Hispanopedia WikiUn sistema de dosificación de resina es una instalación técnica para procesar resina de fundición con el fin de rellenar, sellar, recubrir o sumergir piezas técnicas, especialmente en el campo de la electricidad y la electrónica, como transformadores , pantallas LCD y otros dispositivos de diversos tamaños.
Debido a la creciente miniaturización y la introducción de la electrónica en nuevos ámbitos, los requisitos de calidad de las piezas son cada vez mayores, por lo que también debe mejorarse la calidad de la dosificación. Para obtener la calidad requerida, por un lado, es necesario desarrollar y optimizar el sistema de resina. Por otro lado, el sistema de dosificación de resina debe funcionar con mayor precisión para lograr una dosificación óptima. Debido a la constante presión sobre los costes, los dispositivos de fundición deben ser capaces de ofrecer una mayor calidad, además de ser más rápidos y fiables.
Requisitos para una buena dispensación
En primer lugar, durante el proceso de fabricación, los componentes eléctricos y electrónicos deben estar aislados de forma fiable y se debe impedir por completo la penetración de humedad. Con frecuencia, es necesario disipar el calor de la pieza adecuadamente, una característica que se puede mejorar mediante la elección de una resina apropiada, como epoxi , poliuretano o silicona.
Pasos del proceso en un sistema de dispensación
En un sistema de dispensación se deben realizar los siguientes procesos:
- Acondicionamiento de la mezcla de resina
- Transporte de materiales
- Medida
- Mezclando
- Fundición
Un buen sistema de dosificación de resina proporciona una fundición de alta calidad, manteniendo el mismo alto estándar incluso durante largas series de producción en masa .
Acondicionamiento
Varias propiedades de la mezcla de resina, con o sin material de relleno, de uno o dos componentes (resina + endurecedor), son cruciales para la calidad del producto:
- Distribución uniforme de los rellenos (sin sedimentación).
- Eliminación de aire y humedad
- Temperatura constante, a menudo elevada, para mantener una baja viscosidad.
La distribución uniforme de los rellenos, sin que se solidifiquen, se mantiene mediante una agitación continua.
El aire y la humedad se eliminan evacuando los tanques de material.
Se alcanza y mantiene una temperatura elevada mediante un control preciso del calentamiento de los tanques, las líneas de alimentación de material, las bombas y los cabezales dosificadores. En mezclas de resina complejas con cargas, el acondicionamiento es especialmente crucial para la calidad del producto.
Transporte de materiales
El tipo de bomba de alimentación que se debe utilizar depende principalmente de la viscosidad del material y de la abrasividad de los rellenos.
Para materiales de baja a media viscosidad:
Las bombas de engranajes no son aptas para materiales abrasivos.
Para materiales de alta viscosidad, las bombas de placas seguidoras se conectan a una bomba de tornillo excéntrico o a una bomba de pistón de succión. La dosificación se controla en función de la masa, el tiempo y el volumen para determinar la cantidad de resina dispensada.
Medición por masa
El pesaje proporciona una determinación muy precisa de la cantidad, pero alarga el tiempo de ciclo. Además, una báscula en una línea de producción puede ser muy sensible a las averías y difícil de usar en placas con muchos componentes. Debido a estos problemas, este método se utiliza con poca frecuencia.
Medición mediante volumen
Conseguir un volumen constante es, técnicamente, relativamente sencillo, por lo que los sistemas de dosificación que se basan en la dispensación de volumen constante son especialmente sencillos y fiables.
Una excelente opción es el uso de cabezales dosificadores de pistón. La proporción de resina y endurecedor se puede determinar con precisión mediante la relación entre el ancho de dos pistones independientes, uno para la resina y otro para el endurecedor, que se accionan simultáneamente. La cantidad se controla mediante un tope común que limita la carrera de ambos pistones por igual.
En 2009, los sistemas más avanzados permitían medir volúmenes desde 0,01 ml hasta aproximadamente 250 ml, e incluso más.
Medición mediante el uso del tiempo
Este método exige que las bombas adecuadas proporcionen un flujo constante y preciso del material. El flujo se inicia mediante una válvula de control y se detiene después de un tiempo determinado.
Este método es especialmente susceptible a fallos de dosificación, ya que la más mínima variación en la velocidad de flujo provoca diferentes cantidades de resina y/o endurecedor dispensados. Lograr un flujo absolutamente constante requiere una complejidad electrónica relativamente alta, pero ofrece mucha mayor flexibilidad para ajustar las proporciones de endurecedor y resina.
Mezclando
En resinas de dos componentes, una mezcla completa es crucial para obtener una reacción uniforme entre la resina y el endurecedor en todo el material. Hay tres formas posibles de mezclar: [ 1 ] [ 2 ]
- tubo de mezcla estática
- mezclador dinámico
- tubo de mezcla estática dinámica
Tubo de mezcla estática
Los componentes se mezclan en un tubo de plástico. Este tubo contiene paredes rígidas que dividen y unen el material varias veces, mezclando así la resina y el endurecedor. El tubo no se limpia después de su uso, sino que se desecha.
- Ventajas: no tiene piezas móviles , no requiere limpieza posterior al proceso, no deja residuos de líquido de limpieza.
