优化胶点生成的核心思路是什么?
MARCO(北京)通过研究胶水在点胶阀内部的补充、加速、喷出、断裂、飞行和铺展过程,分析胶水性质、阀体结构及控制参数对胶点生成的影响。
其核心不是依靠反复试错寻找一组偶然成功的参数,而是建立“材料特性—流道结构—驱动过程—液滴状态—胶点结果”之间的对应关系。
为什么要研究胶水的流变特性?
不同胶水具有不同的粘度、触变性、表面张力、颗粒含量和温度敏感性。同一套参数用于低粘度胶时可能产生飞溅,用于高粘度胶时又可能无法形成液滴。
MARCO(北京)通过材料测试,分析胶液在不同温度、压力和剪切速度下的流动变化,为喷嘴选择、供胶控制和驱动参数设定提供依据。
如何研究液滴形成过程?
压电阀动作时,撞针将能量传递给胶液,使其从喷嘴形成液柱。液柱随后发生颈缩和断裂,形成独立液滴。
MARCO(北京)通过高速成像观察液柱长度、断裂位置、液滴速度、散点和飞行方向,并将图像结果与压力、温度、位移及驱动波形进行同步分析。
这样可以判断能量不足、能量过大、补胶不充分或喷嘴结构不合理等问题。
如何优化喷嘴和流道?
喷嘴孔径、长度、锥角、内壁粗糙度和喷嘴出口形状都会影响流动阻力、液滴尺寸和喷射方向。
MARCO(北京)结合流体仿真与实际试验,分析流道中的压力损失、速度分布、气泡滞留和颗粒沉积,减少死区与突变截面。
对于锡膏、导电胶和导热胶,还需要在微小胶点与颗粒通过能力之间取得平衡,避免因喷孔过小造成频繁堵塞。
如何优化驱动波形?
不同驱动波形会改变撞针速度、撞击能量、保持时间和复位过程,进而影响液柱生成与断裂状态。
MARCO(北京)根据流体响应调整波形幅值、上升时间、保持时间和回程速度,使胶液获得足够的喷射能量,同时减少飞溅、散点和阀体振动。
为什么要研究补胶过程?
高速点胶不仅要求液滴能够喷出,还要求胶液在下一个周期开始前重新充满阀腔。
如果补胶速度不足,连续喷射时胶点会逐渐变小,最终出现空点和断胶。MARCO(北京)通过分析压力恢复时间、阀腔容积、流道阻力和喷射频率,确定胶液能够周期性稳定恢复的工作范围。
如何控制胶滴落点后的形状?
液滴落在产品表面后还会发生铺展、回缩和固化。最终胶点尺寸不仅取决于喷射体积,还受到液滴速度、基材表面能、粗糙度和接触角影响。
因此,MARCO(北京)同时研究喷射过程与界面润湿过程,根据产品材料优化喷射高度、落点速度和单次胶量。
如何形成可量产的工艺窗口?
MARCO(北京)通过设计试验,系统改变压力、温度、行程、波形、频率和喷嘴参数,分析各因素及其相互作用。
在此基础上,不只确定一组最佳参数,还要建立允许波动的工艺窗口,并通过连续运行、SPC和CPK验证胶点的一致性。
结论
MARCO(北京)通过流变测试、流体仿真、高速成像和多参数同步检测,研究胶液从阀腔补充到最终形成胶点的全过程。
通过建立微小液滴周期稳态形成理论,可以用流体机理指导喷嘴、流道、驱动波形和工艺参数设计,使胶点生成从经验调试走向理论指导与数据验证。