Optimierung von Dosiersystemen für hochviskose Materialien im Bootsbau

Die Schiffsbauindustrie ist auf eine Vielzahl von dickflüssigen, anspruchsvollen Materialien angewiesen – Klebstoffe für die Rumpfverklebung, strukturelle Dichtstoffe, Gelcoats und Korrosionsschutzmittel. Diese sind nicht austauschbar. Jedes Material verhält sich unter Druck, bei Temperaturänderungen und unter Scherbeanspruchung anders. Ein Dosiersystem, das bei einem Material gut funktioniert, kann bei einem anderen Material völlig versagen.

Wenn das System von Anfang an richtig eingerichtet wird, lassen sich Abweichungen im Arbeitsablauf, ungeplante Ausfallzeiten und kostspielige Nacharbeiten in der Produktion vermeiden.

Die meisten dieser Flüssigkeiten sind thixotrop – sie werden unter Scherbeanspruchung dünnflüssiger und verdicken im Ruhezustand. Das bedeutet, dass sich ein Material, das unter Pumpendruck fließt, ganz anders verhalten kann, wenn es über Nacht in einer Flüssigkeitsleitung oder einer Folgeplatte verbleibt. Die Temperatur bringt eine weitere Variable mit sich: Dasselbe Dichtungsmittel kann sich bei 10 °C (50 °F) ganz anders verhalten als bei 25 °C (77 °F), wobei das Ausmaß dieser Veränderung von der chemischen Zusammensetzung und der Formulierung der Flüssigkeit abhängt.

Aus diesem Grund müssen Dosiersysteme für hochviskose Medien auf die Ruheviskosität und nicht nur auf die Betriebsviskosität ausgelegt werden. Die alleinige Ausrichtung auf die Betriebsbedingungen ist eine der häufigsten Ursachen für Ausfälle beim Kaltstart und für Leistungsschwankungen in der Schiffsindustrie.

Dies sind die häufigsten Fehlerursachen bei der Förderung hochviskoser Flüssigkeiten – und ihre Ursachen.

Kavitation und Unterversorgung am Einlass. Wenn eine Pumpe schneller arbeitet, als die Flüssigkeit die Ansaugkammer füllen kann, kommt es zu Kavitation. Bei hochviskosen Materialien tritt dies eher bei niedrigeren Temperaturen auf, was zu ungleichmäßigen Förderleistungen und einem beschleunigten Verschleiß im Inneren führt.

Ausfall des Rückschlagventils bei zähflüssigen Medien. Ab etwa 50.000 cPs sind Kugel-Sitz-Rückschlagventile nicht mehr zuverlässig. Ein unvollständiger Ventilverschluss führt zu Rückfluss und Druckverlust während des Zyklus, was sich unmittelbar auf die Konsistenz der Dosis an der Ausgabestelle auswirkt.

Druckabfall in langen Flüssigkeitsleitungen. Der Druckabfall steigt sowohl mit der Viskosität als auch mit der Leitungslänge. Ein System, das am Pumpenausgang einen ausreichenden Druck liefert, kann an der Pistole dennoch nicht genügend Kraft aufbringen, um das Material gleichmäßig auszutragen.

Mangelhafte Entleerung der Behälter. Hochviskose Materialien verfließen nicht von selbst. Ohne eine richtig angepasste Druckplatte und ausreichenden Stempeldruck fließt das Material an der Platte vorbei – was zu Materialverlust und Druckschwankungen im unteren Bereich des Behälters führt.

Die Wahl der richtigen Pumpe für den Einsatz in der Schifffahrt hängt von drei Faktoren ab: dem Viskositätsbereich, der erforderlichen Fördermenge und der Frage, ob die Flüssigkeit scherempfindlich ist. Die Kolbenpumpen von ARO decken mit drei verschiedenen Technologien das gesamte Spektrum des Bootsbaus ab – wobei jede Technologie für einen anderen Bereich des Viskositätsspektrums geeignet ist.

Neben dem Pumpentyp ist auch die Wahl des Druckverhältnisses von gleicher Bedeutung. Bei Beschichtungsanwendungen kann ein Verhältnis von nur 5:1 ausreichen. Bei der Dosierung von Konstruktionsklebstoffen ist oft ein Verhältnis von 50:1 oder mehr erforderlich, um einen gleichmäßigen Klebstoffausstoß an der Pistole zu gewährleisten.

• Vollständiges Viskositätsspektrum. Eine einzige Pumpenfamilie deckt den Bereich von dünnen Beschichtungen bis hin zu Materialien mit einer Viskosität von über 1.000.000 cPs ab.
• Keramikbeschichtete Kolbenstangen und Zylinderrohre. Verlängert die Lebensdauer beim Umgang mit abrasiven oder partikelhaltigen Materialien wie gefüllten Klebstoffen und Korrosionsschutzmitteln.
• 6 Zoll (152 mm) Hub. Liefert mehr Leistung pro Zyklus, wodurch bei gleichbleibendem Durchfluss die Zyklusfrequenz und der Verschleiß der Komponenten reduziert werden.
• Druckverhältnisse von 5:1 bis 65:1. Ermöglicht eine präzise Abstimmung zwischen der Pumpenleistung und dem spezifischen Druckbedarf der jeweiligen Anwendung.
• Einbaufertige Komplettpakete. Jede Komponente – Pumpe, Luftmotor, Kolben, Folgeplatte, Druckregler, Dosierventil, Schlauch und Steuerung – wird als ein einziges System aufeinander abgestimmt, montiert und getestet.
• Maßgeschneiderte Lösungen finden Sie unter. Für Anforderungen, die über Standardkonfigurationen hinausgehen, entwickelt, montiert und testet das ARO Solution Center von  in Mooresville, NC (USA) maßgeschneiderte Pumpensysteme, die auf Ihre spezifischen Prozesse und Materialien zugeschnitten sind.