Spray nozzles

Sprayen is volgens de wetenschappelijke definitie, het verstuiven van een vloeistof die na het verstuiven Aerosol (nevel) wordt en verspreid wordt in of via een gas (meestal lucht).

Met betrekking tot deze definitie is het dus niet mogelijk om verwarmde smeltlijmen in deze fysische, vloeibare toestand te sprayen. Met de huidige toepassingsmethodes is het niet mogelijk om druppeltjes te verkrijgen. John Dalton (1766 – 1844) was een engelse natuurwetenschapper. Hij deed onderzoek op het gebied van de atoomtheorie en was de grondlegger van de scheikunde. Hij definieerde onder andere het molecuulgewicht van de elementen.

Hotmelts hebben lange tot zeer lange moleculaire ketens, die zich aaneenrijgen. Deze aaneenrijging voorkomt druppelvorming. Het aaneenrijgen kan vergeleken worden met gekookte spaghetti: indien men probeert een spaghetti sliert uit de pan te halen, verkleeft deze met de andere slierten in de pan. Het resultaat is een lange ketting met aan elkaar geregen spaghetti.

Water heeft een massaeenheid van 18 Da (g/mol) en daarmee is het mogelijk te sprayen. Thermoplastisch rubber, ook een bestanddeel van smeltlijmen, heeft een massaeenheid van 50.000 Da (g/mol) en daarmee is sprayen niet mogelijk. De lange polymere ketens vormen dunne schmeltlijmdraden die door het gebruik van perslucht gesprayd kunnen worden. Dit spray patroon is echter alleen te verkrijgen, indien men gebruik maakt van een nozzle.

Opbouw van de nozzle

De opening van een nozzle verloop tabs. Daaruit resulteert een kegelvorm. Bij de opening van een nozzle wordt zowel de binnen- als ook de buitendiameter aangegeven. De binnen diameter is bepalend voor de hoeveelheid smeltlijm.

Richtlijn: Kleine diameter – minder lijm, grote diameter – meer lijm.

Een spray patroon kan pas bereikt worden, indien men voor het aanbrengen gebruik maakt van een pneumatische hotmeltlijmpistool, aangezien voor het sprayen perslucht nodig is. Deze perslucht gaat via een slang naar het apparaat en van daaruit wordt de perslucht via kanalen naar de nozzle geleid. Bij lijmkoppen kan de perslucht door middel van een verwarmbare slang worden voorverwarmd. Er kunnen verschillende vormen nozzles worden gebruikt om het gewenste spray beeld te verkrijgen. Graag willen wij twee vormen aan u voorstellen:

Spray nozzle vorm 1 - met gefreesde kanalen

Swirl nozzle - (spray nozzle vorm 1) In de kegel zijn kleine kanalen gefreesd. Hier wordt de lucht doorheen geperst en dat zorgt voor een constante en gelijkmatige luchtverdeling, waarbij een gewenst swirl / spray patroon ontstaat. De ingestelde hoek van de gefreesde kanalen bepaald de breedte van het lijmspoor dat wordt aangebracht.

                              

 Spray nozzle vorm 1 - met luchtkap en wartelmoer

Om ervoor te zorgen dat de luchttoevoer door de kanalen stroomt, wordt over de nozzle een luchtkap aangebracht. Door het gebruik van deze luchtkap ontstaat er in de gefreesde kanalen een soort loze ruimte waar de lucht door kan ontsnappen. De lijmdraad die uit de punt van de nozzle komt, wordt door de luchtstroom meegenomen en in een slingerende beweging (swirl) aangebracht.

 

Spray nozzle vorm 2 - met ingeboorde luchtopeningen (hier met 7 openingen)

Het gewenste spray patroon kan ook bereikt worden door ingeboorde luchtopeningen. Op deze manier wordt het gebruik van een luchtkap en wartelmoer overbodig. De geboorde gaten in de nozzle zijn schuin aangebracht, zodat de luchtstroom naar de opening geleid wordt. De afgebeelde nozzle heeft 7 luchtopeningen en heeft een spray hoek van 60° graden.

Qua opbouw zit er geen verschil in spray nozzles voor lijmkoppen of pneumatische handpistolen.

Materiaal

Voor het vervaardigen van nozzles wordt overwegend gebruikt gemaakt van messing. De nozzle bevindt zich niet direct in de buurt van de verwarming van de tankunit, waardoor het gebruik van messing met een zeer goede warmtegeleiding van 120 watt (W/(m*K) optimaal is, aangezien op deze manier voldoende warmte gecreëerd kan worden voor de lijmtoepassing.

Slijtage van de nozzle

Nozzles zijn onderhevig aan slijtage. Voor een correcte verlijming dienen de nozzles regelmatig schoongemaakt te worden en dienen lijmresten te worden verwijderd. Slijtage aan de binnenkant van de boring ontstaat, doordat de smeltlijm de binnenkant van de boring uitloogd. Sprayen is mogelijk zonder dat er contact met het materiaal plaatsvindt.