Piena gestione del materiale abrasivo con Elite

Avete mai avuto attrezzature di fabbrica non sufficientemente resistenti? Ciò non solo rallenta la produzione, ma sottrae tempo e denaro che sarebbe meglio dedicare al miglioramento del business.

Quando l’estrema abrasività del materiale ha causato il deterioramento delle pompe e delle valvole di erogazione tradizionali, il team di ricerca e sviluppo di Graco ha risolto il problema con la linea di pompe Elite. Ecco perché e come hanno risolto il problema.

I materiali altamente abrasivi mettono a dura prova la tradizionale struttura delle pompe di erogazione per le batterie dei veicoli elettrici, i componenti elettronici e la produzione industriale generale. E la causa più nota del deterioramento dell’attrezzatura è il materiale di interfaccia termica (TIM).

Il materiale di interfaccia termica (TIM) dissipa il calore dei componenti, migliorandone in tal modo velocità, longevità e fabbricabilità. Per le batterie e i componenti elettronici in particolare è necessario dissipare il calore in modo che possano funzionare come si aspettano i clienti.

I materiali di interfaccia termica (TIM) contengono particelle ad alta conducibilità termica sospese in un fluido vettore viscoso. La natura di queste particelle è estremamente dura. Maggiore è la loro concentrazione nel fluido, più abrasivo diventa il materiale.

Sempre più produttori utilizzano TIM avanzati talmente abrasivi che sembra di pompare polvere di diamante o carta vetrata liquida. Tale abrasività del materiale intacca i metalli e le guarnizioni mentre si muove attraverso le pompe e le valvole di erogazione della fabbrica.

Per assicurarsi che le pompe e le valvole di erogazione Graco resistano a materiali estremamente abrasivi, il nostro team di ricerca e sviluppo ha esaminato più approfonditamente le loro guarnizioni e superfici.

La struttura delle pompe Elite è nata dall’iterazione dopo iterazione delle fasi di progettazione e test. I test hanno coinvolto tipici materiali di interfaccia termica (TIM) e fluidi proprietari con qualità estremamente abrasive. Le pompe di alimentazione, i sistemi di misurazione e le valvole venivano accesi e spenti per mesi alla volta, con osservazioni e ispezioni regolari per documentare e rafforzare eventuali punti deboli.

I seguenti risultati dei test dimostrano come la struttura Elite superi le prestazioni della struttura delle pompe e delle valvola di erogazione standard. I produttori possono aspettarsi...

• di erogare almeno 200.000 litri (50.000 galloni) prima di notare qualsiasi traccia di usura su pistoni e cilindri della pompa
• di ottenere una durata di almeno 10 volte superiore dai prodotti con struttura Elite, rispetto ai sistemi di alimentazione ed erogazione standard*

^{* I risultati possono variare. Le variabili che influiscono sulla durata dei componenti includono, ma a solo titolo esemplificativo, chimica/riempitivi del materiale, portata, velocità di ciclo, diligenza nella manutenzione e pressione del sistema.}

L’adesivo poliuretanico bicomponente (2K) termoconduttivo Bondway è utilizzato per l'incollaggio, il fissaggio e la dissipazione del calore di componenti elettronici che generano calore.

Una configurazione tipica per questo materiale include pompe di alimentazione che alimentano un sistema di misurazione, miscelazione ed erogazione. Per questo test, il team Graco lo ha equipaggiato con la struttura Elite.

Il materiale Bondway 2K è stato fornito in due secchi da 19 litri (5 galloni), con il lato B contenente le proprietà più abrasive.

• Due pompe Elite di alimentazione Check-Mate da 100 cc hanno evacuato il materiale dai secchi da 19 litri (5 galloni).
• Le pompe di alimentazione hanno spostato il materiale attraverso i tubi flessibili a un sistema di misurazione, miscelazione ed erogazione idraulico a rapporto fisso (HFR) dotato di due pompe Z da 100 cc con struttura Elite.
• Le pompe Z hanno dosato il materiale di nuovo nei secchi, in modo che potesse essere riutilizzato per il ciclo successivo.

