Die Bedeutung von Einwegkomponenten: Die heimlichen Helden der Flüssigkeitsdosierung

Überblick

In der heutigen schnelllebigen Fertigungsumgebung sind Präzision und Konsistenz wichtiger denn je. Wenn ein Montageprozess die Dosierung von Flüssigkeiten erfordert, kann die Wiederholgenauigkeit eine Herausforderung darstellen. Es erfordert viel technisches Know-how, Erfahrung und Versuche, um die richtige Dosiertechnologie für jede einzelne Anwendung zu finden. 

Ein entscheidender Faktor bei der Materialdosierung ist das Einweg-Komponentensystem, das aus Kunststoffverbrauchsmaterialien besteht, durch die das Material fließt, bevor es dosiert wird. Diese oft kleinen Komponenten leisten einen wichtigen Beitrag zum Schutz der Materialien, zur Reduzierung von Materialverschwendung, zur Verbesserung der Genauigkeit und zu vielem mehr. Kein Wunder, dass diese kleinen Komponenten in unseren Augen bei Nordson EFD die „heimlichen Helden der Dosierung“ sind.

Die Entwicklung der Flüssigkeitsdosierung

Die Flüssigkeitsdosierung hat einen langen Weg zurückgelegt. Während des Zweiten Weltkriegs beispielsweise führte die Nachfrage nach leichten, langlebigen Flugzeugen zu bedeutenden Fortschritten in der Klebstofftechnologie. Die Gründe für den Wechsel von mechanischen Befestigungen zu Klebeverbindungen waren Gewichtsreduzierung, verbesserte Ästhetik, erhöhte Haltbarkeit und Festigkeit sowie die Rationalisierung der Fertigung, um die Effizienz zu steigern und die Montagezeit und Arbeitskosten zu senken.

Bei diesen frühen Montageprozessen wurden in der Regel Handspritzen, Quetschflaschen, Zahnstocher oder alles andere verwendet, was ein Unternehmen finden konnte, um diese Flüssigkeiten aufzutragen oder zu verteilen. Heute gibt es zahlreiche Methoden, mit denen Hersteller Klebstoffe, Schmiermittel, Epoxide, Fette, Dichtungsmittel, Beschichtungen und andere Flüssigkeiten präzise auftragen können. Der Übergang von manuellen Methoden zu automatisierten Systemen hat die Effizienz verbessert, den Ausschuss reduziert und die Produktqualität erhöht.

Die Bedeutung präziser Flüssigkeitsdosierer

Heute sind pneumatische Dosiergeräte aus Fertigungsanlagen nicht mehr wegzudenken. Diese Tischgeräte verwenden zeitgesteuerten Luftdruck und Vakuumrückzug, um gleichmäßige Flüssigkeitsmengen zu dosieren. Im Gegensatz zu manuellen Applikatoren, deren Leistung von der Ermüdung und Technik des Bedieners abhängt, gewährleisten druckluftbetriebene Dosiergeräte eine gleichbleibende Leistung über alle Schichten und Bediener hinweg. Diese Dosiergeräte können je nach Produktionsanforderungen auch vergrößert und auf eine Tischautomation montiert werden. Auf dem Bild unten sehen Sie, welche Einwegkomponenten bei Dispensern dieser Art verwendet werden und wie diese Teile zusammenpassen. 

Aufschlüsselung der Einweg-Dosierkomponenten

Was sind Einwegkomponenten? Dosierkomponenten sind Einweg-Dosierlösungen, die häufig von Flüssigkeitsformulierern verwendet werden, um ihre Materialien für Montageanwendungen zu verpacken.  Hersteller wenden diese Materialien in Montageprozessen an, die Kleben, Dichten, Beschichten usw. erfordern. Ein vollständiges Set dieser Komponenten umfasst:

• Optimum Kartuschen-Adapter – Verbindet die Kartusche mit dem Dispenser und leitet den Luftdruck vom Dispenser in den Kartuschenzylinder.
• Optimum Stopfen – Drückt Flüssigkeit durch die Kartusche, minimiert Verschwendung und verhindert Rückfluss.
• Optimum Kartuschen – Nimmt die zu dosierende Flüssigkeit auf und ist in verschiedenen Größen und Farben für unterschiedliche Anwendungen erhältlich.
• Dosiernadel – Leitet Flüssigkeit präzise aus der Kartusche auf das Substrat.

