最後更新日期:2024年10月25日
摘錄自柏林76期刊物
分散機的發展與應用
柏惠製造部/姚照光
分散機概論
解釋分散機可從兩個角度來切入,一是生產的技術,二是設備的應用。從生產的技術來說,先進的設備是最重要的,在現代化的戰爭中,左右戰局勝負的往往是武器是否精良,例如第五代戰機與第四代戰機,雖然只差了一個世代,但是第五代戰機的整體性能卻是完全碾壓第四代戰機。在法櫃奇兵電影中,印第安納瓊斯在市場遇到一個彪形大漢擋在面前,大漢不斷揮舞手中的長刀,準備與主角來一場你死我活的廝殺,然而主角卻不慌不忙地從懷中掏出一把左輪手槍,一發子彈解決了面前的敵人,所以能取得優異的武器,基本上就會有更大的優勢。
然而選購武器時大多數人只注重武器的主體卻忽略了配備,就像洗衣機只是提供機械力攪拌的功能,而洗衣粉則是提供了去污的化學力,只有兩個合併在一起,才能有令人滿意的潔淨效果,同理分散珠對於分散效率的影響也是大於分散設備。
眾所周知,F-1賽車的馬力越高爆發力越強,相對更需要技巧去駕馭它,換句話說,設備功率越大效率越好,然而如果使用者沒有對等的專業技術,就常常會弄巧成拙,就像有人誤以為越重的分散珠效果越好,卻因此把整個設備搞壞。要了解分散效率,最重要的就是知道分散機在單位時間內對腔體內的塗料做了多少功?舉個例子,被高跟鞋踩肯定比被平底鞋踩痛,這是因為高跟鞋做功的面積專攻一個點,功率不一樣。
評估分散效率優劣有一個重點,就是在腔體內分散珠可以分配到的「動力」有多少,珠子數量越少,做功時強度越高,當進行高速研磨時,分散機的腔體、軸心、篩網都會承受很高的力道,持續使用就會把腔體、軸心、篩網整個都破壞掉。臺灣也曾因為一味要求分散效率忽略了這個道理,弄壞了好幾台分散機,壞掉的部分還會跟漆混在一起,影響產品的品質。
第一代直立分散機
第一代的研磨分散機是直立式的,塗料是由下往上擠,直立式的研磨分散機最大的問題是重力的影響,因為分散珠會因為重力會往下沉,所以分散過程中會消耗很多功率來抗衡重力。其次則是機身是開放式的設計,所以使用過程中會有大量的VOC逸散出來,之後才慢慢演進成第二代的臥式分散機。臥式分散機有一個好處,就是不存在重力的問題,因此功率消耗就會減少很多。臥式分散機的腔體越長分散效果越好,不過為了擋住分散珠,會在腔體末端設置一個濾網,濾網長時間承受擠壓的壓力,最終濾網就會破掉,使得分散效率出大幅降低。
為了改良前兩代的缺點,第三代分散機問世了,我第一次看到這款分散機是在1992年的德國,這款分散機又將軸心由臥式改為直式,與第一代的差異是它有兩個腔體,一個是內腔一個是外腔,兩個腔體中間有一個腔壁,分散過程中漆料就在裡面迴流,內部有一個濾網,粒徑不夠小肯定是濾不出來。第三代的好處就是漆料持續在腔體內迴流,它的腔體長度就變成無限長,當時Peter認為這台分散機非常值得購入,但價格真的太貴,差不多要1000萬台幣,只好打消念頭。近幾年台柏陸續汰換了老舊的分散機,過程中Peter與鄭顧問花了差不多15年的時間,徹底去瞭解分散機的知識,當時就想,第三代分散機除了價格昂貴之外,還有另一個問題,就是使用方式錯誤很容易損壞。
研究迴流攪拌解決方案
所以後面又考慮用2.5代,2.5代有一個好處,就是不會像2代一樣分散過程中漆料會一直積壓濾網。2.5代在濾網處做了一個很特別的離心設計,藉著高速轉動產生離心力,離心力變化為重力,粒徑越小受力就越小,所以會往內流進濾網產生過濾的效果,粒徑越大的就被重力往外推,時間一久濾網也是會被壓破。如何解決這個問題?在進行研磨分散時,腔體長度越長,進料到出料的時間越久,分散效果會越好,相對來說設備就更昂貴,目前折衷的方案是利用管線進行外部迴流,利用攪拌機邊分散邊攪拌達到延長研磨時間的目的。台柏前後大約花了10年的時間,進行分散機的升級,過程中發現當迴流的時候,攪拌葉和桶子如沒配置好,產生不了適合的旋渦,只有中間的部分能攪拌到,也無法實現無限迴流,所以攪拌葉尺寸和桶的大小兩者必須搭配得宜,才能把效率提升起來。
籃式分散機應用
分散機還有另外一種形式,叫做籃式分散機,這個機型有一個優點就是同一個桶子就可以攪拌與分散,這種機型比較適合流水線的生產方式,自動投料分散好,達到細度就自動包裝起來,缺點則是籃式分散機無法清洗,所以只能做純黑或純白,且要量大才適用。
總結來說,選擇設備的時候觀念要對,要考慮清楚自己的需求,當設備購入後也要不斷鑽研相關知識,提升自身的能力,才能在操作設備上得心應手,發揮預期的效果。