A fotovoltaikus panelek gyártási folyamatában a keskeny, forrasztóanyaggal bevont, az egyes cellákat összekapcsoló rézszalag esetében a folyasztószer pontos felhordása biztosítja a megfelelő kapcsolatot, illetve megakadályozza az elszíneződést. A piezoelektromos adagolórendszerek eszközt adnak a fotovoltaikus berendezéseket gyártó vállalatok kezébe, hogy a folyasztószert nagy sebességgel és kivételes pontossággal tudják felhordani - miközben a folyamat tiszta és hulladékmentes marad, nem merülnek fel a fluxfürdőkkel és felviteli módszereikkel összefüggő biztonsági kockázatok

Hogyan működnek a piezoelektromos adagolórendszerek?
A piezoelektromos szeleprendszerek jellemzően három elemből állnak: a szelep, a szelepmeghajtó és a szelepvezérlő. A Nordson EFD PICO piezoelektromos sugáradagoló rendszerek jó példáját mutatják ennek a háromelemes szerkezetnek.
Sugáradagoló szelepek. A görög eredetű "piezo" szó jelentés "nyomás". Amikor bizonyos kristályos anyagok - ilyen például a kvarc - nyomás alá kerülnek, elektromos feszültség keletkezik. Megfordítva, amennyiben a kristályra elektromos feszültség hat, a kristály alakja megváltozik.
A sugáradagoló szelepek két piezoelektromos indítószerkezetből, aktuátorból állnak, amelyek tulajdonképpen egymásra helyezett, érme alakú kerámialemezek. Ezek a szelepmeghajtótól érkező feszültség hatására tágulnak és összehúzódnak. A két aktuátort egy függőleges pálca köti össze, amelynek alsó végén egy szintén kerámiaanyagú golyó található. A szelep zárt állapotában a golyó a szelep szórófejében marad.

Az aktuátorokra ható feszültség nyomán a pálca és a zárógolyó felemelkedik, így a nyomás alatt lévő folyadék a szórófejhez áramolhat. A feszültség változásakor a pálca és a zárógolyó gyorsan elindul lefelé, és a szórófejben lévő folyadékot a hordozófelület felé kilövellésre készteti.
A piezoelektromos aktuátorok rendkívül gyors működése teszi lehetővé a folyadék folyamatos adagolását, másodpercenként akár 150 ciklusos sebesség mellett. A folyadéktól függően a rendszer akár 2 nanoliteres mennyiségben is egységes felhordást kínál, míg a szelepvezérlő (lásd alább) kiemelkedő felbontása (0,01 milliszekundum) révén a folyadékréteg méretét kivételes pontossággal lehet szabályozni.
Mivel a szelep szórófeje nem érintkezik a hordozófelülettel, a piezoelektromos sugáradagoló rendszerek kitűnő választást jelentenek azon alkalmazások esetében, ahol a folyadékot olyan felületekre kell szabályozott mennyiségben felhordani, amelyek nem tökéletesen simák, mint ahogyan az a fotovoltaikus lemezekre is igaz. Nincs többé szükség függőleges, Z-tengelyű mozgásra, valamint pontos magasságállításra, ami lényeges mértékben megnöveli a termelési sebességet az automata gyártósorokon.
Szelepmeghajtó. A piezoelektromos adagolószelepeket olyan szelepmeghajtók működtetik, amelyekben erősítő generál jelet a piezoelektromos aktuátorok indulásához. Ráadásul a szelepmeghajtók rendszerint egy hőmérséklet-szabályozót is tartalmaznak a szelepbe épített és a folyadékot a kilövelléshez optimális viszkozitáson tartó fűtőszálhoz.
Szelepvezérlő. A PICO szelepvezérlőkkel minden egyes szelephez beállíthatók a folyadékadagolási paraméterek. A grafikus kijelzők és felhasználóbarát menük segítségével összetett sugáradagolási folyamatok hozhatók létre a számítógépen, illetve azok a vezérlőszervre közvetlenül is letölthetők egy integrált SD-kártyanyíláson keresztül.

Összegzés
A piezoelektromos adagolórendszerek megbízható, újszerű módszert kínálnak a fotovoltaikus berendezéseket előállító és más gyártók számára a gyártásautomatizálás fejlesztésére, valamint a kivételes pontosságnak és gyorsabb termelési ütemnek köszönhetően a költségek csökkentésére.

A Nordson EFD honlapja