Jälkikovettuva hiilikuitulämmitys erilaisilla elementeillä

TEKIJÄ PÄIVÄMÄÄRÄ LUOTU VERSION ASIAKIRJANUMERO
Conor Newman 18 heinäkuu 2018 V1.1 CCII-00129

esittely

Yritys on kiinnostunut jälkikovetuksen jälkeisen komposiittikappaleen pinnan lämmittämisestä. Pala on lämmitettävä noin 230 ° C: seen 15 sekunnissa.

Tarvikkeet

Kovettunut komposiitti tässä testissä on hiilikuituvahvistettu epoksihartsi, jonka kokonaismitat ovat 250mm x 130mm x 3.8mm.

lämmittimet

Jokaisessa testissä käytettiin useita erilaisia ​​lämmittimiä:

  • 6 x 800W musta FFEH (keraaminen täysin litteä elementti ontto) Wattitiheys = 44.8 kW / m2
  • 4 x 2kW QTL-putket (kvartsivolframi) Wattitiheys = 56 kW / m2
  • 4 x 1.5kW QHL-putket (kvartsihalogeeni) Wattitiheys = 42 kW / m2

Menetelmä

Yhdistelmämateriaali sijoitettiin erityisen joukon vaihtelevien lämmityselementtien alle. Komposiitin yläpuoli lämmitettiin suoraan elementtien avulla, ja joukko K-tyypin termoelementtejä kiinnitettiin komposiitin yläpuolelle pintalämpötilan rekisteröimiseksi. Yksi t / cK asetettiin pohjapinnalle viitteeksi. Kokeellinen kokoonpano näkyy kuvassa 1.

Kuva 1. Kokeellinen asennus
Kuva 1. Kokeellinen asennus

tulokset

Kaikki eri kokeista saadut tulokset näytetään sekä graafisesti että taulukkoina tässä osiossa.

Kuviot 2, 3 ja 4 esittävät komposiitin kuumentamisen tulokset 100mm etäisyydellä.

Keraamisella FFEH: lla komposiitti saavutti maksimilämpötilan 227 ° C 40 sekunnissa.

  • QTL-putkilla komposiitti saavutti maksimilämpötilan 200 ° C 65 sekunnissa.
  • QHL-putkilla komposiitti saavutti maksimilämpötilan 170 ° C 80 sekunnissa.
Kaavio
Kuva 2. Aikalämpötilakäyrä komposiitille, jonka etäisyys on 100mm 800W keraamisesta FFEH: sta
Kaavio
Kuva 3. Aikalämpötilakäyrä komposiitille, jonka etäisyys on 100mm 2kW QTL-putkista
Kaavio
Kuva 4. Aikalämpötilakäyrä komposiitille, jonka etäisyys on 100mm 1.5kW QHL-putkista

Saatuaan nämä tulokset oli selvää, että pitkäaaltoiset keraamiset elementit sopivat ylivoimaisesti parhaiten tämän komposiitin pinnan kuumentamiseen. Elementin ja komposiitin välistä etäisyyttä olisi kuitenkin vähennettävä, jotta 230 ° C: n vaadittu lämmitys saadaan täytettyä 15 sekunnissa.

Kuviot 5 ja 6 esittävät pienennetyn etäisyystestin tulokset.

  • Kohteessa 60mm komposiitti saavutti maksimilämpötilan 280 ° C 30 sekunnissa. Se saavutti 230 ° C 16-18 sekunnissa.
  • Kohteessa 50mm komposiitti saavutti maksimilämpötilan 350 ° C 25 sekunnissa. Se saavutti 230 ° C 12-14 sekunnissa.

On huomattava, että lämpötiloissa, jotka ovat suurempia kuin 250 ° C, korkean lämpötilan nauha, joka pitää lämpöparit paikoillaan, alkoi sulaa, mikä voi johtaa vinoon tuloksiin.

Kaavio
Kuva 5. Aikalämpötilakäyrä komposiitille, jonka etäisyys on 60mm 800W keraamisesta FFEH: sta
Kaavio
Kuva 6. Aikalämpötilakäyrä komposiitille, jonka etäisyys on 50mm 800W keraamisesta FFEH: sta

Taulukko 1-taulukko sisältää koko testin tulokset. Se osoittaa, että 6 x 800W mustien FFEH-elementtien ryhmä, joka sijaitsee 50mm komposiitin yläpuolella, on riittävä täyttämään asiakkaiden lämmitysreseptin vaatimukset.

Pöytä
Taulukko 1. Kaikki tulokset on taulukoitu

Yhteenveto

  • Kun jokainen lämmityselementtityyppi (keraaminen ontto, kvartsi-volframi, kvartsihalogeeni) on testattu kiinteällä etäisyydellä (100mm), havaittiin, että keraamiset ontot sopivat parhaiten komposiitin pinnan lämmittämiseen.
  • QTL- ja QHL-putket antoivat komposiitin alapinnan paremman lämmityksen. Tämän odotettiin, koska näitä lyhytaaltoelementtejä käytetään komposiitin kovettamisessa läpäisevän lämmityksen aikaansaamiseksi.
  • Keraamiset (pitkät aallot) elementit käyttivät suurimman osan lämpöäteilystä komposiitin yläpinnan lämmittämiseen.
  • 100mm oli liian suuri etäisyys elementtien ja komposiitin välillä saavuttaakseen vaaditun lämpötilan. 50mm oli sopiva etäisyys.

Vastuun kieltäminen

Nämä testitulokset tulisi harkita huolellisesti ennen kuin määritetään, minkä tyyppistä infrapunasäteilyä käytettäväksi prosessissa. Muiden yritysten suorittamat toistuvat testit eivät välttämättä anna samoja havaintoja. Asennusolosuhteiden saavuttamisessa on mahdollista virhe ja muuttujia, jotka voivat muuttaa tuloksia, ovat käytetyn emitterin merkki, emitterin tehokkuus, syötetty teho, etäisyys testatusta materiaalista käytettyyn emitteriin ja ympäristö . Paikat, joissa lämpötilat mitataan, voivat myös vaihdella, ja siten vaikuttaa tuloksiin.

Kirjaudu

Kirjaudu

Rekisteröidy