Kartuschen-Optionen:

Nordson EFD Optimum Kartuschen sind in den Größen 3 ml, 5 ml, 10 ml, 30 ml, 55 ml und 70 ml erhältlich. Während unsere transparenten Kartuschen für die meisten Flüssigkeiten verwendet werden können, blockieren unsere bernsteinfarbenen Kartuschen UV-Licht für aushärtende Materialien (*weniger als 12 % sichtbares Licht von 550 nm oder weniger) und unsere schwarzen Kartuschen sorgen für eine vollständige Lichtblockierung. Optimum ECO-Dosierkartuschen werden aus nachhaltig gewonnenem Polyethylen hergestellt und sind eine umweltfreundliche Option, ohne dabei an Genauigkeit einzubüßen. 

Die Wirkungskraft von Kartuschen-Stopfen

Stopfen sind eine wichtige Komponente im Dosierprozess und werden für folgende Zwecke eingesetzt:

• Abwischen der Innenwände einer Kartusche, wodurch weniger Flüssigkeit verschwendet wird
• Aufrechterhaltung eines konstanten Drucks auf die Flüssigkeit in der Kartusche
• Verhindern von Luftdurchlass während des Dosiervorgangs
• Entlüften während des Abfüllens/Befüllens der Flüssigkeit

Bei Nordson EFD bieten wir verschiedene Arten von Stopfen für spezielle Lösungen für jede Art von Flüssigkeit und Anwendung an, um eine bessere Kontrolle und hochwertige Ergebnisse zu gewährleisten. 

Entgegenwirken des Stopfensprungs

Der Stopfensprung (auch bekannt als „Pogo-Effekt“ oder engl. Piston Bounce) beschreibt eine Situation, in der der Stopfen innerhalb der Kartusche auf und ab springt, was die Dosiergenauigkeit beeinträchtigen kann. Dies wird häufig durch Luftblasen oder eine ungeeignete Passform verursacht.  Lösungen hierfür sind das Zentrifugieren der Flüssigkeit oder die Wahl alternativer Stopfen, die besser auf die Viskosität und das Verhalten der Flüssigkeit abgestimmt sind.

Der orangefarbene Flachwandstopfen von Nordson EFD ist ohne Abstreifer konstruiert, wodurch ein Stopfenspringen vermieden wird. Der Nachteil dabei ist, dass Rückstände an den Seitenwänden der Kartusche zurückbleiben. Dies ist eine gute Option, wenn die verwendete Flüssigkeit nicht sehr kostspielig ist. Eine weitere Option ist unser beiger Stopfen, der locker sitzt, wodurch ein Auf- und Abspringen reduziert wird und die Seitenwände etwas abgewischt werden.

Schließlich gibt es noch unseren durchsichtigen Flexstopfen, der aus einem Material mit geringerer Dichte hergestellt ist, das das Stopfenspringen ebenfalls reduziert. Wie bei den meisten Komponenten zur Dosierung hängt die Art des verwendeten Stopfens von der Art der zu dosierenden Flüssigkeit ab. Weitere Informationen hierzu finden Sie in unseren FAQs oder sehen Sie sich das folgende Video an, um zu erfahren, wie das Springen des Stopfens aussieht und wie man es verhindern kann.

Die Rolle der Dosiernadeln

Mit 14 verschiedenen Dosiernadeln bietet Nordson EFD Lösungen für jede Anwendung. Von Allzwecknadeln mit Kunststoffnaben und Stahlkanülen über glattfließende konische Nadeln für Flüssigkeiten mittlerer bis hoher Viskosität bis hin zu PTFE-beschichteten Nadeln für Flüssigkeiten niedriger Viskosität und Cyanacrylate, um nur einige zu nennen. Jede Nadel wurde von Experten entwickelt, um spezifische Anforderungen an Flüssigkeiten und Präzision zu erfüllen. Informationen darüber, welche Nadeln für welche Flüssigkeitstypen geeignet sind, finden Sie hier.