• Nessuna perdita rilevata
• Oltre 190.000 litri di materiale erogato
• Grasso applicato al fermo della ghiera ogni 1.900 litri
• Nessun cambiamento dimensionale o graffio/rigatura osservato sul pistone o sul cilindro della pompa

• Nessuna perdita esterna osservata
• Oltre 200.000 litri di materiale erogato (100.000 lato A, 100.000 lato B)
• Il grasso è stato applicato alla coppa del grasso della cartuccia della ghiera ogni 1.900 litri
• Le guarnizioni interne del pistone hanno dovuto essere sostituite a 280.000 cicli
• Nessun cambiamento dimensionale o graffio/rigatura osservato sul pistone o sul cilindro della pompa
• Nessuna usura delle guarnizioni rilevata
• Nessuna usura della sede rilevata

LORD CoolTherm® SC-1200 è un riempitivo siliconico bicomponente (2K) che fornisce conduttività termica per applicazioni elettroniche e batterie.

Una configurazione tipica per questo materiale include pompe di alimentazione, un sistema di misurazione e una valvola di miscelazione ed erogazione. Per questo test, il team Graco ha equipaggiato tutti i componenti con struttura Elite.

Sia il lato A che il lato B contenevano materiali con proprietà altamente abrasive e venivano forniti in fusti da 208 litri (55 galloni).

• Ogni fusto è stato svuotato da una pompa di alimentazione Check-Mate da 200 cc con struttura Elite.
• Le uscite delle pompe di alimentazione sono state collegate all’ingresso di un sistema di misurazione elettrico a rapporto fisso (EFR) dotato di pompe da 100 cc con struttura Elite.
• Le pompe Z dirigevano il fluido nei contenitori di alimentazione attraverso una valvola MD2 ad azione diretta con struttura Elite, in modo che potesse essere riutilizzato per il ciclo successivo.
• L'EFR controllava una portata di 15 cc/sec a 120 bar (1740 psi).

Dopo quasi cinque mesi di funzionamento costante, il test è terminato. Nessuna perdita è stata rilevata in nessun componente del sistema con struttura Elite.

• Le valvole MD2 Elite hanno erogato 37.924,3 litri (10.019,6 galloni).
• Ogni pompa Check-Mate Elite da 200 cc ha spostato 41.170 litri (10.877,1 galloni).
• Il sistema EFR con due pompa Z Elite da 100 cc ha erogato 91.810,3 litri (24.256,4 galloni).

Per confrontare i modelli di valvola MD2 e le prestazioni di ciclo, è stata utilizzata una miscela rappresentativa di materiale di interfaccia termica (TIM)** per simulare le miscele di materiali abrasivi spesso utilizzate nella produzione di batterie per veicoli elettrici (EV).

Il fluido monocomponente (1K) è stato preparato in un secchio da 19 litri (5 galloni). Una pompa di alimentazione Check-Mate da 200 cc con struttura Elite ha spostato il fluido prelevandolo dal secchio in un blocco collettore. Il collettore ha suddiviso il flusso del fluido in tre uscite, ciascuna diretta a uno di questi modelli di valvola:

• MD2 sede rigido con struttura standard
• MD2 ad aspirazione posteriore con struttura Elite
• MD2 con azione diretta con struttura Elite

I risultati dei test hanno mostrato una chiara differenza nelle prestazioni di ciclo tra la struttura delle valvole standard ed Elite.

• Utilizzata per stabilire una baseline di riferimento per il test
• Perdita rilevata dopo soli 190.000 cicli (circa 250 litri)

• Valvola testata per oltre 2 milioni di cicli (circa 2.750 litri)
• Nessun guasto rilevato

• Testata per oltre 1,75 milioni di cicli (circa 2.400 litri)
• Nessun guasto rilevato

^{** La miscela comprendeva l'80% di ossido di alluminio AI2O3 e il 20% di fluido vettore di olio siliconico.}