Technologia hotmelt
nasza kluczowa kompetencja
nasza kluczowa kompetencja
W zależności od typu i ilości aplikacji kleje i uszczelniacze z grupy hotmeltów dostarczane są w najróżniejszych formach i opakowaniach. Urządzenia balti topią, tłoczą, dozują i aplikują materiał jako luźno wprowadzony produkt lub bezpośrednio z opakowania. Jest on nanoszony na wymagane miejsce w formie płynnej pod ciśnieniem, przeważnie przy użyciu pompy, poprzez przewód, ewentualnie z magazynkiem pośrednim, za pomocą głowicy/dyszy do aplikacji. Zaraz po nałożeniu możliwie natychmiast, lub po późniejszym procesie ponownego roztopienia kleje termotopliwe muszą być spajane, laminowane lub kaszerowane, przeważnie przy udziale siły/ciśnienia.
Podstawową koncepcją wszystkich urządzeń jest topienie klejów i uszczelniaczy do stanu bardziej lub mniej płynnego, aby móc je potem tłoczyć, a następnie aplikować. Wymaga to odpowiedniej ilości ciepła, którego działaniu poddaje się materiał. Materiał, który musi zostać stopiony umieszcza się w ogrzewanym zbiorniku, albo jakaś ogrzewana powierzchnia dociskana jest do materiału.
Ilość stopu = f (rodzaj kleju, powierzchnia, temperatura, ciśnienie, rozmiar pojemnika i urządzenia)
W przypadku zbiornika ciśnieniowego (= najprostszy system) topiony materiał tłoczony jest poprzez istniejące nadciśnienie, wytwarzane za pomocą ciśnienia powietrza i gazu, przez wylot i potem przeważnie przez ogrzewany przewód zamontowany bezpośrednio przy wylocie. Materiał przeznaczony do stopienia może być również dociskany siłą, np. za pomocą cylindra pneumatycznego do ogrzewanej powierzchni. Poprzez odpowiednie otwory w płycie topiącej materiał może wypłynąć i tłoczony jest przez podłączony przewód. Jeśli nie można wytworzyć ciśnienia, lub nie jest ono wystarczające, można zastosować pompę, która przejmie funkcję tłoczenia. Przeważnie stosowane są tu pompy tłokowe, zębate lub ślimakowe, które tłoczą bardziej lub mniej płynny materiał.
Tłoczona ilość = f (rodzaj kleju, temperatura, ciśnienie, rodzaj i wielkość pompy, liczba obrotów, długość i średnica wewnętrzna przewodu grzanego)
W przypadku systemów w pełni zautomatyzowanych i przy topieniu i tłoczeniu bezpośrednio z beczki pracuje się z magazynkami tymczasowymi, jeśli nie można przerwać pracy na wymianę zbiornika. Mogą to być zbiorniki otwarte lub półotwarte, które w przypadku materiałów reakcyjnych pokryte są suchym powietrzem lub gazem ochronnym, jednak są bardziej hermetycznie zamknięte. Jako alternatywa dostępne są systemy podwójne lub tandemowe, które mogą być sprzężone z dwoma topielnikami i wzajemnie zamiennie się uzupełniają.
Jeżeli tłoczenie ma się odbywać w sposób ciągły, a wymagania co do dokładności nanoszenia nie są zbyt wysokie, to ciśnienie tłoczenia wystarcza również do aplikacji. Jednak jeśli wymagana jest większa dokładność aplikacji, która ma być stała przez dłuższy czas, nie uniknie się zastosowania jednostki dozującej umieszczonej możliwie blisko głowicy aplikacyjnej. W systemie statycznym/dynamicznym występują nie tylko wahania ciśnienia, kleje nie są również perfekcyjnymi cieczami (łatwo kompresyjne, tolerancje produkcyjne), a np. przewody grzane pod ciśnieniem nie są doskonałymi systemami rurowymi. Aby to wszystko zrekompensować, razem z funkcjami kontroli procesu przeważnie stosowane są dziś systemy dozowania (np. pompy zębate lub tłokowe). W zakresie hotmelt balti zajmuje również tu wraz z niezliczonymi rozwiązaniami pozycję lidera.
