| FORFATTER | DATO OPRETTET | VERSION | DOKUMENT NUMMER |
|---|---|---|---|
| Conor Newman | 18 juli 2018 | V1.1 | CCII-00129 |
Introduktion
Et firma er interesseret i at opvarme overfladen på et efterhærdende kompositstykke. Stykket skal opvarmes til ca. 230 ° C inden for 15 sekunder.
Materialer
Den hærdede komposit i denne test er en carbonfiberforstærket epoxyharpiks med overordnede dimensioner på 250mm x 130mm x 3.8mm.
Hidsig
Der blev anvendt forskellige varmeapparater til hver test:
- 6 x 800W sort FFEH (keramisk fuldt fladt element hul) Watt densitet = 44.8 kW / m2
- 4 x 2kW QTL-rør (kvarts wolfram) Watt densitet = 56 kW / m2
- 4 x 1.5kW QHL-rør (kvartshalogen) Watt densitet = 42 kW / m2
Metode
Kompositmaterialet blev anbragt under en specifik række af varierende varmeelementer. Komposittens overside blev direkte opvarmet af elementerne, og et antal termoelementer af type K fikseret på oversiden af kompositten for at registrere overfladetemperaturen. En t / c K blev anbragt på bundoverfladen til reference. Den eksperimentelle opsætning kan ses i figur 1.
Resultater
Alle resultater opnået fra de forskellige test vises både grafisk og tabuleret i dette afsnit.
Figurerne 2, 3 og 4 viser resultaterne fra opvarmning af kompositten i en afstand af 100mm.
Med keramisk FFEH nåede kompositten en maksimal temperatur på 227 ° C i 40 sekunder.
- Med QTL-rør nåede kompositten en maksimal temperatur på 200 ° C i 65 sekunder.
- Med QHL-rør nåede kompositten en maksimal temperatur på 170 ° C i 80 sekunder.
Efter at have opnået disse resultater var det tydeligt, at keramiske elementer med lang bølge var langt bedst egnet til at opvarme overfladen af denne komposit. Imidlertid skulle afstanden mellem elementet og kompositten reduceres for at tilfredsstille den krævede opvarmning af 230 ° C på 15 sekunder.
Figurerne 5 og 6 viser resultaterne fra testen med reduceret afstand.
- Ved 60mm nåede kompositten en maksimal temperatur på 280 ° C i 30 sekunder. Det nåede 230 ° C i 16-18 sekunder.
- Ved 50mm nåede kompositten en maksimal temperatur på 350 ° C i 25 sekunder. Det nåede 230 ° C i 12-14 sekunder.
Det skal bemærkes, at temperaturer over 250 ° C, højtemperaturbåndet, der holder termoelementerne på plads, begyndte at smelte, hvilket muligvis skæve resultater.
Tabel 1 tabulerer resultaterne fra hele testen. Det indikerer, at en række 6 x 800W sorte FFEH-elementer, der er placeret 50mm over kompositten, er tilstrækkelige til at opfylde kravene i kundernes opvarmningsopskrift.
Konklusion
- Efter test af hver type varmeelement (keramisk hul, kvarts wolfram, kvartshalogen) i en fast afstand (100mm) viste det sig, at de keramiske hulninger var bedst egnede til opvarmning af en kompositoverflade.
- QTL- og QHL-rørene gav bedre opvarmning af kompositens underside. Dette var forventet, da disse kortbølgelementer anvendes til hærdning af en komposit for at tilvejebringe penetrerende opvarmning.
- De keramiske (langbølger) elementer brugte størstedelen af termisk stråling til at varme topkomponenten af kompositten.
- 100mm var for stor med en afstand mellem elementerne og kompositten til at nå den krævede temperatur. 50mm var en passende afstand.
Ansvarsfraskrivelse
Disse testresultater skal overvejes omhyggeligt, inden der fastlægges, hvilken type infrarød emitter, der skal bruges i en proces. Gentagne test udført af andre virksomheder opnår muligvis ikke de samme fund. Der er en mulighed for fejl ved opnåelse af opsætningsbetingelserne og variabler, der kan ændre resultaterne inkluderer det anvendte emittermærke, emitterens effektivitet, den leverede strøm, afstanden fra det testede materiale til den anvendte emitter og miljøet . De steder, hvor temperaturerne måles, kan også variere og påvirker derfor resultaterne.
