reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
© janaka dharmasena dreamstime.com_technical Technologie | 27 kwietnia 2015

Jetting, czyli dozowanie bezkontaktowe

Jetting (strzelanie klejem, 偶ywic膮, uszczelniaczem) pojawi艂 si臋 w przemy艣le elektronicznym w 1993 roku, prekursorem wprowadzenia tej technologii by艂a firma ASYMTEK.
Dozowanie za pomoc膮 jettingu mia艂o swoje pocz膮tki w drukarkach atramentowych. Na pocz膮tku by艂y to g艂owice termiczne, kt贸re podgrzewa艂y niewielk膮 ilo艣膰 atramentu doprowadzaj膮c j膮 do wrzenia. Tusz gwa艂townie zwi臋kszy swoj膮 obj臋to艣膰, jest wystrzeliwany z g艂owicy. Ograniczeniem tej technologii jest lepko艣膰 p艂ynu, kt贸ra nie mo偶e by膰 wi臋ksza ni偶 30 mPa*s. Kolejnym rozwi膮zaniem, kt贸re pozwala艂o na bezkontaktowe dozowanie, by艂y g艂owice piezoelektryczne. Wyposa偶one s膮 one w komor臋, kt贸ra gwa艂townie zmniejsza obj臋to艣膰 wypychaj膮c w ten spos贸b materia艂 na zewn膮trz. Zalet膮 ich jest szybko艣膰 dzia艂ania do 20 kHz. W przemy艣le elektronicznym znalaz艂y zastosowanie przy produkcji diod OLED (g艂owice takie produkuje Epson i Dimatrix). Podobnie jak g艂owica termiczna nie mo偶e ona dozowa膰 lepko艣ci wi臋kszych ni偶 30 mPa*s. Innym rozwi膮zaniem stosowanym w zaworach typu 鈥瀓et鈥 jest zaw贸r, w kt贸rym gwa艂towne zamyka i otwiera si臋 dysz臋. P艂yn jest podawany pod ci艣nieniem do dyszy, zaw贸r jest gwa艂townie otwierany piezoelektrycznie. Porcja materia艂u jest wypchni臋ta na zewn膮trz i zaw贸r jest gwa艂townie zamykany. Ca艂y proces uzale偶niony jest lepko艣ci materia艂u, dawka, wi臋c b臋dzie si臋 zmienia艂a wraz ze zmian膮 tej偶e lepko艣ci. Ta technologia jettingu znalaz艂a zastosowanie w elektronice do np. nak艂adanie klej贸w utwardzanych 艣wiat艂em UV do hermetyzacji, jak te偶 przy produkcji dysk贸w twardych HDD do nak艂adania p艂yn贸w t艂umi膮cych wibracje g艂owic odczytuj膮cych. Zawory takie oferuje firma EFD. Jeszcze inne rozwi膮zanie stosuje si臋 przy dozowaniu pasty lutowniczej (Mydata). Pasta podawana jest za pomoc膮 pompy 艣rubowej do komory. W komorze porusza si臋 t艂ok, kt贸ry jednocze艣nie odcina dop艂yw pasty jak i wypycha past臋 na zewn膮trz (pr臋dko艣膰 dozowania do 500 dawek/minut臋). Jest to, wi臋c dozowanie wolumetryczne-obj臋to艣ciowe, za ka偶dym razem dawka obj臋to艣ciowo jest taka sama bez wzgl臋du na zmian臋 lepko艣ci. Rozwi膮zanie to jest r贸wnie偶 stosowane do dozowania klej贸w SMA. Mechaniczny 鈥瀓et鈥 鈥 rozwi膮zanie to stosuje ASYMTEK. Zasada dzia艂ania tego systemu wygl膮da nast臋puj膮co, materia艂 jest podawany pod stosunkowo niskim ci艣nieniem, a wystrzelenie p艂ynu nast臋puje poprzez iglic臋 sterowan膮 pneumatycznie. Iglica uderzaj膮c wystrzeliwuje okre艣lon膮 porcj臋 materia艂u. Zalet膮 tego rozwi膮zania jest to, 偶e wytwarzane jest wysokie ci艣nienie w dyszy, co umo偶liwia dozowanie materia艂贸w o bardzo du偶ych lepko艣ciach (do 300 000 mPa*s). Minusem tej technologii jest wielko艣膰 kropek, kt贸re nie s膮 tak ma艂e jak w przypadku g艂owic termicznych czy te偶 piezoelektrycznych. Jednak偶e technologia ta znalaz艂a szerokie zastosowanie w monta偶u elektroniki: underfilling, dozowanie 偶ywic, fluxu, klej贸w SMA. Jak i dozowaniu ciek艂ych kryszta艂贸w, produkcji wy艣wietlaczy, produkcji diod LED, dysk贸w HDD, precyzyjnym smarowaniu i wielu