Elite – Dosierpumpe Für Abrasives Material

Hatten Sie schon einmal eine Werksausrüstung, die sich nicht bewährt hat? Dadurch wird nicht nur die Produktion verlangsamt, sondern auch Zeit und Geld verschwendet, die besser für die Verbesserung des Geschäftsbetriebs eingesetzt werden könnten.

Als die extreme Abrasivität des Materials herkömmliche Dosierpumpen und Ventile dezimierte, löste das Forschungs- und Entwicklungsteam von Graco das Problem mit der Elite-Konstruktion für abrasive Materialien. Hier erfahren Sie, warum und wie sie es getan haben.

Hochgradig abrasive Materialien stellen eine Herausforderung für die herkömmliche Konstruktion von Dosierpumpen für Elektrofahrzeugbatterien, Elektronik und die allgemeine industrielle Fertigung dar. Der am meisten gefürchtete Verursacher von Gerätefehlern sind Wärmeleitmaterialien (TIM).

Wärmeleitmaterialien (TIM) leiten Wärme von Komponenten ab und verbessern so deren Geschwindigkeit, Langlebigkeit und Herstellbarkeit. Akkus und Elektronik benötigen vor allem eine Wärmeableitung, damit sie die von den Verbrauchern erwartete Leistung erbringen.

Wärmeleitmaterialien (TIMs) enthalten Partikel mit hoher Wärmeleitfähigkeit, die in einer viskosen Trägerflüssigkeit suspendiert sind. Die Beschaffenheit dieser Partikel ist extrem hart. Je höher ihre Konzentration in der Flüssigkeit ist, desto abrasiver wird das Material.

Immer mehr Hersteller verwenden fortschrittliche Wärmeleitmaterialien, die so abrasiv sind, dass sie wie Diamantstaub oder flüssiges Schleifpapier wirken. Die Abrasivität des Materials ätzt Metalle und Dichtungen weg, während es durch die Pumpen und Ventile der Fabrik fließt.

Um sicherzustellen, dass Graco-Dosierpumpen und -Ventile extrem abrasiven Materialien standhalten, hat unser Forschungs- und Entwicklungsteam die Dichtungen und Oberflächen neu untersucht.

Die Elite-Konstruktion war das Ergebnis einer Iteration nach der Iteration von Design und Tests. Die Tests umfassten typische Wärmeleitmaterialien (TIM) und proprietäre Materialien mit extrem abrasiven Eigenschaften. Zufuhrpumpen, Dosiersysteme und Ventile wurden monatelang ein- und ausgeschaltet und regelmäßig beobachtet und geprüft, um eventuelle Schwachstellen zu dokumentieren und zu beheben.

Die folgenden Testergebnisse zeigen, dass die Elite-Konstruktion die Standard-Dosierpumpen- und Ventilkonstruktion übertrifft. Die Hersteller können erwarten ...

• eine Dosierung von mindestens 200.000 Liter (50.000 Gallonen), bevor ein Verschleiß an den Pumpenkolben und Zylindern festgestellt wird
• mindestens 10-mal längere Lebensdauer von Produkten mit Elite-Konstruktion im Vergleich zu Standard-Zufuhr- und Dosiersystemen*

^{* Die Ergebnisse können unterschiedlich ausfallen. Zu den Variablen, die sich auf die Lebensdauer der Komponenten auswirken, gehören unter anderem die Materialchemie/Füllstoffe, die Durchflussrate, die Zyklusrate, die Sorgfalt bei der Wartung und der Systemdruck.}

Bondway wärmeleitender Zweikomponenten-Polyurethan-Klebstoff wird zum Verkleben, Fixieren und zur Wärmeableitung von wärmeerzeugenden elektronischen Komponenten verwendet.

Ein typischer Aufbau für dieses Material umfasst Zufuhrpumpen, die ein Mess-, Misch- und Dosiersystem speisen. Für diesen Test hat das Graco-Team einer Elite-Konstruktion verwendet.

Das Bondway Zweikomponenten-Material wurde in zwei 5-Gallonen-Eimern geliefert, wobei die B-Seite die meisten abrasiven Eigenschaften aufwies.

• Zwei 100-cm³-Check-Mate-Pumpen in Elite-Konstruktion saugten das Material aus den 5-Gallonen-Eimern.
• Die Zufuhrpumpen beförderten das Material durch Schläuche zu einem hydraulischen HFR Mess-, Misch- und Dosiersystem, das mit zwei 100-cm³-Z-Pumpen in Elite-Konstruktion ausgestattet war.
• Die Z-Pumpen dosierten das Material zurück in die Eimer, so dass es für den nächsten Zyklus wiederverwendet werden konnte.

