다양한 요소로 후 경화 탄소 섬유 가열

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코너 뉴먼 18 7월 2018 V1.1 CCII-00129

개요

회사는 사후 경화 복합 부품의 표면을 가열하는 데 관심이 있습니다. 조각을 230 초 내에 약 15 ° C로 가열해야합니다.

소스

이 시험에서 경화 된 복합재는 전체 크기가 250mm x 130mm x 3.8mm 인 탄소 섬유 강화 에폭시 수지입니다.

히터

각 테스트마다 다양한 히터가 사용되었습니다.

  • 6 x 800W 검정 FFEH (세라믹 완전 평면 요소 중공) 와트 밀도 = 44.8 kW / m2
  • 4 x 2kW QTL 튜브 (쿼츠 텅스텐) 와트 밀도 = 56 kW / m2
  • 4 x 1.5kW QHL 튜브 (쿼츠 할로겐) 와트 밀도 = 42 kW / m2

방법

복합 재료를 다양한 가열 요소의 특정 어레이 아래에 두었다. 복합재의 상부면은 요소에 의해 직접 가열되었고, 표면 온도를 기록하기 위해 복합재의 상부면에 고정 된 다수의 K 형 열전대. 참조를 위해 하나의 t / c K를 바닥 표면에 놓았다. 실험 설정은 그림 1에서 볼 수 있습니다.

그림 1. 실험 설정
그림 1. 실험 설정

결과

다양한 테스트에서 얻은 모든 결과는이 섹션에 그래픽으로 표시되고 표로 표시됩니다.

그림 2, 3 및 4는 100mm 거리에서 복합재를 가열 한 결과를 보여줍니다.

세라믹 FFEH를 사용하면 복합 재료가 227 초 안에 최대 온도 40 ° C에 도달했습니다.

  • QTL 튜브를 사용하면 복합 재료가 200 초 안에 최대 온도 65 ° C에 도달했습니다.
  • QHL 튜브를 사용하면 복합재가 170 초 안에 최대 80 ° C 온도에 도달했습니다.
그래프
그림 2. 100W 세라믹 FFEH에서 800mm 거리의 ​​복합 재료에 대한 시간 온도 곡선
그래프
그림 3. 100kW QTL 튜브에서 2mm 거리의 ​​복합 재료에 대한 시간 온도 곡선
그래프
그림 4. 100kW QHL 튜브에서 1.5mm 거리의 ​​복합재에 대한 시간 온도 곡선

이들 결과를 얻은 후, 장파 세라믹 요소가이 복합재의 표면을 가열하는데 가장 적합하다는 것이 명백 하였다. 그러나, 230 초 내에 15 ° C의 필요한 가열을 만족시키기 위해 요소와 복합재 사이의 거리를 줄여야합니다.

그림 5 및 6는 감소 된 거리 테스트 결과를 표시합니다.

  • 60mm에서 복합 재료는 280 초 안에 최대 온도 30 ° C에 도달했습니다. 230-16 초에 18 ° C에 도달했습니다.
  • 50mm에서 복합 재료는 350 초 안에 최대 온도 25 ° C에 도달했습니다. 230-12 초에 14 ° C에 도달했습니다.

250 ° C보다 높은 온도에서 열전대를 제자리에 고정하는 고온 테이프가 녹기 시작하여 결과가 왜곡 될 수 있습니다.

그래프
그림 5. 60W 세라믹 FFEH에서 800mm 거리의 ​​복합 재료에 대한 시간 온도 곡선
그래프
그림 6. 50W 세라믹 FFEH에서 800mm 거리의 ​​복합 재료에 대한 시간 온도 곡선

표 1는 전체 테스트 결과를 표로 표시합니다. 합성물 위의 6mm에 위치한 800 x 50W 검정색 FFEH 요소의 배열이 고객의 가열 레시피 요구 사항을 충족시키기에 충분 함을 나타냅니다.

작업대
표 1. 모든 결과를 표로 작성

결론

  • 고정 된 거리 (100mm)에서 각 유형의 가열 요소 (세라믹 중공, 쿼츠 텅스텐, 석영 할로겐)를 테스트 한 후 세라믹 중공이 복합재 표면을 가열하는 데 가장 적합한 것으로 나타났습니다.
  • QTL 및 QHL 튜브는 복합재의 밑면을 더 잘 가열했습니다. 이러한 단파 소자는 침투 가열을 제공하기 위해 복합재의 경화에 사용되기 때문에 예상되었다.
  • 세라믹 (장파) 소자는 복합재의 상부 표면을 가열하기 위해 대부분의 열 복사를 소비했다.
  • 100mm가 요소와 컴포지트 사이의 거리가 너무 커서 필요한 온도에 도달하지 못했습니다. 50mm이 적절한 거리였습니다.

책임 부인

공정에 사용할 적외선 이미 터 유형을 결정하기 전에 이러한 테스트 결과를 신중하게 고려해야합니다. 다른 회사에서 반복 테스트를 수행해도 같은 결과를 얻지 못할 수 있습니다. 설정 조건과 결과를 변경할 수있는 변수를 달성하는 데 오류가있을 수 있습니다. 사용 된 이미 터의 브랜드, 이미 터의 효율, 공급 된 전력, 테스트 된 재료에서 사용 된 이미 터까지의 거리 및 환경 . 온도가 측정되는 위치도 다를 수 있으며 결과에 영향을 미칩니다.

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