白皮书: Elite 结构测试
需要处理极具磨蚀性的材料吗? Elite 可以应对这些问题
一些热界面材料 (TIM) 具有很强的磨蚀性,如同泵送金刚石粉尘或液体砂纸一样。 了解我们因何以及如何开发 Elite 泵,这是处理磨蚀性材料最为耐用的泵结构。
分配泵结构可承受最具磨蚀性的材料
是否使用过不能胜任的工厂设备? 这种设备不仅会减慢生产速度,还会消耗金钱和时间,而这些金钱和时间本可以用于改善业务。
极具磨蚀性的材料让传统的分配泵和阀门一败涂地,而固瑞克的研发团队通过 Elite 结构解决了这个问题。 下面介绍了他们研发 Elite 的初衷和方法。
高磨蚀性材料给电动汽车电池、电子产品和一般工业制造的传统分配泵结构带来挑战。 而热界面材料(TIM)更让传统设备一败涂地。
什么是热界面材料,为什么这种材料如此耐磨?
热界面材料 (TIM) 将热量从元件中散发出去,从而提高了它们的速度、寿命和可制造性。 电池和电子产品尤其需要散热,以便它们按照消费者的期望运行。
热界面材料 (TIM) 包含悬浮在粘性载液中的高导热性颗粒。 这些颗粒的本质极其坚硬。 它们在流体中的浓度越高,材料的磨蚀性就越大。
越来越多的制造商采用了极具磨蚀性的高级 TIM,泵送这些材料如同泵送金刚石粉尘或液体砂纸一样。 当磨蚀性材料流经工厂的分配泵和阀门时,会腐蚀金属和密封件。
持久的结构经过双重测试
为确保固瑞克分配泵和阀门能够承受极具磨蚀性的材料,我们的研发团队重新审视了它们的密封件和表面。
Elite 结构是在设计和测试的反复迭代中产生的。 测试中使用了典型的热界面材料 (TIM) 和具有极强磨蚀性的专有流体。 一个测试周期长达数月,供料泵、计量系统和阀门会循环打开和关闭,测试人员定期观察和检查、记录任何薄弱环节并加以改善。
以下测试结果显示了 Elite 结构如何优于标准分配泵和阀门结构。 制造商能够实现……
- 在泵活塞和气缸出现任何磨损之前,处理的分配量至少为 50,000 加仑(200,000 升)
- 与标准供料和分配系统相比,采用 Elite 结构的产品其使用寿命至少延长 10 倍*
* 结果可能会有所不同。 影响部件寿命的因素包括但不限于:材料的化学特性/填料、流速、循环速率、维护状况和系统压力。
分配 Bondway 2K 双组分粘合剂
Bondway 双组分 (2K) 导热聚氨酯胶用于发热电子元件的粘接、固定和散热。
这种材料的典型设置包括为喷枪供料的供料泵、混合和分配系统。 执行这次测试时,固瑞克团队采用了 Elite 结构。
Bondway 2K 双组分材料装在两个 5 加仑的料桶中,B 侧材料的磨蚀性最强。
- 两个采用 Elite 结构的 100 cc Check-Mate 供料泵从 5 加仑的料桶中抽空材料。
- 供料泵通过软管将材料输送到液压固定比率 (HFR) 计量、混合和分配系统,该系统配备了两个采用 Elite 结构的 100 cc Z-Pump 泵。
- Z-Pump 泵将物料重新输送回料桶中,以便在下一个循环中重复使用。
采用 Elite 结构的 Check-Mate 供料泵
- 没有检测到泄露
- 分配的材料超过 190,000 升
- 每分配 1,900 升材料润滑一次喉部固定器
- 没有在泵活塞或气缸上观察到尺寸变化或刮痕/划痕
采用 Elite 结构的 Z-Pump 泵
- 没有观察到外部泄漏
- 分配的材料超过 200,000 升(A 侧 100,000 升,B 侧 100,000 升)
- 每分配 1,900 升材料就为喉部固定器的套筒润滑脂杯填充一次润滑剂
- 内部活塞密封件应在 280,000 次循环后更换
- 没有在泵活塞或气缸上观察到尺寸变化或刮痕/划痕
- 没有检测到密封件磨损
- 没有检测到阀座磨损
CoolTherm SC-1200 2K 填缝剂计量
LORD CoolTherm® SC-1200 是一种双组分 (2K) 硅胶填缝剂,可为电子和电池应用提供导热性。
这种材料的典型设置包括供料泵、计量系统、混合和分配阀。 执行这次测试时,固瑞克团队对所有组件都采用了 Elite 结构。
A 侧和 B 侧材料均具有高磨蚀性,装在 55 加仑的料桶内。
- 每个料桶由具有 Elite 结构的 200 cc Check-Mate 供料泵抽料。
- 供料泵的出口与 100 cc 泵(具有 Elite 结构)的电动固定比率 (EFR) 计量系统的入口相连。
- Z-Pump 泵通过具有 Elite 结构的正向 MD2 阀将流体导回供料容器,以便在下一个循环中重复使用。
- EFR 以 1740 psi (120 bar) 的压力将流速控制在 15 cc/秒。
经过近五个月的不间断运行后,测试结束。 采用 Elite 结构的任何系统组件均未检测到泄漏。
- MD2 Elite 阀门分配了 10,019.6 加仑(37,924.3 升)的材料。
- 每个 200 cc Check-Mate Elite 泵输送的材料量达到 10,877.1 加仑(41,170 升)。
- 带有两个 100 cc Elite Z-Pump 泵的 EFR 系统分配了 24,256.4 加仑(91,810.3 升)的材料。
比较 TIM 材料的混合兼容性
为了比较 MD2 阀门型号和循环性能,测试中使用了代表性的热界面材料 (TIM) 混合物**来模拟电动汽车 (EV) 电池制造中经常使用的研磨材料混合物。
单组分 (1K) 流体在 5 加仑的料桶中制成。 具有 Elite 结构的 200 cc Check-Mate 供料泵将流体从料桶中抽出并输送到歧管部分。 歧管将流体分成三股,三个出口对应的阀门型号如下:
- 采用标准结构的 MD2 硬质阀
- 采用 Elite 结构的 MD2 回吸阀
- 采用 Elite 结构的 MD2 正向阀
测试结果表明,标准阀和 Elite 阀结构在循环性能方面存在明显差异。
MD2 标准阀 - 硬质阀座
- 用于建立测试的基准数据
- 在 190,000 次循环(约 250 升)后才检测到泄漏
MD2 Elite 阀 - 回吸
- 阀门测试超过 200 万次循环(约 2,750 升)
- 未检测到故障
MD2 Elite 阀 - 正向作用
- 测试超过 175 万次循环(约 2,400 升)
- 未检测到故障
** 混合物包括 80% 的氧化铝 Al2O3 和 20% 的硅油载液。
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