Adhesivos sensibles a la presión en baterías para vehículos eléctricos

Empleados habitualmente en envasado de fin de línea, los adhesivos sensibles a la presión (PSA) están ingresando rápidamente a la producción de baterías para vehículos eléctricos. Los materiales termofusibles ofrecen la adherencia y flexibilidad necesarias para las aplicaciones de empaquetado cell to pack y de bolsa laminada.

Para ser dispensados, los adhesivos sensibles a la presión se deben fundir. Los sistemas tradicionales de fundido en caliente funcionan como ollas de cocción lenta, ya que funden el material desde afuera hacia dentro. Cuando el adhesivo permanece fundido durante largos periodos, se forma ceniza. La formación de ceniza provoca degradación del adhesivo, una aplicación desigual, líneas obstruidas, mala conductividad térmica y problemas de seguridad.  

En pocas palabras, el equipo utilizado para pegar cajas de cartón no funciona bien para sellar los paquetes de baterías. La producción de vehículos eléctricos exige mucha mayor precisión y más control de datos que el envasado de fin de línea.

El equipo utilizado para aplicar adhesivos sensibles a la presión y otros adhesivos termofusibles en las baterías para vehículos eléctricos:

• debe fundir el material a demanda y evitar la formación de ceniza
• debe incorporar control de bucle cerrado y seguimiento de datos
• debe integrar controladores lógicos programables (PLC) y aplicadores robotizados

Use estas cinco preguntas para identificar el equipo de fundido en caliente adecuado para su línea de baterías de vehículos eléctricos:

1. ¿Puede dar seguimiento al funcionamiento del sistema?
2. ¿Cómo ahorra dinero?
3. ¿Se puede depender de él para obtener una calidad uniforme?
4. ¿Cuánto mantenimiento requiere?
5. ¿Qué seguridad ofrece el sistema a los operadores?

La capacidad de monitorear parámetros críticos, como temperatura, niveles de producción y consumo de adhesivo  crea repetibilidad y aumenta la eficiencia general.

Para aumentar aún más el rendimiento del sistema, solicite monitoreo remoto. Recibir actualizaciones en tiempo real en un teléfono inteligente, tableta o computadora puede ayudarle a realizar ajustes rápidos ahora, antes de que algo se convierta en un problema más adelante.

Es fundamental que su equipo pueda integrarse en un proceso de producción robotizado o de tipo pórtico. La disponibilidad de un módulo de puerta de acceso de comunicaciones (CGM) que se conecte a Ethernet IP o Profinet (por ejemplo) también forma parte integral del control de procesos.

Un buen sistema de fundido en caliente puede ofrecer ahorros en estas áreas de operaciones:

• Ahorro de tiempo: Calentar el adhesivo antes de dispensarlo toma tiempo. El tiempo necesario para poner en marcha el sistema depende del tamaño del depósito y de su superficie de fundido. Los sistemas con tanque de fundido en caliente para gran volumen de material arrancan mucho más lentamente que los sistemas de fundido en caliente a demanda, que calientan solo lo que requiere su producción.
• Ahorro en mantenimiento: El adhesivo con ceniza en el interior de un tanque de fundido en caliente, manguera o aplicador causa mantenimiento imprevisto y tiempo de inactividad. Seleccionar un sistema que funda suficiente adhesivo sensible a la presión (PSA) solo cuando se requiere prácticamente elimina la formación de ceniza y los costos de mantenimiento asociados.
• Ahorro de material y control de calidad: Los cambios en la viscosidad del material pueden modificar el caudal y provocar exceso de aplicación, lo que desperdiciará adhesivo y deteriorará la calidad. Si el tamaño de los cordones es ligeramente desigual, se verán afectados la conductividad térmica y el peso de la batería de un vehículo eléctrico. 

La calidad uniforme depende de cómo se manipule el adhesivo sensible a la presión (PSA) desde el fundidor hasta el aplicador o la boquilla. Los equipos de fundido en caliente con control de bucle cerrado pueden garantizar que el material se mantendrá a la temperatura y viscosidad deseadas para un dispensado ideal.

El control de bucle cerrado también puede evitar las dos causas principales de la calidad irregular del adhesivo sensible a la presión: la formación de ceniza y el choque térmico.

• Cuando se forma ceniza, esta obstruye el sistema de fundido, la manguera o la boquilla, lo que se traduce en un dispensado de cordones impredecible. 
• El choque térmico se produce cuando se añaden gránulos sin fundir al material fundido. Esto cambia la viscosidad y trae consigo un rendimiento deficiente del adhesivo y un dispensado desigual. 

La formación de ceniza suele ocurrir cuando un sistema mantiene caliente el adhesivo sensible a la presión (PSA) durante un tiempo prolongado. El material con ceniza se adhiere a las paredes del tanque, las mangueras, los aplicadores y las boquillas, lo que genera obstrucciones que se deben limpiar.

La limpieza de la ceniza puede interrumpir la producción de baterías para vehículos eléctricos durante 30 minutos u horas (si es necesario apagar todo el sistema y recalentarlo hasta que alcance la temperatura adecuada).

Los equipos de fundido a demanda eliminan la formación de ceniza al calentar solo la cantidad de adhesivo necesaria cuando se requiere. Esto también acelera el tiempo de calentamiento; podría estar funcionando en tan solo 15 minutos.

Trabajar con sistemas manuales de fundido en caliente es peligroso. Al recargar los tanques, los operadores se acercan al adhesivo fundido y se exponen a quemaduras graves y a inhalar vapores tóxicos.

Los alimentadores automáticos de adhesivo transfieren material nuevo cuando se requiere, lo que elimina la necesidad de que un operador se exponga a los riesgos del adhesivo caliente.