В индустрии дозирования струйные клапаны обычно используются для высокоскоростных и высокоточных процессов. В отличие от игольчатых клапанов, струйные клапаны используют высокочастотное переключение для «выстреливания» клея, что делает их идеальными для высокоскоростного дозирования микрообъемов.
Основной принцип работы струйных клапанов заключается в использовании быстро движущейся иглы или вибрирующей диафрагмы для формирования непрерывных и стабильных микрокапель клея. Благодаря миллисекундному отклику они исключительно эффективны в высокоскоростном поверхностном монтаже, корпусировании микроэлектроники и подобных областях. Струйные клапаны часто используются для работы с микрокаплями объёмом 0,001–0,01 мл в бытовой электронике, корпусировании светодиодов и миниатюрных медицинских приборах, обеспечивая точность и постоянство результатов.
Конструктивно струйные клапаны состоят из высокочастотного приводного механизма, иглы или мембраны, корпуса клапана и микросопла. Приводы обычно пневматические или пьезоэлектрические, что требует высокой скорости реагирования и повторяемости. Диаметр сопла обычно составляет от 0,1 до 0,3 мм для обеспечения точности капель. Правильная регулировка давления и параметров привода в зависимости от вязкости клея, частоты дозирования и размера сопла крайне важна для предотвращения неравномерного размера капель и подтекания.
По сравнению с игольчатыми клапанами, струйные клапаны дозируют меньшие и более точные объёмы, но требуют более строгого контроля вязкости и размера частиц клея. Высоковязкие клеи или клеи с крупными частицами могут засорять сопла и нарушать непрерывность дозирования. Поэтому струйные клапаны практически всегда используются с системами фильтрации и дегазации для обеспечения чистоты клея. Кроме того, струйные клапаны обеспечивают минимальное обратное всасывание после дозирования; контроль остатков основан на программируемом высокоскоростном движении иглы, а не на механическом отводе, в отличие от винтовых или игольчатых клапанов.
В практических проектах струйные клапаны применяются для инкапсуляции мини-светодиодов. Для каждого светодиодного чипа требуется лишь небольшое количество эпоксидной смолы, обеспечивающей точное размещение и форму. Традиционные игольчатые или синхронные клапаны не позволяют достичь такой точности. Оптимизированные струйные клапаны способны распылять от десятков до сотен чипов в секунду, обеспечивая стабильное и равномерное распределение капель, что значительно повышает эффективность производства и выход готовой продукции.
Несмотря на высокую точность, струйные клапаны требуют более высокой стоимости и обслуживания. Износ иглы или мембраны напрямую влияет на точность капель, что требует регулярного осмотра и замены. Стабильность системы подачи и управления воздухом критически важна, поскольку даже незначительные колебания могут привести к неравномерному дозированию или капанию. Струйные клапаны лучше всего подходят для задач, требующих дозирования микрообъемов, высокой скорости и высокой консистенции, а не для любых задач дозирования.
В целом, струйные клапаны играют незаменимую роль в высокоскоростном прецизионном дозировании. Выбор правильного клапана в соответствии со свойствами клея и требованиями процесса обеспечивает оптимальную точность и эффективность. На практике для успешного дозирования правильная техника и понимание процесса так же важны, как и сам инструмент.