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【加成法】喷墨打印机的预防性维护

七月 20, 2022 | Luca Gautero, SÜSS MicroTec
【加成法】喷墨打印机的预防性维护

作者:Luca Gautero

Luca Gautero任SUSS MicroTec(Netherlands)B.V.公司产品经理。

 

喷墨打印机的预防性维护

终有一天,读者会从对喷墨打印技术感兴趣发展到完全参与其中,并将亲身体验本专栏文章中提及的概念,这将是一次有趣的旅程。然而,我们都知道,任何可靠的技术都依赖于一个好习惯——预防性维护。

 

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预防性维护和发生故障后再维修不同,尽管它们可能遵循相同的说明,同时,两者不可互换。最后一章将提到发生故障后的维修及两者的区别。

本文将重点讨论一种好习惯——预防性维护[1]。作为习惯,重点应该放在看到提示后完成行动或行为的能力。提示越清晰,就越容易开始任务。越有动力,就越容易开始行动。

这就是设备制造商编写使用手册(有助于提高能力)并提供日常生产例行程序(有助于提示)的原因。简单将SÜSS MicroTec的维护手册复制粘贴到这篇专栏中非常方便,但这样对该技术和许多有价值的喷墨打印解决方案不公平。因此,以下是所有品牌设备都需要注意的维护事项。

使用手册将具体说明维护行动,以支持操作工程师。这些行动可以是常见的针对设备本身的项目:所有移动部件、液体(水、墨水和CDA),以及各种耗材。首先需要的是校准和润滑;接下来,需要调试和停用操作程序以及更换耗材(过滤器、打印头、传感器和阀门等);最后,需要注意计划和警告信息。

接下来,我们简要总结围绕维护这一主题的所有专栏文章。第一篇专栏文章强调了校准程序对精度的重要性。第二篇专栏文章回顾了打印所涉及的材料及其基本作用;因此,打印机必须将指定状态的材料(实际上,只有油墨)传送到基板。此外,可维护性应作为选择打印头和油墨材料组合的一项考虑因素(第三篇专栏文章),因为每个喷嘴的使用寿命对生产的可再现性至关重要。第四篇专栏文章详细说明UV灯作为固化机制的重要性。事实上,定期检查UV灯是可预防性维护的一个好案例,可以避免打印特征的尺寸偏移。

每个品牌的设备都需要完成下列这些维护工作,并将成为熟练工程师操作打印设备的基本环节。到目前为止,我们一直在列举预防性维护的基本常识,对其进行审查的好处。其中包括精细喷墨打印头的专有维护。

 

注意事项

材料兼容性是维护的第一基准

设备制造商有责任确保功能油墨与打印头之间的材料兼容性。油墨供应商和设备供应商应保持协作,打印头和其他与油墨直接接触的部件上必须满足这些要求:在老化期间(在油墨工作温度下进行),体积或质量的增长必须低于阈值(例如5%)。出现故障时,更换更合适的候选材料,并重复该操作,直到整个系统不再因油墨材料而出现故障。该流程将避免突发状况或莫名的性能变化、损坏和泄漏。在某些情况下,此流程还可以探究部件的最大运行寿命。

 

准备打印头

在打印头中装满液体很简单,但当仔细观察时,会发现充满气泡或之前液体的残留物。气泡会导致故障,多余残留物可能会对打印头造成严重破坏。这些问题大多表现为喷射故障。打印头准备需要一系列措施,确保没有空气及互不相溶液体。

与供应商合作,为准备打印头创建安全的操作程序。打印头供应商、油墨供应商和设备供应商共同确定一系列可溶溶剂。这些溶剂将冲洗出打印头的“流动液体”(打印头库存时其内部的液体)。冲洗程序继续进行,直到冲洗液填满打印头。然后,功能性液体(阻焊油墨)填满打印头。油墨供应商指定或配制专用的打印头准备冲洗液。由于打印头的准备可以提前完成,只要能达到目标,此操作的复杂性通常不是问题。然后由供应商和客户选择执行此类操作的人员。维护手册将规定具体的人员。


擦拭和清除

第三篇专栏文章详细介绍了打印头的选择,可(手动)擦拭操作。由于生产效率要求使用多个打印头,因此使用由多个打印头组成的无缝喷嘴板将使擦拭更加容易及一致。尽管如此,擦拭和清除这两个操作应该是偶尔而不是常规动作。如前两段所述,准备工作中应包含每周或每月的擦拭和清除操作。我个人的想法是:考虑清除后的油墨是否可以被重复使用。


有效期

所有油墨和冲洗液都有有效期,要定期检查库存。

 

发生故障后的维修:

当我们输入数据时会发生什么?

基本原则是预防性维护将继续存在,会不断有知识进行补充。这十年的流行语就是“数据”,而我作为一名业余数据科学家,我的观点是,六西格玛方法,尤其是DMAIC方法不能跳过。因此,附带维护从“发生了什么”转移到其他层面,“发生了什么”是一种基于视觉和仪器离线检查的人为根本原因发现。如今,工具上已有的密集日志记录提供了“正在发生的事情”信息。这些信息将支持查找根本原因,使其更加智能。更大的举措将是转向预测性和规定性维护。在这些步骤中,该工具分别有对应的内置算法,通过根据以前的根本原因分析得出的结构检查数据来识别情况,或者在规定的情况下,检测非结构化数据中的复杂异常。更先进的维护可能很快就会实现,尤其是对于喷墨打印等数字技术而言。

 

参考内容

  1. Fogg, B. J., “Tiny Habits: The Small Changes that Change Everything,” Houghton Mifflin Harcourt, 2019.

 

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标签:
#PCB  #生产设备  #加成法  #喷墨打印机  #预防性维护 

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