innych zastosowaniach. Ta technologia jettingu jest r贸wnie偶 u偶ywana do powlekania konformalnego (conformal coating), umo偶liwia precyzyjne powlekania ma艂ych komponent贸w i trudno dost臋pnych obszar贸w. Z powodzenie mo偶e dozowa膰 lakiery do powlekania konformalnego o lepko艣ciach do 1 000 mPa*s. Zasada dzia艂ania mechanicznego jeta Materia艂 jest podawany pod ci艣nieniem by wype艂ni膰 obszar komory p艂ynu. Otw贸r jest zamkni臋ty poprzez doci艣ni臋cie iglicy zako艅czonej kulk膮 do gniazda. Nast臋pnie unoszona jest iglica, materia艂 wype艂nia obszar pod iglic膮. Nast臋puje gwa艂towne opuszczenie iglicy, kt贸ra zbli偶aj膮c si臋 do gniazda tworzy ma艂膮 komor臋 i z niej w艂a艣nie p艂yn zostaje wystrzelony na zewn膮trz w postaci strumienia. Ca艂y proces powtarza si臋. Ig艂a a jet Dozowania bezkontaktowe 鈥 jetting wolny jest od nieod艂膮cznych wad dozowania za pomoc膮 ig艂y. Proces dozowania za pomoc膮 ig艂y wymaga by ig艂a, p艂yn dozowany i pod艂o偶e by艂y w kontakcie. To znaczy odleg艂o艣膰 ig艂y od pod艂o偶a musi by膰 na tyle ma艂a by p艂yn m贸g艂 dotkn膮膰 pod艂o偶a, a powierzchnia styku z pod艂o偶em by艂a wi臋ksza ni偶 艣rednica wewn臋trzna ig艂y. Jest to konieczne by p艂yn pozosta艂 na pod艂o偶u i oderwa艂 si臋 od ig艂y, gdy b臋dziemy j膮 unosi膰. Konieczno艣膰 oderwania strugi materia艂u powoduje, 偶e ig艂臋 musimy unosi膰 za ka偶dym razem, gdy chcemy dozowa膰 kropki. Wyd艂u偶a to oczywi艣cie ca艂y proces nak艂adania kleju, gdy偶 ig艂a wykonuje szereg ruch贸w g贸ra/d贸艂. Nara偶eni jeste艣my te偶 na niebezpiecze艅stwo skrzywienia ig艂y lub te偶 uszkodzenia komponentu, poniewa偶 poruszamy si臋 bardzo blisko komponent贸w, a nawet pomi臋dzy nimi. Aplikatory typu jet pracuj膮 w pewnej odleg艂o艣ci od pod艂o偶a, poruszaj膮c nad wi臋kszo艣ci膮 komponent贸w. Nie jest wi臋c konieczny ich ruch w osi Z, gdy偶 strzelamy z pewnej wysoko艣ci. R贸wnie偶 linie tworzone za pomoc膮 jeta nie posiadaj膮 charakterystycznych dla ig艂y zgrubie艅 na pocz膮tku i ko艅cu linii. Kolejn膮 przewag膮 zawor贸w typu Jet nad dozowaniem za pomoc膮 ig艂y jest mo偶liwo艣膰 dozowania pomi臋dzy blisko umieszczone komponenty. Rys. 2. Por贸wnanie separacji komponent贸w przy r贸偶nych metodach dozowania 漏 ASYMTEK. Jak widzimy minimalna odleg艂o艣膰 pomi臋dzy komponentami dla jettingu mo偶e by膰 3 razy mniejsza! Bezpiecze艅stwo procesu jest r贸wnie偶 wi臋kszy, bo nie musimy schodzi膰 ig艂膮 pomi臋dzy komponenty, strzelamy z bezpiecznej wysoko艣ci. Jet on the fly Kluczem do przewagi szybko艣ciowej jettingu nad klasycznym dozowaniem za pomoc膮 ig艂y, jest has艂o 鈥瀓et on the fly鈥 Co ono znaczy? Aplikator porusza si臋 z du偶膮 pr臋dko艣ci膮, strzelaj膮c materia艂em. Oprogramowanie samo wylicza moment dozowania, tak by materia艂 trafi艂 dok艂adnie w to miejsce, kt贸re wskazali艣my. Rys. 3. Jet on the fly 鈥 dozowanie w locie (漏ASYMTEK). Calibrated process jetting Wa偶n膮 spraw膮 jest kontrola naszego procesu. Rynek wymaga by produkowa膰 szybciej i taniej. Jak mo偶emy mie膰 pewno艣膰, 偶e nie produkujemy odpad贸w? Odpowiedzi膮 jest w艂a艣nie 鈥濩alibrated process jetting鈥. System ten pozwala kontrolowa膰 wielko艣膰 dawki za pomoc膮 precyzyjnej wagi, kt贸ra sprawdza mas膮 okre艣lonej liczby kropek i wylicza ich 艣redni膮 mas臋. Por贸wnuje to z zadanymi parametrami i wprowadza ewentualne korekty w wielko艣ci kropki.
