Distribution de matériaux épais

Les matériaux épais comprennent la pâte thermoconductrice (illustré), la graisse, le mastic, la pâte à souder, l'époxy chargé et les joints moulés ou coulés sur place. Photo gracieuseté de Graco Inc.

La pompe volumétrique TS8100 est conçue pour distribuer des matériaux allant des revêtements à faible viscosité aux graisses, pâtes et flux à haute viscosité. Photo gracieuseté de Techcon Systems

Robot de table à trois axes, le F4200N.1 dispose d'une zone de travail de 200 millimètres carrés. Photo fournie par Ellsworth Adhésifs

Les pompes à rapport Rhino augmentent la fluidité des matériaux épais en multipliant le niveau de pression d'air placé sur le matériau par un rapport de 48 ou 65 pour 1. Photo fournie par Nordson EFD

Les allégations comparatives peuvent être positives ou négatives, subjectives ou objectives. Mais, dans tous les cas, leur objectif principal est illustratif. Un exemple courant est celui où quelqu'un prétend qu'une personne ou un processus est « aussi lent que la mélasse » (qui, soit dit en passant, a une viscosité de seulement 5 000 à 10 000 centipoises [cps]).

Dans le monde de l'assemblage, cependant, il ne serait pas surprenant d'entendre des assembleurs et d'autres ouvriers d'usine dire que quelqu'un ou quelque chose est aussi lent que le beurre de cacahuète (150 000 à 250 000 cps) ou le saindoux (1 million à 2 millions de cps). La raison en est que la plupart des matériaux dont ils ont besoin sont aussi épais.

La graisse est l'un de ces matériaux. Jusqu'à récemment, un fabricant de pièces automobiles avait du mal quotidiennement à appliquer une bande de graisse très épaisse de 0,6 millimètre de large (2 millions de cps) sur un joint torique de 0,5 pouce de diamètre.

L'entreprise a essayé une vanne de distribution par contact Nordson EFD avec un petit embout de jauge, mais la quantité à distribuer était trop faible et la graisse était trop sèche pour être transférée sur la pièce. L'entreprise a ensuite testé le système de valve à jet sans contact PICO Pµlse de Nordson EFD. Cary Long, spécialiste des applications produits chez Nordson EFD, affirme que le système s'est avéré efficace en raison de la force avec laquelle la valve à jet pousse la graisse hors de la buse et sur le joint torique.

Le fabricant de verre isolant (IG) Viracon distribue également des matériaux épais. Pour construire de grandes unités IG (165 pouces de haut sur 60 pouces de large) pour la Freedom Tower à New York, les ouvriers de Viracon ont dû utiliser un scellant pour vitrage structurel en deux parties d'une viscosité de 250 000 à 300 000 cps.

Les spécifications de conception exigeaient que le matériau soit mélangé avec précision selon un rapport exact, puis distribué. Malheureusement, l'ancien système de dosage et de distribution de Viracon produisait des matériaux qui pouvaient être hors proportion, et le système ne pouvait pas alerter les opérateurs de ce problème. Pour résoudre le problème, l'entreprise a opté pour l'ExactaBlend AGP (doseur de vitrage avancé) de Graco Inc. Le nouveau système s'arrête si le matériau est mélangé hors du rapport. Plus important encore, cela a augmenté la production de 20 pour cent.

Les matériaux épais, qu'il s'agisse de graisse, de mastic, de pâte à souder, d'époxy chargé, de gels et de pâtes thermoconducteurs ou de joints moulés ou coulés sur place, posent des défis particuliers pour les équipements de distribution. Sachant cela, les fabricants s'appuient sur des vannes précises, des pompes et des systèmes de distribution puissants pour fournir des dépôts précis, reproductibles et sans gouttes dans chaque application.

L’histoire de la distribution de matériaux épais remonte à plusieurs décennies. Le fondateur de Graco, Russell Gray, a développé un pistolet graisseur alimenté par pression d'air en 1926, lorsque les pistolets manuels de la station-service où il travaillait se sont révélés peu fiables dans les températures froides du Minnesota. En 25 ans, Russell et son frère Leil avaient fondé Gray Co. Inc. et développé des pompes de lubrification pour l'industrie automobile et militaire, ainsi qu'une pompe directement à partir du fût pour les fluides industriels à usage intensif.

Depuis lors, plusieurs autres fournisseurs ont développé des vannes, des pompes, des systèmes de distribution et des composants associés spécifiquement pour traiter des matériaux d'une viscosité de 100 000 à plus de 5 millions de cps. Techcon Systems, par exemple, a débuté en tant que société d'emballage de mastic silicone RTV pour l'industrie aérospatiale en Californie au début des années 1960, mais a développé en quelques années des équipements pour distribuer ce matériau épais.