Quando è utile il passaggio dall’applicazione manuale all’applicazione meccanica dei materiali nelle applicazioni di miscelazione e dosaggio? – Vi aiutiamo noi: scoprite di più!
I requisiti individuali sono un fattore chiave nella scelta di un impianto di dosaggio e miscelazione
I materiali liquidi e pastosi offrono una vasta gamma di possibilità per l’incollaggio permanente dei componenti prodotti con diversi materiali, per la sigillatura o per l’implementazione dei requisiti costruttivi. Il momento e il luogo in cui l’impianto di dosaggio e miscelazione è usato dipendono da vari parametri di processo.
La pianificazione intelligente di un processo di produzione non inizia con l’aspetto dell’applicazione manuale o automatica dei materiali – e certamente non con la “tecnologia di fascia alta”. È molto più importante comprendere a fondo le proprietà del materiale in diverse condizioni e definire gli obiettivi con un alto livello di precisione. Solo a quel punto sarà possibile descrivere correttamente i passi di produzione. Questo fa sì che il successivo processo sia pianificato correttamente e che si evitino così gli errori – indipendentemente dal fatto che si faccia ricorso o meno alla lavorazione automatica. Una volta che tutte le variabili significative e rilevanti sono state identificate e che gli obiettivi sono stati definiti, è possibile decidere se il processo produttivo debba o possa essere affidato a una persona o a una macchina.
Applicatori manuali
Se è installato un nuovo processo di applicazione, i primi passi sono tipicamente mappati con gli applicatori o le cartucce manuali. In questo modo, la fattibilità di base può essere controllata velocemente e basata facilmente sui prototipi iniziali. In alcuni settori, una cartuccia, in forma monocomponente o bicomponente, può essere sempre la scelta primaria. Se l’incollaggio deve essere effettuato nella fusoliera di un velivolo, ad esempio, un impianto di dosaggio e miscelazione automatico è tipicamente inadatto da un punto di vista logistico, ad esempio nel caso della tecnologia dei sistemi per l’incollaggio di 8 metri. Anche nel caso delle applicazioni su vasta scala, ad esempio per il settore delle costruzioni e dei trasporti, le soluzioni manuali sono generalmente preferibili. Questo vale anche per le applicazioni “semplici”, che non pongono grandi requisiti al risultato estetico o alle proprietà dei materiali.
L’“evoluzione” dalla lavorazione manuale a quella meccanica
Il passaggio dalla lavorazione manuale a quella meccanica dei materiali rappresenta un passo importante nell’“evoluzione” di un processo produttivo. Non è possibile fare affermazioni generali rispetto ai criteri chiave relativi all’acquisto di un impianto. I principali fattori di impatto devono essere considerati anticipatamente – ma ci sono tipicamente uno o due fattori che sono decisivi e che fanno quindi scegliere o scartare la lavorazione meccanica.
In presenza di alti volumi o di severi requisiti di qualità che non possono essere implementati manualmente, l’investimento in un impianto di dosaggio e miscelazione è opportuno. In alcuni casi, questo può ridurre i costi di gestione – ad esempio in quanto viene sprecato meno materiale inutilizzato e sono prodotti meno scarti.
È possibile anche una soluzione provvisoria. In questo caso, la soluzione di dosaggio e miscelazione è usata solo per riempire le cartucce di materiale. Tuttavia, questa si rivela utile solo oltre un certo volume di materiale. Il prezzo del materiale, in questo caso, è decisamente più basso rispetto all’acquisto delle cartucce pronte; inoltre, si producono dei risparmi nel processo logistico.
Interazioni tra l’applicazione e il prodotto
Nel decidere il metodo di dosaggio da usare, le interazioni tra l’applicazione e il prodotto hanno un ruolo chiave. Se il prodotto richiede un’alta precisione, questo significa automaticamente che ci saranno dei requisiti severi per l’applicazione. In molti casi, l’unica opzione è la lavorazione meccanica o possibilmente automatizzata (robotizzata). Nel caso dell’applicazione manuale, c’è sempre qualche incertezza rispetto al fatto che i componenti prodotti soddisfino gli obiettivi definiti in precedenza. Anche le minime differenze nel rapporto di miscelazione possono avere come risultato delle differenze significative nella qualità del prodotto finito. Le sfere di adesivo o sigillante, ad esempio, possono presentare forze diverse, mentre i materiali compositi per l’isolamento per riempimento possono essere sensibili al freddo o all’umidità. Inoltre, le sfere di adesivo o sigillante non possono essere sempre applicate con un’accuratezza e una precisione del cento percento. L’applicazione manuale implica generalmente l’applicazione di una quantità di adesivo maggiore per garantire degli incollagli sicuri, ma presenta il rischio che l’incollaggio del componente non soddisfi i requisiti estetici. In presenza di severi requisiti estetici, l’incollaggio manuale è pertanto un’opzione da scartare. Inoltre, anche il livello di competenza dei lavoratori in questione è un fattore importante. Competenze diverse possono portare a risultati diversi. Esiste anche il rischio che vengano fatti degli errori inconsapevolmente a causa dell’inesperienza. L’utilizzatore può trasformarsi rapidamente nel punto debole principale della lavorazione dei materiali.