Rys. 4. Dot on dot 鈥 mo偶liwo艣膰 stawiania kropki jedna na drugiej (漏ASYMTEK).
Wszystko to bez udzia艂u operatora. Dot on dot Funkcja ta daje nam mo偶liwo艣膰 stawiania kropki na kropce, umo偶liwia to nam, np. tworzenie mechanicznej struktury, kt贸ra mo偶e przewodzi膰 pr膮d (jak po艂膮czenie drutem). Czy te偶 nak艂adanie past w struktury 3D, co zapewnia lepszy rozp艂yw pasty przy doci艣ni臋ciu komponentu (brak uwi臋zionych b膮bli powietrza). NexJet 鈥 Advanced Jetting Technology
Rys. 5. NexJet 鈥 aplikator typu 鈥瀓et鈥 nowej generacji (漏ASYMTEK).
Jest to kolejny krok w ewolucji zawor贸w do jettingu. Zaprojektowany zosta艂by upro艣ci膰 obs艂ug臋 i zminimalizowa膰 czas przestoju. System NexJet wyposa偶ony jest w kartrid偶 Genius鈩 Jet Cartridge (strze偶ony patentem). Jest to jedyny element systemu, kt贸ry ma kontakt z p艂ynem i wymaga czyszczenia. Ka偶dy aplikator NexJet dostarczany jest z dwoma kartrid偶ami, gdy jeden pracuje, drugi mo偶emy czy艣ci膰. Czyszczenie odbywa si臋 w specjalnym urz膮dzeniu, kt贸re u艂atwia t膮 operacj臋 i nie wymaga 偶adnych dodatkowych narz臋dzi i przyrz膮d贸w. Nie jest wymagany jakikolwiek demonta偶 kartrid偶a, po prostu wk艂adamy go w stacj臋 czyszcz膮c膮. Zawory u偶ywane do tej pory mia艂y od 8-14 cz臋艣ci, kt贸re wymaga艂y czyszczenia i sprawdzenia stopnia ich zu偶ycie przed ponownym monta偶em. Kartrid偶 Genius鈩 Jet jest szczeg贸lnie przydatny dla tych u偶ytkownik贸w, kt贸rzy cz臋sto zmieniaj膮 p艂yn dozowany. Ka偶da taka zmiana do tej pory wi膮za艂a si臋 z demonta偶em i czyszczeniem zaworu, no i oczywi艣cie przestojem. Dzi臋ki nowemu rozwi膮zaniu, zmieniamy tylko kartrid偶, drugi czy艣cimy w mi臋dzyczasie i mo偶emy pracowa膰 dalej. Rys. 6. Kartrid偶 Jet Genius鈩 (漏ASYMTEK). Opcjonalnie kartrid偶 mo偶e by膰 wyposa偶ony w system RFID. Dzi臋ki temu systemowi wiemy czy zainstalowany jest w艂a艣ciwy kartrid偶 oraz wiemy czy kartrid偶 nie przekroczy艂 maksymalnej liczby cykli pracy. Je艣li wpiszemy w program typ kartrid偶a jak ma by膰 u偶yty w danym programie, to system ostrze偶e nas, 偶e pr贸bujemy za艂adowa膰 program maj膮c zainstalowany niew艂a艣ciwy kartrid偶. Wp艂ywa to na bezpiecze艅stwo procesu: minimalizuje po艂yki operator贸w, eliminuje mo偶liwo艣膰 u偶ycia niew艂a艣ciwej cz臋艣ci, dzi臋ki mo偶liwo艣ci logowania operacji daje in偶ynierom procesu wgl膮d w histori臋 produkcji. Przysz艂o艣膰 W por贸wnaniu do pierwszych zawor贸w typu 鈥瀓et鈥 obecne mog膮 dozowa膰 kropki niemal stokrotnie razy mniejszej obj臋to艣ci. Ilo艣膰 p艂yn贸w, jakie mo偶emy dozowa膰 zwi臋kszy艂a si臋 kilkunastokrotnie. Obecnie niemal ka偶dy p艂yn u偶ywany w monta偶u mo偶e by膰 jettowany. Przysz艂o艣膰 przyniesie nam na pewno mo偶liwo艣膰 dozowania jeszcze mniejszych obj臋to艣ci przy wi臋kszych pr臋dko艣ciach. Ilo艣膰 p艂yn贸w, kt贸re b臋dziemy mogli dozowa膰 zwi臋kszy si臋 niew膮tpliwie. Kierunek rozwoju, jaki wskaza艂 aplikator NexJet pokaza艂 nam, 偶e producenci d膮偶膮 r贸wnie偶 do uproszczenia obs艂ugi tych urz膮dze艅 i zwi臋kszenia efektywno艣ci produkcji. --- Artyku艂 zosta艂 umieszczony dzi臋ki uprzejmo艣ci firmy 漏 AMB Technic. Wi臋cej informacji na stronie firmy.
reklama
reklama
Za艂aduj wi臋cej news贸w
February 15 2019 09:57 V12.1.1-1