Kartuschen für die Automatisierung

Optimum-Kartuschensysteme bieten eine größere Flüssigkeitskapazität als Kartuschenzylinder und sind aufgrund ihrer Langlebigkeit für höhere Drücke ausgelegt. Diese Kartuschen sind in verschiedenen Größen von 2,5 oz bis 32 oz und in verschiedenen Farben erhältlich und werden in erster Linie als Vorratsbehälter für verschiedene Dosierventile in halbautomatischen und vollautomatischen Anwendungen verwendet. Dank der größeren Größe können Kunden in der Regel eine Größe wählen, die der während einer Schicht benötigten Flüssigkeitsmenge entspricht, wodurch sich die Ausfallzeiten für den Austausch von Komponenten während der Schicht reduzieren.

Ähnlich wie Kartuschenzylinder werden auch Kartuschensysteme mit Stopfen verwendet, um die Dosiergenauigkeit zu verbessern. Da sie viel mehr Luftdruck benötigen, um den Stopfen in die Kartusche zu drücken, verhindert er, dass Luft ein Loch durch die Mitte der Flüssigkeitssäule bohrt, insbesondere bei dickflüssigeren Flüssigkeiten. Bei hohem Luftdruck, manchmal bis zu 100 psi, wird aus Sicherheitsgründen häufig Rückhaltesystem empfohlen.

Skalierung durch Automatisierung

Wenn der Produktionsbedarf steigt, kann der Übergang von der manuellen Dosierung zu Tischrobotern die Produktion erheblich steigern und die Arbeitskosten senken. Wenn Ihre Anwendung erfordert, dass Bediener Teile in einem Montageprozess dosieren, können Sie diese Teile auf einer Befestigungsplatte stapeln und den Tischroboter die Bewegung und Dosierung für Sie übernehmen lassen.

Je nach Anwendung kann ein Roboter in derselben Zeit zwei- bis dreimal mehr Teile produzieren als ein Bediener. Roboter können auch repetitive Aufgaben mit höherer Geschwindigkeit und Genauigkeit ausführen, wodurch Bediener für komplexere Arbeiten frei werden.

Qualität in Ihrem Fertigungsprozess

Einweg-Dosierkomponenten mögen simple erscheinen, sind jedoch die heimlichen Helden der Präzisionsfertigung. Durch die Wahl der richtigen Kombination aus Kartusche, Stopfen und Nadeln können Hersteller konsistente, hochwertige Ergebnisse erzielen und gleichzeitig die Effizienz optimieren. Wenn Sie eine Dosiernadel austauschen müssen, müssen Sie sicher sein, dass die neue Nadel denselben Innendurchmesser und dieselben engen Toleranzen aufweist wie die alte. Dies sorgt für Zuverlässigkeit in Ihrem Fertigungsprozess.

Bei Nordson EFD formen wir unsere Komponenten nach strengsten Toleranzvorgaben, um sicherzustellen, dass alles reibungslos zusammenarbeitet, wenn Sie Ihre Flüssigkeit in unsere Kartusche füllen, den Stopfen in die Kartusche einsetzen und eine Dosiernadel an der Unterseite der Kartusche anbringen. So stellen wir sicher, dass Sie eine möglichst gleichmäßige und präzise Dosierung erhalten und Sie sich auf andere Aspekte des Prozesses konzentrieren können.

Erfahren Sie mehr von unseren Experten, indem Sie sich das Webinar Heroes of Dispensing: Why Single-Use Components Matter (in Englisch) ansehen.

Für weitere Informationen zu hochwertigen Komponenten für die Flüssigkeitsdosierung oder um mit einem unserer Experten für Flüssigkeitsdosierung in Kontakt zu treten, klicken Sie hier.

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