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螺杆泵:导热凝胶点胶新突破,高效解决工业点胶难题


     在深入探讨活塞泵与螺杆泵的工作原理、结构、性能特点以及它们在处理高粘度含固体颗粒胶水方面的表现之后,我们转而聚焦于两个鲜活的工业实践案例,旨在通过这一窗口,透彻入微地展现螺杆泵在新时代下的非凡性能及其在实际应用场景中的出色成效。

以导热凝胶为例来进行具体说明:导热凝胶是一种具有高热导率的材料,通常呈膏状或凝胶状,主要由金属氧化物粉末(如银、铜、铝、锌)和硅油基质混合而成。导热凝胶继承了硅胶材料亲和性好,耐候性、耐高低温性以及绝缘性好等优点,同时可塑性强,能够满足不平整界面的填充,可以满足各种应用下的传热需求。

                                         

电子设备在运行过程中会产生大量热量,如果热量不能及时散出,将导致设备过热,影响性能,甚至损坏硬件。导热凝胶的作用在于减少热阻,使得热量能够更快地从热源传递到散热器,再通过散热器散发到空气中,从而维持设备的稳定运行和延长使用寿命。


   尽管导热凝胶具备众多优异性能,但其应用过程中也伴随着一些挑战,具体包括高填料含量、高粘度、固体颗粒的存在以及腐蚀性。特别需要注意的是以下几个关键问题:

  • 设备的磨损问题:由于胶水里面含有大量的金属固体颗粒,对设备的耐磨性要求非常高。
  • 气泡问题:由于导热凝胶中导热填料的比例较高,胶料的粘度大,因此在胶管的生产和包装环节中,容易产生气泡。
  • 溢胶问题:当出胶口设计过小,或者挤出过程中的压力过高、导热胶粘度过大时,胶水可能会从胶管的末端溢出,造成不必要的浪费和清洁困扰。
  • 出油问题:对于双组分导热凝胶而言,在固化前,AB管中的组分主要由油和粉组合而成。若油和粉的混合不均匀,很容易发生分层现象,导致处理后的凝胶上下层不均匀,容易出现渗油现象。



案例一:客户导热凝胶点胶验证

    此次,我们借由两则关于导热凝胶应用的真实案例,来深刻验证螺杆泵的优越表现。某知名胶水品牌供应商遭遇了客户反馈的棘手问题:在使用其提供的胶水产品进行点胶作业后的1~3天内,发现输送管道内出现了结块现象并伴随漏油、气泡产生及设备异常磨损等诸多问题,这一不期而遇的障碍直接导致了点胶作业的中断与不便。经初步分析,问题根源指向了客户现有的点胶机设备,或其性能未能充分适配该品牌胶水产品的特殊性质。


    为了从根本上解决这一难题,提升客户体验并彰显品牌实力,供应商决定引入XETAR欣音达螺杆泵送料点胶机进行替代测试。这一决策不仅基于螺杆泵在处理高粘度、含固体颗粒介质方面的优势,更是对其精准控制、稳定输送能力的充分信任。

                


   首先,模拟客户点胶,在设备厂商的点胶机上加装4.5米长的铁氟龙管子(内径10mm),其次,点胶时分别记录A、B混合前(未经过混胶管)的重量,再记录A和B混合(经过混胶管)后的重量,每天上午和下午分别点10组A(5 ±0.25g)、10组B(5 ±0.5g)、30组A+B(10 ±0.25g)。如周末休息则暂停点胶,验证时间从2022.06.30下午持续至2022.07.15上午。如点胶重量超出范围时,检查各管道接口处是否有滴油、留油现象,并拆下管道检查是否有堵塞、结块现象(验证产品型号为DF-2000CA)。验证结果:通过16天的测试周期,管道接头处无结块、无堵塞。




验证结论:从2022.06.30下午持续至2022.07.15上午,点胶重量CPK达到了A+级,能力良好,状态稳定,并未出现结块或堵塞现象。由此证明其司DF-2000CA采用螺杆泵点胶机进行点胶时状态稳定,无堵塞、结块等异常现象。

 

案例二:双组份导热凝胶点胶测试报告

本报告深入探讨了双组份导热凝胶(涵盖3.6W与4W热导率型号)在实际应用场景中的综合性能评估,特别是通过点胶工艺后,其导热效率、耐磨性及稳定性等关键指标。通过严格的测试流程,我们期望为产品与材料选型提供科学依据,确保产品的热管理性能达到优越状态。

 

一、决定螺杆泵耐磨性使用寿命取决于泵体的以下三个维度:

  1. 如报告中的CMK值,这决定了泵体的加工精度,能反映泵耐自磨损的性能;
  2. 介质对于泵体的磨损,泵转子釆用了Si3N4氮化硅材质,莫氏硬度达到了9.4(以金钢石Diamond 的莫氏硬度为10),具备了极高性能的耐磨度;
  3. 泵的选型,在保证出胶精度的情况下,尽可能釆用大一号的泵体,以减少旋转速度和旋转次数,来延长泵的寿命。

二、氟橡胶定子老化机制分析

  氟橡胶作为高性能密封材料,在螺杆泵等应用中扮演着关键角色。然而,其使用寿命受多种因素影响,主要包括:

  1. 氧化老化

氧化老化是氟橡胶老化的主要方式之一。在高温和氧气的作用下,氟橡胶中的双键会发生氧化反应,使其性能下降。皮革、橡胶品等材质的老化,就是由氧化反应引起的。

  1. 热老化

热老化主要是由于氟橡胶在高温下长期使用或存放,使其分子内部发生断裂和氧化反应,从而导致氟橡胶的老化。

  1. 光照老化

氟橡胶还容易受到光线的影响,长时间暴露在阳光下会使其分子发生断裂和氧化反应,从而导致其老化。


                                                                                  

图一:双组份3.6W导热凝胶

 

图二:双组份4W导热凝胶

 

图三:设备测试

 

图四:测试过程中

图五:双组份3.6W导热凝胶测试CPK数据

 

 

图六:双组份4W导热凝胶测试CPK数据

 

    验证结论:我司BERCQUIST TGF 3600产品历经客户产线长达六个月的应用考验,表现优越,无一异常,充分印证了其可靠性与耐磨性。本报告通过对双组份导热凝胶及螺杆泵核心组件(特别是Si3N4氮化硅转子与NBR橡胶定子)的综合性能测试与深入分析,不仅直观展现了这些材料在实际工况下的优异表现,还深刻揭示了影响使用寿命的核心要素及老化机理。

    综上所述,螺杆泵点胶技术的引入,以其独特的优势彰显了非凡的性能,不仅能够有效预防结块现象,还能杜绝漏油与气泡的产生,确保了胶水在管道中的畅通无阻。不仅是对螺杆泵技术突破的肯定,也是提升生产效率、优化生产流程的重要里程碑。

    尤其值得一提的是,在处理高粘度导热凝胶时,特别是面对强腐蚀性且含固体颗粒的3.6W至4W级别材料时,Si3N4氮化硅转子与NBR橡胶定子的组合展现出了惊人的耐磨性与适应性,极大地延长了螺杆泵的使用寿命,降低了维护成本。

 

导热凝胶视频展示一


 

导热凝胶视频展示二

 

    此两个应用实例不仅是对螺杆泵优越性能的鲜活例证,也是其在新时代背景下,推动工业生产自动化、智能化、高效化进程中的一次重要实践。螺杆泵以其高精度、超稳定、强耐磨及长寿命的显著特点,正逐步成为众多行业解决复杂流体点胶难题的优选方案。



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