ディスペンシング業界での長年の経験から、ミキシングチューブとABカートリッジが二成分系接着剤の塗布において重要な役割を果たすことは明らかです。これらは単なる消耗品ではなく、混合均一性と塗布安定性に直接影響を与えます。流体力学の観点から見ると、安定した塗布プロセスには適切な設計が不可欠です。

二成分系接着剤が混合チューブに入ると、螺旋状の羽根または四角い仕切りによってせん断と分割を受けます。各螺旋要素は接着剤を分割・再結合させ、流れの分割と合流を繰り返し、均一な混合状態を実現します。螺旋要素の数が多いほど混合効率は向上しますが、抵抗も増加します。例えば、スマートフォンのカメラモジュール組み立てにおいて、低粘度で速硬化性のエポキシ樹脂に螺旋要素が不足すると、局所的な硬化ムラが生じる可能性があります。自動車の照明シーリングにおいて、高粘度のPU接着剤は、完全な混合と漏れ防止のために、より多くの螺旋要素を必要とします。

チューブ径は流量と混合効率に直接影響します。径が大きいほど高流量に対応できますが、せん断力が低下し、混合が不完全になる可能性があります。径が小さいほど完全な混合が可能になりますが、抵抗が増加し、ピストンが停止する可能性があります。医療機器の組み立てでは、径の小さいチューブを使用することで正確なディスペンシングが可能になり、モーターポッティングでは径の大きいチューブを使用することで高いスループットを維持できます。また、径の設計が適切でないとデッドゾーンが発生し、高粘度の接着剤が滞留して早期に硬化し、安定性に影響を与える可能性があります。チューブ設計において滑らかな移行部を設けることで、残留物を削減し、連続運転効率を向上させることができます。

スパイラル構造の種類も混合効率に大きく影響します。シングルスパイラルチューブは低粘度接着剤に適しており、抵抗とコストも低くなりますが、高粘度接着剤や硬化が速い接着剤の場合、シングルスパイラルでは混ざり合わない筋が残る可能性があります。ダブルスパイラル設計は均一性を大幅に向上させます。スクエアグリッド構造やマルチグリッド構造は流動分割をさらに改善しますが、抵抗が大きくなるため、より強い吐出力が必要になります。そうでなければ、ピストンの動きが不安定になったり、作動しなくなったりする可能性があります。

高粘度接着剤の場合、ABカートリッジは圧力に耐えつつ接着剤量を目視で確認できるよう、厚肉で高強度プラスチック（改質PPまたはPAなど）を使用する必要があります。ピストンには通常、漏れを防ぎ摩擦を軽減するためにOリング付きのシリコンパッドが使用されています。密閉性が不十分だと逆流やピストンの滑りが発生し、吐出が不安定になる可能性があります。インターフェースは大きな圧力に耐えるため、高品質な設計には補強または金属補強されたセクションが採用されており、安全性と信頼性を確保するために使用圧力の2～3倍の圧力で試験されています。

まとめると、ミキシングチューブとABカートリッジの設計は、接着剤の混合品質と塗布安定性を直接左右します。適切なチューブ径、スパイラル構造、そしてカートリッジ設計を選択することが、二成分系接着剤の性能を最大限に引き出す鍵となります。高粘度接着剤や速硬化性接着剤の場合、特に慎重な設計と選定が重要です。経験上、適切に選択されたミキシングチューブとカートリッジは、塗布ムラや塗布プロセスの不安定さといった問題のほとんどを解決できることが分かっています。