بخبرتي في مجال توزيع السوائل لأكثر من عشرين عامًا، اكتسبتُ خبرةً واسعةً في جميع أنواع الصمامات تقريبًا. تُعدّ صمامات الإبرة من أكثر صمامات التوزيع شيوعًا وبساطةً. ورغم بساطتها، إلا أنها تُعدّ عمليةً للغاية في التطبيقات المناسبة.
مبدأ تشغيل صمام الإبرة بسيط: تتحرك الإبرة لأعلى ولأسفل للتحكم في تدفق المادة اللاصقة. عندما تضغط الإبرة على قاعدة الصمام، يُغلق اللاصق بإحكام؛ وعند رفعه، يتدفق اللاصق تحت ضغط الهواء أو الجاذبية. تشمل مزاياه سرعة الاستجابة وسهولة التشغيل، وهو مناسب بشكل خاص للمواد اللاصقة منخفضة إلى متوسطة اللزوجة، مثل الغراء الفوري، وغراء الأشعة فوق البنفسجية، والإيبوكسي المخفف. في هذه التطبيقات، توفر صمامات الإبرة توزيعًا مستقرًا نسبيًا، كما أنها سهلة الصيانة.
من أهم ميزات صمامات الإبرة قدرتها على السحب. فعندما تُغلق الإبرة، تُولّد ضغطًا سلبيًا طفيفًا يسحب المادة اللاصقة الزائدة من الفوهة. وهذا مفيدٌ بشكل خاص للمواد اللاصقة منخفضة اللزوجة، إذ يمنع الالتصاق أو التنقيط. أتذكر مشروعًا يتعلق بتجميع مكبر صوت دفتر ملاحظات: استخدم العميل صمام ضغط زمني، وكثيرًا ما واجه تشابكًا في المادة اللاصقة عند الفوهة، مما أدى إلى انخفاض إنتاجيتها. حلّ استخدام صمام إبرة المشكلة، بفضل خاصية السحب، مما أدى إلى نقاط غراء نظيفة ودقيقة.
مع ذلك، للصمامات الإبرية بعض القيود. أولًا، تتطلب مواد لاصقة ضمن نطاق لزوجة معين، إذ قد تُسبب المواد اللاصقة عالية اللزوجة التصاقًا أو انسدادًا في الفوهة. ثانيًا، اتساق توزيعها أقل من اتساق صمامات اللولب، مما يجعلها أقل ملاءمة للتطبيقات عالية الدقة. كما أن تآكل قاعدة الإبرة والصمام بمرور الوقت قد يُضعف أداء الختم، مما يُسبب تقطرًا أو انقطاعًا غير كامل، لذا يلزم استبدال الأجزاء المتآكلة بانتظام.
من الناحية الهيكلية، تتكون صمامات الإبرة من آلية تشغيل، وإبرة، ومقعد صمام، وفوهة. عادةً ما تعمل بالهواء، مع توفر بعض النماذج الكهربائية. تُصنع الإبر عادةً من الكربيد أو الفولاذ المقاوم للصدأ لمقاومة التآكل. يتراوح قطر الفوهة بين 0.1 و0.5 مم، مما يؤثر بشكل مباشر على حجم التوزيع. يُعد ضبط الضغط المناسب أمرًا ضروريًا: فارتفاعه الشديد يُسبب تناثرًا للسائل، وانخفاضه الشديد قد يمنع الإغلاق الكامل، وهي اعتبارات شائعة أثناء التركيب في الموقع.
تُعد صمامات الإبرة مثالية للتطبيقات التي يكون فيها اتساق حجم المادة اللاصقة معتدلاً مع ضرورة التوزيع النظيف، مثل وضع نقاط الغراء الفورية، وتحديد موضع الغراء بالأشعة فوق البنفسجية، أو اللصق على مساحات صغيرة في الإلكترونيات الاستهلاكية. وتشمل مزاياها البساطة، وانخفاض التكلفة، والتوافق مع معظم المواد اللاصقة منخفضة اللزوجة.
في الآونة الأخيرة، حسّن المصنعون صمامات الإبر بإضافة وحدات تسخين للمواد اللاصقة ذات اللزوجة الأعلى قليلاً، أو بتحسين أشكال الإبر لتقليل التآكل وتعزيز الانكماش. ورغم أن المبدأ الأساسي لم يتغير لعقود، إلا أن هذه التحسينات تُوسّع من فائدتها في عمليات التوزيع الحديثة.
باختصار، تظل صمامات الإبرة، رغم بساطة تصميمها، أساسيةً في تطبيقات التوزيع. بصفتي فنيًا ميدانيًا بخبرة تزيد عن عشرين عامًا، أنصح العملاء دائمًا: عند اختيار صمام إبرة، لا تركزوا على الدقة الفائقة، بل على التوافق مع خصائص اللصق ومتطلبات العملية. في التطبيقات المناسبة، تُواصل صمامات الإبرة توفير أداء توزيع مستقر وموثوق.