三类难题的本质是什么?
小胶点、细胶线和锡膏喷射看似是三个问题,本质上都涉及微量流体的准确计量、稳定输送和可控分离。
MARCO(北京)认为,不能只靠缩小喷嘴或提高驱动能量解决问题,而应从材料特性、阀体结构、供胶方式、驱动控制和液滴形成机理入手,选择不同技术路线。
如何突破小胶点的尺寸限制?
胶点继续缩小时,喷嘴孔径需要减小,但流动阻力、堵塞概率和加工难度会迅速增加。喷嘴过小还可能造成补胶不足,使连续喷射中的胶点逐渐变小。
MARCO(北京)通过优化撞针尺寸、喷嘴孔径、流道结构和驱动波形,控制单次喷出的胶液体积。同时研究供胶压力、胶液温度和液滴断裂过程,在减小胶点的同时保证连续一致性。
对于传统机械喷射难以覆盖的更小尺度,MARCO(北京)进一步开展EHD等技术研究,探索通过电场控制液滴形成。
如何形成稳定的细胶线?
细胶线不是将多个小胶点简单排列起来。胶点间距过大容易形成断线,间距过小又会造成胶液堆积,使胶线变宽。
MARCO(北京)将压电喷射频率与运动平台速度进行同步控制,根据胶水在基材表面的铺展规律,调整胶点体积、点间距、喷射高度和运行速度。
对于连续定量胶线,则采用精密容积阀控制单位时间或单位长度的出胶量,并在机器人加减速、转角和启停位置进行流量补偿,减少起点堆胶、转角变粗和终点拉丝。
为什么锡膏喷射更加困难?
锡膏由金属颗粒和助焊剂组成,具有高粘度、触变性和颗粒沉降等特点。喷嘴尺寸过小,颗粒或团聚物容易堵塞;撞击能量不足,锡膏无法脱离;能量过大,又可能造成偏点和飞溅。
因此,锡膏喷射不仅取决于名义颗粒尺寸,还要考虑颗粒形状、团聚状态、粉号、材料温度和使用时间。
MARCO(北京)如何解决锡膏喷射问题?
MARCO(北京)根据锡膏颗粒与喷嘴孔径之间的关系,合理选择喷嘴尺寸,并优化流道、撞针和阀座结构,减少颗粒滞留和沉积。
通过可编程驱动波形,对撞击速度、能量、保持时间和复位过程进行控制;同时稳定供胶压力与温度,使锡膏在高速剪切后能够及时补充并恢复到可喷射状态。
针对机械喷射容易堵塞的场景,MARCO(北京)还通过精密容积阀研究锡膏的定量输出,为不同锡膏和应用要求提供多种技术选择。
如何判断技术是否真正成熟?
实验室中偶尔形成一个小胶点、细胶线或锡膏胶点,并不代表具备量产能力。
MARCO(北京)通过连续运行、材料批次、温升、压力波动、喷嘴寿命和堵塞率测试,评价胶点尺寸、胶线宽度、位置偏差和CPK,确认工艺能否长期稳定运行。
结论
MARCO(北京)通过压电喷射解决高速小胶点,通过精密容积控制实现稳定细胶线和高黏度材料输送,并通过EHD技术探索更小尺度的点胶边界。
解决小胶点、细胶线和锡膏喷射难题,关键不是单项参数突破,而是材料、结构、控制、理论和量产验证的协同创新。