• Keine Leckage festgestellt
• Über 190.000 Liter Material dosiert
• Alle 1.900 Liter wird Fett auf die Halsdichtung aufgetragen
• Keine Maßveränderung oder Kratzer/Rillen am Pumpenkolben oder Zylinder festgestellt

• Keine externe Leckage beobachtet
• Über 200.000 Liter abgegebenes Material (100.000 auf der A-Seite, 100.000 auf der B-Seite)
• Alle 1.900 Liter wurde Schmierfett in die Ölertasse der Halspatrone gefüllt
• Die internen Kolbendichtungen sollten bei 280.000 Zyklen ausgetauscht werden
• Keine Maßveränderung oder Kratzer/Rillen am Pumpenkolben oder Zylinder festgestellt
• Kein Dichtungsverschleiß festgestellt
• Keine Abnutzung des Sitzes festgestellt

LORD CoolTherm® SC-1200 ist ein (2K) Zweikomponenten-Silikonlückenfüller, der Wärmeleitfähigkeit für Elektronik- und Batterieanwendungen bietet.

Ein typischer Aufbau für dieses Material umfasst Zufuhrpumpen, ein Messsystem und ein Misch- und Dosierventil. Für diesen Test hat das Graco-Team alle Komponenten mit der Elite-Konstruktion ausgestattet.

Sowohl die A-Seite als auch die B-Seite enthielten stark abrasive Eigenschaften und wurden in 55-Gallonen-Fässern geliefert.

• Jedes Fass wurde mit einer 200-cm³-Check-Mate-Zufuhrpumpe der Elite-Konstruktion entleert.
• Die Auslässe der Zufuhrpumpen wurden mit dem Einlass eines EFR-Dosiersystems (Electric Fixed Ratio) verbunden, das mit 100-cm³-Pumpen in Elite-Ausführung ausgestattet ist.
• Die Z-Pumpen leiteten das Material durch ein vorwärtswirkendes MD2-Ventil in Elite-Bauweise zurück in die Vorratsbehälter, so dass sie für den nächsten Zyklus wiederverwendet werden konnte.
• Das EFR regelte eine Durchflussrate von 15 cm³/s bei 120 bar (1740 psi).

Nach fast fünf Monaten Dauerbetrieb wurde der Test beendet. Bei sämtlichen Systemkomponenten mit Elite-Konstruktion wurden keine Leckagen festgestellt.

• Die MD2 Elite Ventile gaben 37.924,3 Liter (10.019,6 Gallonen) ab.
• Jede 200-cm³-Check-Mate Elite-Pumpe förderte 41.170 Liter (10.877,1 Gallonen).
• Das EFR-System mit zwei 100-cm³-Z-Pumpen Elite gab 91.810,3 Liter (24.256,4 Gallonen) ab.

Um die MD2-Ventilmodelle und die Zyklusleistung zu vergleichen, wurde eine repräsentative TIM-Materialmischung** verwendet, um abrasive Materialmischungen zu simulieren, die häufig bei der Herstellung von Batterien für Elektrofahrzeuge verwendet werden.

Das Einkomponenten-Material (1K) wurde in einem 5-Gallonen-Eimer hergestellt. Eine 200-cm³-Check-Mate-Zufuhrpumpe in Elite-Konstruktion beförderte das Material aus dem Eimer in einen Verteilerblock. Der Verteiler teilt den Materialstrom in drei Ausgänge auf, die jeweils zu einem dieser Ventilmodelle führen:

• MD2 harter Sitz mit Standardkonstruktion
• MD2 Rücksog mit Elite Konstruktion
• MD2 vorwärtswirkend mit Elite Konstruktion

Die Testergebnisse zeigten einen deutlichen Unterschied in der Zyklusleistung zwischen der Standard- und der Elite-Ventilkonstruktion.

• Dient zur Festlegung einer Referenz-Basislinie für den Test
• Leckage bereits nach 190.000 Zyklen (ca. 250 Liter) festgestellt

• Ventil mit über 2 Millionen Zyklen getestet (ca. 2.750 Liter)
• Keine Ausfälle festgestellt

• Getestet mit über 1,75 Millionen Zyklen (etwa 2.400 Liter)
• Keine Ausfälle festgestellt

^{** Die Mischung enthält 80 Prozent Aluminiumoxid AI2O3 und 20 Prozent Silikonöl als Trägerflüssigkeit.}