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壓電噴射技術

壓電式噴射裝置的最新趨勢

昔日廣泛應用於點膠的閥體裝置大部分都是機械式點膠閥,但是目前最新的壓電噴射閥已成為現今主流,進而取代傳統的機械式點膠閥。傳統的機械式閥體是由空氣 壓力與彈簧的彈力反覆做動進而將膠材擠壓出,除了氣體壓力變化,還有彈簧老化等影響出膠量的準確性,因此較難以根據液體的特性設置參數。而SSI採用德國 最新研製的壓電元件裝置,具有較佳的速度,穩定性,操作性與耐久度的優勢,能夠實現最高速、最精確的先進塗膠應用。

壓電式噴射裝置


為何壓電噴射裝置適用於高精度微量塗佈應用

噴射閥是由兩組壓電材料驅動,並透過連桿達成上下移動的動作,連桿的底部附有一個耐磨的陶瓷密封球封住噴嘴,當連桿向上抬起時,流體就會往噴嘴流動,而連桿向下做動時,則同時将流體噴出。 由於經過特殊設計 的壓電驅動材料,其噴膠速度可以高達1200Hz,並能高速連續做動,解析度達1μs。並搭配模組化的各式噴嘴設計,可以快速更換且方便更換清洗及保養,加上能依據流體的特性做閥體的調節控制裝置,精準控制出膠時點的數量、大小>及線寬,以達到製程需求。


可應用於低~高黏度的膠材

壓電噴射控制器能夠經由電壓操作精確地控制壓電元件,可透過控制器CPU的參數設定改變閥門打開和關閉的速度,進而達到所需的出膠狀態。
根據不同膠材黏度特點設置閥門開起、關閉的行程(時間)組合,可解決一般機械式點膠裝置所無法達成的問題,並可經由參數的設定,改善氣泡的產生與噴濺等問題。
在一般情況下,由於低黏度膠材較容易產生擴散(噴濺)問題,因此可調降出膠時的力道(電壓波形)來抑制擴散現象,而高黏度膠材則需在連桿下降時提高其扭力,將膠材一次性射出。
此電壓式噴射裝置能視膠材提供最合適的行程組合,無論是從低黏度膠材到膏狀等高黏度膠材,皆可一台完成所需之應用。
另外,為了抑制氣泡產生,連桿在調降上升速度時為防止吸入過多的空氣,需於上升及下降時需個別進行不同的編程。此電壓式噴射裝置能視膠材提供最合適的編程,無論是從低黏度膠材到膏狀等高黏稠度膠材,皆可一台完成所需製成。


壓電式噴射閥保養維護
撞針底座與壓電噴閥裝置之間為分離式模組結構,因此可以快速更換,也方清洗及保養。
撞針底座和CR(右圖)的接合部分由陶瓷製成,即使在高速運轉很長一段時間下,也能保持穩定的性能。相較於傳統的機械式噴射設備需定期更換老舊零件,壓電致動器能確保維持長期性的穩定運轉。


塗佈問題處理
以下為點膠應用常見問題:
 
*使用傳統氣壓式點膠裝置出膠量不穩定。
→壓電噴射裝置,由閥體內壓電元件控制出膠量,因此不受空氣壓力影響。
 
*使用機械式噴射點膠設備,有產生噴濺和氣泡的問題。
→壓電噴射裝置可根據液​​體膠材的特性調整參數組合,可以大幅地減少噴濺和氣泡的產生。
 
*使用螺桿式或活塞式點膠裝置,需耗費較多的生產時間。
→壓電噴射裝置採用非接觸式進行塗佈,可以維持同樣的Z軸高度進行噴膠,顯著減少生產節拍時間。
 
*需將膠材填充至針頭無法插入的微小溝槽和孔洞內。
→壓電噴射裝置的噴孔最小直徑為50μm,因此可將膠材液體噴射至約100μm溝槽和孔洞。
 
*想要溶液均勻地塗佈於三維(3D)工件上。
→壓電噴射裝置不僅可以從側面水平方向進行塗佈作業,也可以透過多軸機器設備進行360度的塗佈作業,以實現3D應用。