Následné vytvrzování uhlíkových vláken různými prvky

AUTOR DATUM VYTVOŘENÝ VERZE ČÍSLO DOKUMENTU
Conor Newman 18 července 2018 V1.1 CCII-00129

Úvod

Společnost má zájem o ohřev povrchu kompozitu po vytvrzení. Kus musí být zahřát na přibližně 230 ° C během 15 sekund.

Materiály

Vytvrzeným kompozitem v tomto testu je epoxidová pryskyřice vyztužená uhlíkovými vlákny s celkovými rozměry 250mm x 130mm x 3.8mm.

Ohřívače

Pro každý test byly použity různé ohřívače:

  • 6 x 800W černý FFEH (Keramický plochý plochý prvek dutý) Wattová hustota = 44.8 kW / m2
  • Zkumavky 4 x 2kW QTL (křemenný wolfram) Wattová hustota = 56 kW / m2
  • 4 x 1.5kW QHL trubice (Quartz halogen) Wattová hustota = 42 kW / m2

Metoda

Kompozitní materiál byl umístěn pod specifické pole různých topných prvků. Horní strana kompozitu byla přímo zahřívána prvky a několik termočlánků typu K upevněno na horní stranu kompozitu pro zaznamenávání povrchové teploty. Jeden t / c K byl umístěn na spodní povrch jako reference. Experimentální uspořádání je vidět na obrázku 1.

Obrázek 1. Experimentální nastavení
Obrázek 1. Experimentální nastavení

výsledky

Všechny výsledky získané z různých testů jsou zobrazeny graficky a v této tabulce.

Obrázky 2, 3 a 4 zobrazují výsledky zahřívání kompozitu na vzdálenost 100mm.

S keramickým FFEH dosáhl kompozit maximální teploty 227 ° C za 40 sekund.

  • U zkumavek QTL dosáhl kompozit maximální teploty 200 ° C za 65 sekund.
  • U zkumavek QHL dosáhl kompozit maximální teploty 170 ° C za 80 sekund.
Graf
Obrázek 2. Křivka časové teploty pro kompozit ve vzdálenosti 100mm od keramické FFEH 800W
Graf
Obrázek 3. Křivka časové teploty pro kompozit ve vzdálenosti 100mm od zkumavek 2kW QTL
Graf
Obrázek 4. Křivka časové teploty pro kompozit ve vzdálenosti 100mm od zkumavek 1.5kW QHL

Po získání těchto výsledků bylo jasné, že keramické prvky s dlouhou vlnou byly pro ohřívání povrchu tohoto kompozitu zdaleka nejvhodnější. Vzdálenost mezi prvkem a kompozitem by však musela být snížena, aby se dosáhlo požadovaného zahřátí 230 ° C za 15 sekund.

Obrázky 5 a 6 zobrazují výsledky testů se sníženou vzdáleností.

  • Při 60mm dosáhl kompozit maximální teploty 280 ° C za 30 sekund. Dosáhla 230 ° C za 16-18 sekund.
  • Při 50mm dosáhl kompozit maximální teploty 350 ° C za 25 sekund. Dosáhla 230 ° C za 12-14 sekund.

Je třeba poznamenat, že teploty vyšší než 250 ° C, vysokoteplotní páska, která drží termočlánky na místě, se začala roztavovat, což může vést ke zkreslení výsledků.

Graf
Obrázek 5. Křivka časové teploty pro kompozit ve vzdálenosti 60mm od keramické FFEH 800W
Graf
Obrázek 6. Křivka časové teploty pro kompozit ve vzdálenosti 50mm od keramické FFEH 800W

Tabulka 1 uvádí výsledky z celého testu. Označuje, že řada prvků 6 x 800W černé FFEH, umístěná 50mm nad kompozitem, je dostatečná k uspokojení požadavků zákazníků na recepturu na ohřev.

Tabulka
Tabulka 1. Všechny výsledky v tabulce

Proč investovat do čističky vzduchu?

  • Po testování každého typu topného prvku (keramická dutina, křemen wolframu, křemenný halogen) v pevné vzdálenosti (100mm) bylo zjištěno, že keramické dutiny jsou nejvhodnější pro ohřev povrchu kompozitu.
  • Trubky QTL a QHL zajišťovaly lepší zahřívání spodní strany kompozitu. To se očekávalo, protože tyto prvky s krátkými vlnami se používají při vytvrzování kompozitu, aby se zajistilo pronikavé zahřívání.
  • Keramické (dlouhé vlny) prvky vynaložily většinu tepelného záření na zahřátí horní plochy kompozitu.
  • 100mm byl příliš velký na vzdálenost mezi prvky a kompozitem k dosažení požadované teploty. 50mm byla vhodná vzdálenost.

Odmítnutí odpovědnosti

Tyto výsledky zkoušek by měly být pečlivě zváženy před určením, jaký typ infračerveného záření použít v procesu. Opakované testy provedené jinými společnostmi nemusí dosáhnout stejných zjištění. Existuje možnost chyby při dosahování podmínek a proměnných nastavení, které mohou změnit výsledky, včetně použité značky emitoru, účinnosti emitoru, dodávané energie, vzdálenosti od testovaného materiálu k použitému emitoru a prostředí . Místa, kde se teploty měří, se mohou také lišit, a proto ovlivňují výsledky.

Přihlášení

Přihlásit se

Registrace