Klej nanoszony jest ręcznie lub przy użyciu systemu automatycznego, w formie punktu, ściegu lub powierzchniowo. W ostatnim przypadku dostępne są różne techniki, stosowane w zależności od przypadku:
Natryskiwanie
Nanoszenie z wałkiem
Aplikacja z dyszą szczelinową
Jako powlekanie, specjalną forma aplikacji, określa się powierzchniowe nanoszenie kleju lub uszczelniacza na daną powierzchnię. Przeważnie chodzi tu o płaską, dwuwymiarową powierzchnię. Do powlekania zalicza się tylko właściwe nanoszenie kleju. Pod pojęciem aplikacji wymienione są różne metody nanoszenia powierzchniowego.
Jeśli trzeba połączyć lub skleić ze sobą dwa elementy konstrukcyjne, mówi się o spajaniu. W przeciwieństwie do kaszerowania jest to raczej proces statyczny. Po naniesieniu kleju, lub po jego reaktywacji (ponowne ogrzanie), podczas czasu otwartego kleju (czas, w którym części powinny/mogą zostać połączone) części stanowiące komplet nakładane są na siebie precyzyjnie, równo spajane, a następnie dociskane do siebie przez pewien czas. Połączone i dociśnięte miejsce sklejenia powinno się pozostawić na tak długo, aby klej termotopliwy ostygł na tyle, aby osiągnięta została wymagana stabilność (= czas oczekiwania, zwykle <60 s.). Zależnie od rodzaju kleju ostateczną wytrzymałość uzyskuje się po całkowitym wystygnięciu lub dopiero po kilku godzinach lub dniach (kleje reaktywne). Jednak dużą zaletą klejów termotopliwych jest to, że części zwykle natychmiast po procesie spajania są „gotowe” i nie potrzebują żadnego specjalnego procesu utwardzania (piec, UV itp.).
O laminowaniu, względnie kaszerowaniu, mówi się wtedy, kiedy spajane są dwa elementy powierzchniowe. Przeważnie przynajmniej jedna z tych części jest substratem foliowym. Może się to odbywać albo in-line, bezpośrednio po nałożeniu kleju, lub z reaktywacją przy użyciu osobnego urządzenia off-line. Balti oferuje procesy kaszerowania lub laminowania przeważnie in–line w kompletnych systemach. Urządzenia prasujące i próżniowe urządzenia kaszerujące np. z dźwigarów z folią, tworzywem itd. realizowane są wtedy przez specjalistycznych producentów urządzeń, z którymi balti ściśle współpracuje.
W przypadku części nośnych kaszerowanych folią, tworzywem lub skórą lub formowanych wtryskowo materiał trzeba naciągnąć za krawędź elementu i tam umocować, aby krawędzi nie były z boku widoczne. Nazywa się to „zakładaniem”. Jeśli kaszerowanie odbywało się przy użyciu kleju, przeważnie wystarcza on również na zakładki. Jeśli nie, lub jeśli klej nie był stosowany, przed zagięciem klej nanoszony jest na miejsce zgięcia (substrat lub nośnik) w formie ściegu lub powierzchniowo przez natryskiwanie. Balti zazwyczaj dostarcza specjalistycznym producentom urządzeń odpowiednie systemy do nanoszenia kleju.
Ta specjalna forma przerabiania klejów termotopliwych powstała po to, aby chronić wrażliwe elementy konstrukcyjne przed wpływami środowiska. Materiał natryskuje się na części elektryczne i elektroniczne przy niskim ciśnieniu (zazwyczaj: 2 do 50 bar). Analogicznie do formowania wtryskowego, wtryskuje się tu termoplastyczny klej termotopliwy do formy, w której umieszczony była wcześniej element konstrukcyjny. Ale odbywa się to przy dużo niższym ciśnieniu. Można tu materiał wlewać, natryskiwać, owijać, dolewać itd. Użytkownik ma niezliczone możliwości. Jako materiał klejący używane są tu przeważnie poliamidy. Ostatnio są stosowane również reaktywne kleje termotopliwe na bazie poliamidu. Stosowane są też poliolefiny jak i poliuretany, nawet uszczelniacze (np. butyle) wtryskiwane są do pustych przestrzeni.
Hotmelt to przeważnie kleje jednoskładnikowe, a mieszanie tradycyjnie kojarzone jest z przerabianym na zimno klejami dwuskładnikowymi. Jednak granice pomiędzy nimi coraz bardziej się zacierają i całkiem niedawno pojawiły się najróżniejsze aplikacje, do których firma balti mogła wprowadzić swoje ogromne kompetencje i elastyczność: