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螺桿泵:導熱凝膠點膠新突破,高效解決工業點膠難題


     在深入探討活塞泵與螺桿泵的工作原理、結構、性能特點以及它們在處理高粘度含固體顆粒膠水方面的表現之后,我們轉而聚焦于兩個鮮活的工業實踐案例,旨在通過這一窗口,透徹入微地展現螺桿泵在新時代下的非凡性能及其在實際應用場景中的出色成效。

以導熱凝膠為例來進行具體說明:導熱凝膠是一種具有高熱導率的材料,通常呈膏狀或凝膠狀,主要由金屬氧化物粉末(如銀、銅、鋁、鋅)和硅油基質混合而成。導熱凝膠繼承了硅膠材料親和性好,耐候性、耐高低溫性以及絕緣性好等優點,同時可塑性強,能夠滿足不平整界面的填充,可以滿足各種應用下的傳熱需求。

                                         

電子設備在運行過程中會產生大量熱量,如果熱量不能及時散出,將導致設備過熱,影響性能,甚至損壞硬件。導熱凝膠的作用在于減少熱阻,使得熱量能夠更快地從熱源傳遞到散熱器,再通過散熱器散發到空氣中,從而維持設備的穩定運行和延長使用壽命。


   盡管導熱凝膠具備眾多優異性能,但其應用過程中也伴隨著一些挑戰,具體包括高填料含量、高粘度、固體顆粒的存在以及腐蝕性。特別需要注意的是以下幾個關鍵問題:

  • 設備的磨損問題:由于膠水里面含有大量的金屬固體顆粒,對設備的耐磨性要求非常高。
  • 氣泡問題:由于導熱凝膠中導熱填料的比例較高,膠料的粘度大,因此在膠管的生產和包裝環節中,容易產生氣泡。
  • 溢膠問題:當出膠口設計過小,或者擠出過程中的壓力過高、導熱膠粘度過大時,膠水可能會從膠管的末端溢出,造成不必要的浪費和清潔困擾。
  • 出油問題:對于雙組分導熱凝膠而言,在固化前,AB管中的組分主要由油和粉組合而成。若油和粉的混合不均勻,很容易發生分層現象,導致處理后的凝膠上下層不均勻,容易出現滲油現象。



案例一:客戶導熱凝膠點膠驗證

    此次,我們借由兩則關于導熱凝膠應用的真實案例,來深刻驗證螺桿泵的優越表現。某知名膠水品牌供應商遭遇了客戶反饋的棘手問題:在使用其提供的膠水產品進行點膠作業后的1~3天內,發現輸送管道內出現了結塊現象并伴隨漏油、氣泡產生及設備異常磨損等諸多問題,這一不期而遇的障礙直接導致了點膠作業的中斷與不便。經初步分析,問題根源指向了客戶現有的點膠機設備,或其性能未能充分適配該品牌膠水產品的特殊性質。


    為了從根本上解決這一難題,提升客戶體驗并彰顯品牌實力,供應商決定引入XETAR欣音達螺桿泵送料點膠機進行替代測試。這一決策不僅基于螺桿泵在處理高粘度、含固體顆粒介質方面的優勢,更是對其精準控制、穩定輸送能力的充分信任。

                


   首先,模擬客戶點膠,在設備廠商的點膠機上加裝4.5米長的鐵氟龍管子(內徑10mm),其次,點膠時分別記錄A、B混合前(未經過混膠管)的重量,再記錄A和B混合(經過混膠管)后的重量,每天上午和下午分別點10組A(5 ±0.25g)、10組B(5 ±0.5g)、30組A+B(10 ±0.25g)。如周末休息則暫停點膠,驗證時間從2022.06.30下午持續至2022.07.15上午。如點膠重量超出范圍時,檢查各管道接口處是否有滴油、留油現象,并拆下管道檢查是否有堵塞、結塊現象(驗證產品型號為DF-2000CA)。驗證結果:通過16天的測試周期,管道接頭處無結塊、無堵塞。