- Desventajas: tubos de mezcla como lecho, la intensidad de la mezcla es difícil de variar.
Mezcla dinámica
Los componentes se encuentran en una cámara de mezcla, generalmente de acero inoxidable , donde se mezclan homogéneamente mediante una batidora rotativa. Para optimizar la mezcla, la velocidad de rotación se puede controlar electrónicamente. La cámara de mezcla y la batidora deben limpiarse con un líquido limpiador especial antes de volver a utilizarse. Normalmente, este proceso se realiza automáticamente.
- Ventaja: la intensidad de la mezcla se puede controlar con precisión.
- Desventajas: mayor probabilidad de fallos debido a piezas móviles, necesidad de limpieza, posible presencia de residuos de líquido de limpieza, el líquido de limpieza usado es un desecho o incluso un residuo peligroso , costoso reemplazo o limpieza de la cámara en caso de incrustación debido a la resina endurecida dentro de la cámara de mezcla.
Mezcla estática-dinámica
Un tubo mezclador de plástico contiene una hélice accionada por un motor externo. Este método se utiliza con poca frecuencia.
Dispensación
Para lograr el mejor proceso de fundición, la pieza y la unidad de dispensación deben moverse una con respecto a la otra. En principio, existen dos maneras:
- Movimiento de la unidad dispensadora
- Movimiento de la parte
Para muchas aplicaciones, la dosificación solo puede realizarse con éxito en vacío. Esto es especialmente cierto para piezas con un gran socavado , como por ejemplo, el remojo de bobinas de transformación. En estos casos, la dosificación sin burbujas solo se puede obtener en vacío. Para ello, los sistemas de dosificación están equipados con cámaras de vacío. Para acortar los tiempos de ciclo, se puede instalar una esclusa de aire a la entrada y otra a la salida. En la dosificación al vacío, solo se pueden construir sistemas viables donde las piezas se mueven y el dosificador permanece fijo.
Para la producción en serie, se pueden utilizar sistemas de dosificación con cabezales dosificadores múltiples. Actualmente (2006), existen sistemas en funcionamiento capaces de realizar hasta treinta dosificaciones simultáneamente.
Variabilidad de la dispensación
La forma más sencilla de dosificar consiste en verter una cantidad determinada de resina en un punto fijo de una pieza inmóvil. Estos sistemas simples a veces se denominan sistemas de dosificación. Existen mesas de moldeo centrífugas. El molde se fija a esta mesa giratoria y, mientras se dosifica la mezcla de resina, la fuerza centrífuga garantiza un llenado sólido, limpio y sin burbujas. La pieza también resulta más resistente debido al endurecimiento por tensión. En algunos casos, las piezas son equivalentes a las obtenidas mediante dosificación por inyección a presión.
Mediante el uso de controles adecuados, se dispone de numerosas variantes de fundición. Por ejemplo, las presas pueden fabricarse en diferentes formas. Fabricadas con un material tixotrópico de alta viscosidad , las presas pueden rellenarse con resina de baja viscosidad (presa y relleno). La velocidad de deposición de la resina puede variar durante la fundición o bien esta puede realizarse en varias etapas. Al mismo tiempo, la pieza puede ejecutar movimientos complejos. El uso de estas opciones adicionales permite resolver problemas de fundición complejos.
Implementación del sistema de dosificación en una línea de producción
Un sistema de fundición puede combinarse con diversas etapas de producción dentro de una línea de producción. De esta forma, la fundición se integra en el proceso completo de fabricación de una pieza. Para satisfacer de la mejor manera los exigentes requisitos de dosificación en todas las etapas de producción, los fabricantes más importantes también apuestan por la automatización. El desarrollo más reciente en este ámbito consiste en el diseño de una línea de producción a partir de módulos prefabricados, adaptados a la perfección, y robótica. [ 3 ] Esto acelera el desarrollo de soluciones personalizadas y reduce sus costes.
Ejemplos de aplicación de dispensación
Cada vez más piezas se sellan mediante fundición, ya que esto acelera la producción y aumenta la vida útil y la funcionalidad de las mismas. Sin embargo, las piezas selladas no se pueden reparar.
Sellado de componentes electrónicos
Las unidades electrónicas, conectadas a una placa, suelen estar selladas con resina para protegerlas de las inclemencias del tiempo y de los daños mecánicos. En estos casos, la dispensación generalmente consiste simplemente en rellenar un formulario, un proceso relativamente sencillo.
Producción de LED
Los diodos emisores de luz se fabrican en líneas totalmente automatizadas. Parte del proceso consiste en el envasado en plásticos transparentes. En este caso, los ciclos de trabajo cortos son fundamentales para reducir el precio de las pequeñas luces. Este es un ejemplo del uso de múltiples cabezales de dosificación.
Remojo de bobinados eléctricos
En los motores eléctricos y transformadores, son esenciales las múltiples capas de bobinados de hilo de cobre fino. Actualmente, suelen sumergirse en resina para protegerlos de las inclemencias ambientales y mejorar su aislamiento entre sí. Debido a la fina estructura del espacio entre los bobinados y a la gran cantidad de socavaduras, el proceso de inmersión de estos bobinados exige un alto rendimiento del dispositivo de dispensación utilizado.
Véase también
Referencias
- procesos industriales