp bảo vệ phía trong tránh sự ăn mòn khi tiếp xúc trực tiếp với vật liệu. Bên cạnh đó, sử dụng thùng chứa áp suất còn giúp tăng hiệu suất của keo dán khi giúp loại bỏ bụi bẩn tiếp xúc trong quá trình lắp ráp.
Nhiều loại thùng chứa áp suất còn trang bị thêm các chức năng giúp tự động hóa quy trình làm đầy và làm sạch sau mỗi ca làm việc. Việc thêm vật liệu thủ công có thể gây tốn kém do chi phí nhân công và các tình huống phát sinh do lỗi con người khác. Đặc biệt, quy trình thủ công chỉ phù hợp với các loại vật liệu có độ nhớt dưới 1,000 cps và có thể ảnh hưởng đến hiệu suất kết dính và tính năng khác của vật liệu sau này.
Sử dụng bơm hút vật liệu từ thùng áp suất chứa liệu
Bơm hút vật liệu là một giải pháp thay thế lý tưởng cho phương pháp đổ vật liệu thủ công từ thùng phi vào thùng áp suất. Công nghệ bơm này được xem là trái tim của hệ thống cấp liệu. Việc sử dụng cảm biến thể tích vật liệu còn lại giúp hệ thống tự động hóa được công đoạn đo đạc dễ sai lệch này và đảm bảo hiệu suất hoạt động của cả hệ thống.
Thêm vào đó, dây dẫn liệu từ thùng phi lên thùng áp suất có thể được trang bị thêm hệ thống gia nhiệt giúp đảm bảo độ nhớt của keo trong quá trình vận chuyển.
Các chức năng tự động cần thiết như cấp liệu tự động, gia nhiệt, và công nghệ bơm nhanh là các yếu tố quan trọng giúp tạo thành hệ thống sản xuất với năng suất cao.
Sử dụng bơm hút kết hợp với công nghệ nắp đậy follower
Follower plate pumps can be used to unload ambient and heated materials. Two types of follower plate pumps are available – bulk for precise application of heated materials and bulk unloaders for ambient pastes and mastics.
Bơm hút nắp follower có thể được sử dụng để vận chuyển các loại vật liệu có độ nhớt cao và ảnh hưởng bởi nhiệt độ. Có hai loại bơm hút follower hiện đang được tin giúp quá trình cấp liệu diễn ra nhanh chóng và chính xác.
Cấu tạo thùng chứa giúp dẫn chuyền các loại vật liệu khó bảo quản như keo dán, keo sealant, butyl. Nhờ vào vật liệu chống dính, thiết kế mô-đun các thùng chứa với dung tích lớn lên đến 200L (55 gal) có thể giúp tiết kiệm nguyên vật liệu hao phí. Sẽ không còn hiện tượng vật liệu dính lên nắp thùng hoặc dưới đáy thùng.
Bên cạnh đó, hệ thống thùng chứa với nắp áp suất được thiết kế đặc biệt này còn xử lý tốt được các chất lỏng có độ nhớt cao, các vật liệu khô khi thay đổi nhiệt độ trong nhiều ứng dụng sản xuất. Thường các loại chất lỏng có độ nhớt cao sẽ gặp vấn đề về áp suất bơm lớn hoặc thời gian bơm keo lâu – và các vấn đề này có thể được giải quyết bởi hệ thống bơm này. Hầu hết các hệ thống bơm keo ra từ thùng chứa lớn được thiết kế với các rãnh lớn tạo thuận lợi cho dòng chảy của vật liệu và đảm bảo độ nhớt ban đầu với hiện tượng bọt khí ít nhất có thể.
Thông thường, hệ thống này còn có khả năng linh hoạt giữa các ứng dụng, thay đổi các bộ phận hoặc tùy chọn để phù hợp với từng loại vật liệu khác nhau hay từng loại ứng dụng khác nhau.
Van điều chỉnh áp suất
Vật liệu sau khi được vận chuyển từ thùng chứa sẽ đi qua một van điều chỉnh áp suất giúp giảm áp suất của vật liệu xuống mức áp suất có thể sử dụng để trộn và bơm ra bề mặt.
Ngoài chức năng chính là giảm áp suất, bộ van này có thể bù vào xung động mất đi trong quá trình vận chuyển vật liệu do bơm thay đổi vị trí và hoạt động liên tục.
Hệ thống đo lượng vật liệu
Mỗi một loại vật liệu hai thành phần đều có tỷ lệ trộn cần tuân thủ để cho ra một hỗn hợp như ý. Vì vậy, hệ thống đo lượng vật liệu cần thiết này là cần thiết giúp cho việc tra vật liệu vào nhiều chi tiết gia công diễn ra liên tục và vẫn giữ được độ chính xác nhất định. Mô-đun này trong hệ thống bơm trộn keo hai thành phần giúp đo đạc chính xác thời gian ngưng nghỉ và áp lực sử dụng với từng thành phần vật liệu. Vì vậy tỷ lệ pha trộn và tốc độ chảy sẽ được kiểm soát theo ý muốn.
Ở các hệ thống thủ công, các chất lỏng nhiều thành phần sẽ được trộn bằng tay hoặc công cụ thô sơ, yêu cầu công nhân đo đạc chính xác lượng từng thành phần (đối với keo hai thành phần là resin và chất làm cứng). Tuy nhiên, việc gia công bằng tay như vậy sẽ dễ dẫn đến sai sót, sai tỷ lệ và từ đó keo cũng sẽ khó đông cứng. Đây cũng là lý do chính dẫn đến sự ra đời của hệ thống bơm trộn keo tự động.