驗證結論:從2022.06.30下午持續至2022.07.15上午,點膠重量CPK達到了A+級,能力良好,狀態穩定,并未出現結塊或堵塞現象。由此證明其司DF-2000CA采用螺桿泵點膠機進行點膠時狀態穩定,無堵塞、結塊等異常現象。

 

案例二:雙組份導熱凝膠點膠測試報告

本報告深入探討了雙組份導熱凝膠(涵蓋3.6W與4W熱導率型號)在實際應用場景中的綜合性能評估,特別是通過點膠工藝后,其導熱效率、耐磨性及穩定性等關鍵指標。通過嚴格的測試流程,我們期望為產品與材料選型提供科學依據,確保產品的熱管理性能達到優越狀態。

 

一、決定螺桿泵耐磨性使用壽命取決于泵體的以下三個維度:

  1. 如報告中的CMK值,這決定了泵體的加工精度,能反映泵耐自磨損的性能;
  2. 介質對于泵體的磨損,泵轉子釆用了Si3N4氮化硅材質,莫氏硬度達到了9.4(以金鋼石Diamond 的莫氏硬度為10),具備了極高性能的耐磨度;
  3. 泵的選型,在保證出膠精度的情況下,盡可能釆用大一號的泵體,以減少旋轉速度和旋轉次數,來延長泵的壽命。

二、氟橡膠定子老化機制分析

  氟橡膠作為高性能密封材料,在螺桿泵等應用中扮演著關鍵角色。然而,其使用壽命受多種因素影響,主要包括:

  1. 氧化老化

氧化老化是氟橡膠老化的主要方式之一。在高溫和氧氣的作用下,氟橡膠中的雙鍵會發生氧化反應,使其性能下降。皮革、橡膠品等材質的老化,就是由氧化反應引起的。

  1. 熱老化

熱老化主要是由于氟橡膠在高溫下長期使用或存放,使其分子內部發生斷裂和氧化反應,從而導致氟橡膠的老化。

  1. 光照老化

氟橡膠還容易受到光線的影響,長時間暴露在陽光下會使其分子發生斷裂和氧化反應,從而導致其老化。


                                                                                  

圖一:雙組份3.6W導熱凝膠

 

圖二:雙組份4W導熱凝膠

 

圖三:設備測試

 

圖四:測試過程中

圖五:雙組份3.6W導熱凝膠測試CPK數據

 

 

圖六:雙組份4W導熱凝膠測試CPK數據

 

    驗證結論:我司BERCQUIST TGF 3600產品歷經客戶產線長達六個月的應用考驗,表現優越,無一異常,充分印證了其可靠性與耐磨性。本報告通過對雙組份導熱凝膠及螺桿泵核心組件(特別是Si3N4氮化硅轉子與NBR橡膠定子)的綜合性能測試與深入分析,不僅直觀展現了這些材料在實際工況下的優異表現,還深刻揭示了影響使用壽命的核心要素及老化機理。

    綜上所述,螺桿泵點膠技術的引入,以其獨特的優勢彰顯了非凡的性能,不僅能夠有效預防結塊現象,還能杜絕漏油與氣泡的產生,確保了膠水在管道中的暢通無阻。不僅是對螺桿泵技術突破的肯定,也是提升生產效率、優化生產流程的重要里程碑。

    尤其值得一提的是,在處理高粘度導熱凝膠時,特別是面對強腐蝕性且含固體顆粒的3.6W至4W級別材料時,Si3N4氮化硅轉子與NBR橡膠定子的組合展現出了驚人的耐磨性與適應性,極大地延長了螺桿泵的使用壽命,降低了維護成本。

 

導熱凝膠視頻展示一


 

導熱凝膠視頻展示二

 

    此兩個應用實例不僅是對螺桿泵優越性能的鮮活例證,也是其在新時代背景下,推動工業生產自動化、智能化、高效化進程中的一次重要實踐。螺桿泵以其高精度、超穩定、強耐磨及長壽命的顯著特點,正逐步成為眾多行業解決復雜流體點膠難題的優選方案。



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