Considerazione delle proprietà del materiale, della movimentazione e dei passaggi di produzione
Se i componenti devono essere incolati, ad esempio, deve essere identificato un adesivo adatto a unire le parti in questione. L’adeguatezza riguarda la consistenza durante il processo di dosaggio e unione e il successivo stato indurito. Inoltre, anche le condizioni generali come l’umidità o la temperatura nell’ambiente di produzione hanno un ruolo importante. Queste condizioni possono influenzare la pianificazione del processo di produzione o la qualità del prodotto. Anche la tempistica ha un impatto significativo sul processo di produzione. Il tempo di indurimento degli adesivi o dei sigillanti e dei materiali compositi per l’isolamento per riempimento deve essere incluso nella pianificazione di tutti i passi di produzione a monte e a valle, comprendendo la movimentazione completa del componente. Un adesivo poliuretanico ha bisogno di circa sette giorni per indurirsi completamente. Di questo si dovrebbe ovviamente tenere conto nei calcoli. Nella selezione del metodo di lavorazione appropriato si dovrebbe considerare se per l’applicazione deve essere usato un adesivo monocomponente o bicomponente.
Il pre-trattamento potrebbe essere necessario in una fase preliminare, per garantire che la superficie del componente sia pulita e che l’adesione tra l’adesivo e il sottofondo sia garantita. In alcuni casi potrebbe essere necessario il post-trattamento, ad esempio nei casi in cui gli adesivi si induriscono solo se esposti alla luce UV. Inoltre, ci sono adesivi che non possono essere lavorati manualmente, in quanto devono essere preparati. La preparazione comprende il degasaggio, il controllo della temperatura e il convogliamento a ciclo chiuso, per assicurare che i riempitivi ad alta densità non possano sedimentarsi. Incidentalmente, questo accade molto più rapidamente a una temperatura ambiente maggiore.
Requisiti per un processo di dosaggio
Il processo di dosaggio è solo uno dei numerosi passi di produzione necessari per creare un prodotto finito, ma è spesso un passo decisivo. Il problema è che ci sono sempre delle imprecisioni nel processo di dosaggio nel caso della lavorazione manuale, mentre un monitoraggio adeguato non è possibile.
In tutti i campi, le esigenze di qualità di tutti i prodotti sono in aumento. Esiste una crescente domanda di alta affidabilità dei processi, garanzia di qualità costante e documentazione completa. I seguenti fattori possono essere implementati solo con un impianto di dosaggio e miscelazione:
- Rapporto di miscelazione costante con più componenti
- Quantità scaricata
- Dose erogata
- Gamme di tolleranza definite
- Controllo e documentazione dell’applicazione
In presenza di requisiti severi nel processo di dosaggio, la lavorazione automatica è spesso l’unica opzione possibile. Garantisce un alto livello di affidabilità e riproducibilità dei processi di dosaggio in ogni momento. L’utilizzatore può configurare, archiviare, monitorare e documentare tutti i parametri con una grande precisione. Questo è particolarmente importante se le aziende vogliono essere certificate e devono soddisfare lo standard DIN 2304 relativo ai requisti di qualità del processo di incollaggio.
Considerazione dei fattori economici
I fattori economici hanno ovviamente una grande importanza. L’acquisto di un impianto di dosaggio e miscelazione può equivalere a un investimento notevole a seconda delle dimensioni dell’azienda. D’altro canto, i costi di gestione sono decisamente maggiori nel caso della lavorazione manuale. L’impegno necessario per la produzione delle cartucce è maggiore per i produttori di materiale; pertanto, i prezzi sono superiori da tre a dieci volte rispetto a quelli dei contenitori da 20 litri. Inoltre, la lavorazione con le cartucce crea grandi sprechi di materiale e molti rifiuti inutili. Spesso le cartucce non possono essere svuotate completamente e devono essere quindi smaltite come rifiuti pericolosi. Dei contenitori più grandi e una quantità minore di rifiuti consentono quindi di risparmiare materiale e di ridurre i costi. Le risorse sono usate efficientemente e l’impatto sull’ambiente è minore. Spesso, l’applicazione dei materiali con le cartucce richiede un tempo decisamente superiore rispetto a quello necessario con un impianto di dosaggio e miscelazione, dato che la cartuccia deve essere prima riempita o sostituita. Un altro fattore importante è rappresentato dal valore del prodotto in quanto tale. Se i prodotti o i componenti hanno un valore molto elevato dopo l’incollaggio, le perdite saranno notevoli in presenza di scarti dovuti a difetti di qualità. Maggiore è il valore aggiunto creato attraverso il processo di incollaggio o isolamento per riempimento, maggiore è l’attenzione necessaria nel processo di dosaggio. Questo significa che l’investimento in un impianto di dosaggio e miscelazione può rivelarsi vantaggioso anche in presenza di quantitativi ridotti.
Conclusione
Per concludere, il processo di produzione è determinato dalle proprietà del materiale e dagli obiettivi del prodotto finito. Le opzioni tecniche o i costi e i vantaggi devono quindi essere sempre riesaminati in ogni caso individuale. A seconda dell’applicazione, il tasso di errore nel caso della lavorazione manuale con le cartucce può essere superiore rispetto a quello della lavorazione meccanica usando un impianto di dosaggio e miscelazione. Quest’ultimo è più costoso da acquistare, ma può rivelarsi vantaggioso per molti motivi. Se l’azienda deve soddisfare determinati requisiti in fatto di livello di affidabilità dei processi, garanzia di qualità e documentazione, un impianto di dosaggio e miscelazione è veramente l’unica opzione possibile. In presenza di bassi volumi o nei casi in cui l’aspetto estetico è meno importante, l’applicazione manuale può rivelarsi molto più efficiente. Nel complesso, gli aspetti individuali o i molti fattori considerati nel loro complesso possono fare optare o meno per l’uso di un impianto di dosaggio e miscelazione. Nel prossimo articolo descriveremo i passi specifici del passaggio alla lavorazione meccanica dei materiali e spiegheremo cosa dovrete considerare al momento dell’acquisto di un impianto di dosaggio e miscelazione.
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