
在电子封装、半导体粘接、医疗器械组装等精密点胶工艺中,同心螺杆式点胶阀(又称计量阀、螺旋阀)因其高精度、高重复性、可处理中高粘度流体以及出色的断胶效果而备受青睐。然而,在实际应用中,“漏胶”问题是最常见的故障之一,它直接导致胶量不准、污染工件、浪费材料,甚至造成设备停机。解决漏胶问题,需要系统性地分析其根源,并采取针对性措施。
同心螺杆阀的基本原理是通过一个精密螺杆(或称螺旋杆)在阀腔内旋转,将胶液从进料口向前推送,经喷嘴挤出。螺杆与阀体之间、螺杆头与阀座之间是主要的动态和静态密封点,也是漏胶的高发区。
1. 前端漏胶(从喷嘴处滴漏或渗漏)
成因:
阀座密封不严: 这是最常见原因。当点胶结束时,螺杆头部(通常配有密封顶针或球头)需要精准地压紧阀座(Seat),形成密封以切断胶流。如果顶针/球头磨损、阀座磨损或损坏、或两者之间有异物(干涸胶粒、杂质),就会导致密封失效,胶液在重力或内压下缓缓渗出。
关断压力不足/延时不当: 控制系统提供的关断气压不足,或关断信号与螺杆停止位置未精确匹配,导致顶针未能完全压紧阀座。
胶液特性不匹配: 胶液粘度过低、触变性不强或含有大量填料,在关断后容易因自重或回吸力不足而“流涎”。
背压问题: 储料桶压力(背压)设置过高,关断后持续向阀腔施压,克服了密封力。
2. 后端漏胶(从螺杆后部或排气孔渗出)
成因:
螺杆密封失效: 螺杆与阀体之间通常有1-2道旋转轴封(如弹簧蓄能PTFE密封、机械密封或精密间隙密封)。这些密封件磨损、老化、损坏,或与胶液化学兼容性不佳发生溶胀/腐蚀,都会导致胶液沿螺杆轴向反向泄漏至后部。
密封选型不当: 对于有填料的胶水(如银浆、导热硅脂),若使用普通O型圈作为螺杆密封,填料的磨粒会迅速磨损密封件。
装配问题: 密封件安装时受损(如被螺纹划伤)、方向装反,或阀体与螺杆的同轴度超差,导致密封单边磨损泄漏。
3. 连接处漏胶(进料口、接头等处)
成因: 主要是接头未拧紧、密封垫圈/锥面损坏、或螺纹磨损导致。
解决漏胶问题,应遵循从外部到内部、从简单到复杂的排查顺序。
第一步:检查与调整工艺参数
优化背压: 将储料桶压力调整至能稳定供料的最低值,通常推荐使用压力罐或柱塞泵提供稳定低压,而非直接使用高气压。
校准关断功能: 检查并调整关断气压,确保达到阀要求的数值。优化控制程序中的关断延时参数,确保螺杆在正确位置停止并压紧。
检查胶液: 确认胶液在推荐粘度和温度范围内。对于易沉降填料,使用前充分搅拌。考虑胶液与阀体、密封材料的兼容性。
第二步:清洁与预防性维护
彻底清洗: 如果怀疑有固化胶粒或杂质卡在阀座,应立即停机,按规程拆卸阀头部分(喷嘴、阀座、顶针)进行超声波清洗。这是解决因污染导致前端漏胶最直接有效的方法。
定期更换易损件: 将阀座、顶针/球头、螺杆密封件等列为定期更换的易损件。根据点胶频率和胶水 abrasiveness(磨蚀性)制定预防性更换计划,而非等到漏胶再处理。使用原厂或同等质量的配件。
第三步:针对性维修与更换
修复密封面: 拆卸后检查阀座和顶针的密封锥面。如有轻微磨损,可尝试由专业人员用细研磨膏配对研磨修复。如磨损严重或出现凹坑,则必须更换。
更换螺杆密封: 确认后端漏胶后,需拆卸阀体,检查并更换螺杆密封组件。安装新密封时,务必保证环境清洁,使用专用工具,并正确涂抹硅脂等润滑剂(如允许)。
检查同轴度与磨损: 检查螺杆是否有弯曲,阀体内腔是否有不均匀磨损。严重的机械磨损需要返厂或更换核心部件。
第四步:选型与设计优化(对于长期或反复出现的问题)
阀型与胶水匹配: 对于磨蚀性极强的胶水,应选择专门设计的耐磨型螺杆阀,其阀座和螺杆可能采用硬质合金、陶瓷等材料,密封形式也更耐磨。
升级密封技术: 咨询厂商是否有更高性能的密封方案,例如采用双密封设计、弹簧蓄能密封(泛塞封) 等,以提供更长的使用寿命和更好的抗磨损能力。
增加辅助功能: 考虑使用具有反抽(回吸)功能的点胶控制器。在关断瞬间,通过施加一个短暂的负压,将喷嘴口的胶液轻微回吸,能有效防止低粘度胶水的流涎。
总结:
同心螺杆点胶阀漏胶是一个多因素问题,但绝非不治之症。其排查逻辑是:先排除外部参数和污染问题,再聚焦内部机械密封件的状态。 建立以预防性维护(定期清洗、更换易损件)为核心,辅以规范的胶水管理和参数设置的管理制度,是最大限度避免漏胶、保障点胶工艺稳定高效运行的关键。当遇到复杂问题时,及时与设备或阀门供应商的技术支持沟通,往往能获得最专业的诊断与解决方案。