Để quyết những vấn đề sai sót như vậy, trong mô-đun này sẽ sử dụng nhiều công nghệ bơm để xác định lượng vật liệu cần thiết, thay cho việc sử dụng nhân công. Các bơm này có tác dụng cho ra tỷ lệ trộn chính xác, cải thiện quá trình trộn keo, giảm thiểu lượng vật liệu thất thoát và quan trọng nhất, giúp công nhân tránh tiếp xúc với các vật liệu độc hại, đảm bảo an toàn trong quá trình sản xuất.
Như đã nói ở trên, bơm là công nghệ quan trọng nhất trong mô-đun này. Bơm sẽ được sử dụng để điều tiết và cung cấp vật liệu từ thùng chứa ra đầu tra keo. Công nghệ bơm ngày càng phát triển, đa dạng các loại và cơ chế hoạt động khác nhau.
Xem thêm về các công nghệ bơm tại đây.
Hệ thống tra vật liệu
Hệ thống tra vật liệu về cơ bản sẽ bao gồm một van tra keo và một đầu trộn keo dạng tĩnh hoặc dạng động.
Van tra vật liệu
Van bơm keo hai thành phần sẽ giúp giữ 2 thành phần của vật liệu đó tách biệt cho đến khi chúng đến dụng cụ/ đầu trộn ke. Van này thường được gắn trên một trục của robot (trục Z với robot để bàn) và di chuyển theo sự lập trình của người dùng. Như hệ thống bơm hai thành phần, van tra keo hai thành phần cũng có nhiều loại và nhiều công nghệ, với nhiều chức năng:
- Dễ dàng và nhanh chóng điều chỉnh lượng keo tra ra bề mặt thông qua việc kiểm soát tốc độ quay của rotor
- Áp suất tra keo được thiết kế để tránh hiện tượng nhỏ giọt sau khi ngắt van
- Trực tiếp điều chỉnh tỷ lệ trộn keo trên van giúp linh hoạt thay đổi giữa các ứng dụng và các loại vật liệu
- Có thể lựa chọn loại van đặc biệt phù hợp với loại keo có hai thành phần khác biệt lớn về tỷ lệ trộn hoặc độ nhớt
- Và tất cả các ưu điểm khác cho một hệ thống tự động hóa có hiệu năng cao: độ chính xác cao, hoạt động liên tục
Xem chi tiết về các loại van hai thành phần
Đầu trộn vật liệu hai thành phần
Sau khi vật liệu được vận chuyển khoảng 3/4 chặng đường của hệ thống tra keo, tiếp đến nó sẽ được trộn đều thông qua đầu trộn keo. Các đầu trộn keo này là loại vật liệu tiêu hao, việc sử dụng chúng giúp cho việc làm sạch và bảo trì hệ thống tra keo, đảm bảo thời gian sử dụng lâu dài cho cả hệ thống.
Có nhiều điều kiện cần lưu ý khi lựa chọn một đầu trộn phù hợp với ứng dụng. Tham khảo hướng dẫn lựa chọn tại đây.
Tuy nhiên, việc đầu tiên các kỹ sư cần quyết định đó là hình thức trộn keo: phương thức động hay tĩnh?
Về cơ bản, phương thức trộn tĩnh có lịch sử lâu hơn, được phát minh từ năm 1960 và vẫn được sử dụng rộng rãi đến ngày nay, công nghệ trộn tĩnh thay đổi rất ít qua thời gian. Một trong những phát triển mới nhất hiện nay đó là các đầu trộn tĩnh có các phần tử dạng vuông (mô phỏng theo máy tính). Áp lực đẩy qua các phần tử vuông này thì thấp hơn nhiều so với các phần tử dạng trụ.
Bên cạnh phương thức trộn tĩnh, chúng ta cũng có thể sử dụng trộn động, khi đó, vật liệu sẽ được xoay quanh một cánh quạt trộn trong một bồn có thể tích nhất định với sự trợ giúp của mô-tơ khí, điện hoặc sức nước. Với trộn động, vật liệu sẽ phải đi qua một bồn trộn quay liên tục như vậy, tốc độ trộn và cả lực trộn càng mạnh sẽ cho ra hỗn hợp càng tốt.
Tìm hiểu thêm về trộn động và trộn tĩnh tại đây.
Hệ thống điều khiển chuyển động tra keo
Cuối cùng là mô-đun quan trọng nhất của một hệ thống tự động hóa: điều khiển chuyển động thông qua robot.
Mô-đun này nhận trách nhiệm tra keo đúng vị trí của chi tiết gia công. Thông qua việc lập trình robot, người sử dụng có thể dễ dàng điều chỉnh chu kỳ, tốc độ tra keo và vị trí tra keo.
Hệ thống tra keo nâng cao có thể được tích hợp thêm hệ thống kiểm tra lỗi giúp nhà sản xuất giảm thiểu được tối đa những tổn hại do các sản phẩm lỗi trước khi đưa ra thị trường.
Thêm vào đó, khu vực gia công của robot cũng có thể tùy biến theo yê u cầu của các ứng dụng khác nhau và tích hợp trực tiếp vào dây chuyền sản xuất. Việc lựa chọn hệ thống robot phù hợp sẽ còn phụ thuộc vào sản lượng mong muốn, hệ thống hiện tại đang sử dụng, độ chính xác, chất lượng và số lượng của chi tiết gia công.
Xem thêm về robot tra keo tại đây
Việc lựa chọn một hệ thống bơm tra keo hai thành phần chưa bao giờ là dễ dàng. Vui lòng liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin chi tiết:
