| NIVÎSKAR | DATEYAR DIKE | AWA | NARB DN DOKUMENT |
|---|---|---|---|
| Dr. Peter Marshall | 8 April 2016 | V1.1 | CC11 - 00101 |
Pêşkêş
CCP Gransden nêzî Ceramicx kir ku aviyek infrared ava bike da ku ji bo karûbarên damezirandina wan materyalên amadekariyên pêşîlêgirtina fîloya karbonê ya thermoplastic germ bike. Vê xebata ceribandinê wekî beşek ji karên ku di pêşniyara firotanê de hatine destnîşankirin (CSP 000 008) hate pêkanîn. Qonaxa yek ji bo vê projeyê nirxandina heaterê infraredê tête navîn, digel ku germahiya herî kêm ya maddî 425 ° C tê danîn.
Danasîna materyalê
Du nimûneyên du materyalê di perçeyên 230 x 230 x 1mm de hatin pêşwaz kirin. Di van mijaran de, piyaleyê PEEK bû1 û PPS2. Mînakek piçûktir a PEKK3 bi dimênên 200 x 150 x 2mm jî hat wergirtin. Materyal hişk, bi rengek reşek bi reşikek nerm û hişk bû. Modelek piçûk li ser rûyê erdê li ser nimûneyên PEEK û PPS-ê xuya bû.
Mînakên PEEK û PPS li perçeyên 115 x 115 mm hatin qut kirin. Materyalê PEKK li perçeyên 100 x 75mm hate qut kirin.
Awa
Du malbatên germahiyên cûda hatin nirxandin; halogen (QH û QT) û seramîkên kevir ên reş (FFEH). Di her rewşê de, nexşeyên li jor û jêr nimûneya materyalê bi bilindahiya birêkûpêkkirî hatine danîn.
FastIR
Pergala sazkirinê hate çêkirin ku destûr bidin ku du yekîneyên CIREMICX-ê FastIR 500-ê li jor û jêrîn li ser materyalê siwar bibin. A FastIR 500 ji heft elementên germkirinê pêk tê ku di navgînek xNUMX x 500 mm de bi rengek paralel tête saz kirin. Dabeşa di navbera van tubes 500mm e. 81W û 1500W 'dirêj' (tevahiya tevahî: 2000mm) hêman hatin bikar anîn da ku ji du yekîneyên bi rêzdarî xNUMX an 473kW ji bo hilberînek tevahî bistînin. Yekîneyên heater hatin bicîh kirin ku dûrahî di navbera axa elementê û nimûnê de di navbera 21mm û 28mm de diguhêz bû.
Protokola ezmûna ku hate bikar anîn wiha bû:
- Fans zivirî
- Sê hêmanên germkirinê yên navendî li hev ketin, jor jêr dûv re
- Li çar çar hêmanên germkirinê liqedin, jor paşê jêr
Wênegek nimûnek di navbera du yekîneyên FastIR-ê de di Figure 1 de tête xuya kirin. Tou tiştek ji bo vekişîna di navbera her du yekîneyên germkirinê de nehat bikar anîn
Elektrîkê
Du celeb hêman dikarin di yekîneya FastIR de siwar bibin; halogen û quartz tungsten. Van hêmanan bi dirêjiya mûzên mûzîkê yên pez ê cihêreng radibin; halogen li nêzîkî 1.0 - 1.2μm û tungsten di navbera 1.6 - 1.9μm. Her tubek xwedî xNUMXmm, bi tevahî dirûşmek 10mm û dirêjahiya Germek 473mm.
Black Hollow
Plateyek germkirina xwerû hate çêkirin ku ji bo elementên 2W FFEH-ê mîtrokek 7 x 800 vebigire, ku her platonê hêza 11.2kW dide. Vê matrixê di nav xalek 510 x 510mm de hate dorpêç kirin û di heman çarçoveyê de wekî pergala FastIR-a ku li jor berbiçavkirî ve hatî saz kirin. Protokola ezmûn hate bikar anîn; di heman demê de, di van kaxezan de fan ne kar dikir. Dûrbûna van hêmanan 65mm bû.
Du dûrên cûda yên element-nimûne hatin bikar anîn, 50 û 100mm. Dîsa dîsa, qada di navbera her du yekîneyên germkirinê de vekirî hate hiştin
Elektrîkê
Elementên zer ên reş ên Ceramicx di nav rêjeya navîn heya dirêj de (2 - 10μm) dirêjahiya kulên çem çêdike. Her element bi xNUMX x 245mm (lxw) heye. Dirêjiyên dirêjtir ên bi elementên seramîk re têkildar in ji bo germkirina gelek materyalên polîmer pir bi kêrhatî ne.
Înternetê
Thermocouples Type K li ser hucreya nimûneyê ve tê girêdan bi karanîna screwên M3 ve hatin girêdan. Cementimentoya seramalê sêyemîn bû lê vê yekê li ser rûbera materyalê nagire. Ji ber ku germbûna hewcedarî ya bilind tê xwestin, ti adaniyê peyda nabe ku bimîne, ji ber vê yekê başkirina mekanîkî wekî pêdivî hate hesibandin. Thermocouples li navenda her nimûneyê hebû û her weha 10mm (pîvan) û 30mm (çaryeka) ji rêzê, ku di Figure 2 de têne xuyang kirin. Vê thermocouples rasterast li ser hêmanên tub û li navenda di navbera hêmanan de cih kir da ku cudahiya germahiya herî zêde were tomarkirin. Daneyên germê di navberên yekane duyemîn de hat tomar kirin.
Testkirina Sandwich
Testerreya sandwîd makînek ceribandina bersivê ya germî ya materyalek pêşkeftî ye, ku di Figure 2 de tête xuya kirin. Cûreyên cûrbecûr ên germbûnên înfrazî dikarin li du pozan siwar bibin, bi rasterast bi jor û jor ve rû bi rû ne. Ev piştrast dike ku materyalê ceribandî dikare ji jor û / an jêrîn germ bibe. Ji bo destnîşankirina germahiya jorîn û jêrîn a materyalê ceribandî çar çarometrên optîkî yên ne têkilî têne bikar anîn. Emitters têne destûr kirin ku germê germê ya xebitandinê wan germ bikin û pişt re materyal ji bo demek berbiçav di bin emitter (s) de têne xistin. Vê ceribandinê bi hem elementên xwerû yên 1kW (QTM) û hem jî 800W reşikên reş ên reş (FFEH) li jor nimûneya 75mm hate saz kirin da ku were destnîşankirin ka kîjan germtirîn bestê di hundirê materyalê de derbas kiriye.
results
FastIR
Vê beşê li ser encamên ji bo tungsten û tubên halogjen ên ji bo sê materyalên pirsê hatine dîtin rapor dike. Test bi sê bilindahiyên germker ên cuda (55mm, 80mm & 95mm) hatin ceribandin.
PEEK
Ceribandinên destpêkê bi nimûneyek PEEK û du heaterên fastIR ên bi tubên halogenên quartzê yên 1500W ji hêla 110mm ve hatî veqetandin, hate kirin. Encamên vê ceribandinê, ku di Bêjeya 4 de têne xuyang kirin, destnîşan dikin ku nimûneyê nehiştiye ku bigihîje germahiya pêwîst.
Element li xalên halogen kurtwave yên 2000W (QHL) hatin guhertin ku nîşan da ku, di heman veqetandinê de, nimûneya gihîştî û li yek cîhek germahiya hewcedariyê derbas kir. Di vê mînakê de, germahiya herî zêde ya 485 ° C tomar kir, di heman demê de cûdahiyên germahiya girîng (heya 83 ° C) jî hatin tespît kirin. Dema ku hewce dike ku germahiya hedef bigihîje 425 ° C, çend xNUMX seconds bû. Ev bi tenê li du cihan hate bidestxistin
Tubên Quartz tungsten (QTL) (2000W) di heman sê astan de jî digel germahiya herî zêde ya ketina dûr hate binav kirin ji ber ku dûrbûna heater zêde bû. Di 55mm de, germek herî kêm û herî kêm 520 ° C hat tesbît kirin. Germahiya amancê, li seranserê nimûneya materyalê di nav 206 seconds de hate bidestxistin. Dûrbûna ji 80mm zêde kirin, ev kêmkirinên 450 ° C û 415 ° C û li jorîn ji 95mm in û nimûneya herî zêde û kêmtirîn ji 407 û 393 ° C kêm bûn.
Pêvek 4 celeb di germahiya ku dikare li seranserê nimûneyê dibe sedema sedema nêzîkbûna germên germker bi mînakê û her weha dema ku hewce dike ku germkirina materyalê heya 425 ° C (206 seconds ji bo henner 2kW QT) were destnîşan kirin.
150 ° W tungsten tubes nehat ceribandin ji ber ku ew ji hêla girîng ve bêtir çalakî tête kirin ku ji bo zêdekirina hêza heater ji hêza ku hêmanên elementên bikar bînin kêm bikin.
Pêvek 5 cûdahiya dîtbar a di pêşîn de û piştî germkirinê de di nimûneyê de nîşan dide.
PEKK
Tenê PEKK bi tenê bi 2000W germên tungsten yên 55mm germ bû. Bersiva germê ya materyalê bi germên ku bi zêdebûna 500 ° C re têne tomarkirin pir baş bû. Germahiya kêmtirîn diyar di nav 102 seconds de hate bidestxistin ku germahiya herî zêde li 500 ° C tê tomarkirin.
Tête dîtin ku ev nimûne xuya dike ku hin perçebûn û delamîn li peravan û her weha hin distirên rûtê yên li dû germkirinê wekî ku di Figure 7 de têne xuyang kirin, dibe ku ji birrîna mîzê di dema tomarkirinê û germkirina bilez a ku çêbûye.
PPS
Materyalê PPS bi germên halogen û tungsten re 2000W hate ceribandin. Testa halogen bi veqetînek 55mm û testên tungsten-ê li 55mm û 95mm ve hate kirin.
Daneyên dîsa nîşan da ku tûj tungsten ji bo vê materyalê heaterek çêtir bû (ji heater halogen) ku germên bilind di veqetîna 55mm de tomar bibe û di heman demê de yekbûnek mezin a germahiyê li seranserê nimûneyê. Guherînek 38 ° C ji bo germbûnên halogenê û 30 ° C ji bo germên tungsten re tomar kir. Vê guhartina tomar dê ji hêla cîhê vesaziya thermocouple ya ji tubê ve pir bandor be. Cihên germên nasnameyê yên neh garantî ne.
Ezmûnên bi PPS-ê re piştî ku materyal gihîştina germahiya hewayê ya 425 ° C ji ber ku serbestberdana kûreyên bîhnxweş ên sûkê ji nimûneyan re hat sekinandin bi dawî bû.
Li dûrbûna 55mm, germahiya hedef piştî sekinandina 66 û 88 seconds ji bo germên halogen û tungsten li rêzê bi rêzdarî 55mm tomar kirin. Dema ku germên tungsten di nav 95mm de ji nimûneyê ve hatin zevtin, germahiya hedef nehat bidestxistin.
Black Hollow
Testên destpêkê bi dabeşkirina elementek-materyalê 50mm re hate kirin. Rêjeya bilindbûna materyalê ji bo hemî materyalan pir bilez bû. Ji destpêkek sar re, hêmanên hêşîn bi qasî 10-12 hûrdeman digirin da ku germ bikin da ku astên domdar ên xebitandinê (germahiya axê ya bi qasî 700 ° C) bike. Zêdebûna germahiya materyalê bi rengek berbiçav a germkirina germê ya heater wekhev bû, di heman demê de di vê yekê de demdirêjek hebû.
PEEK
Kîtek dema ku germkirina nimûneya PEEK-ê hatî dayîn da ku bigihîje germahiya hewcedariya hewceyê li jêr di Figure 9 de tê destnîşan kirin. Ev nîşan dide ku dema germkirinê heya 425 ° C hema hema ji 185 seconds ji dema ku gerokên germ li 50mm têne bar kirin. Heke drav bi 100mm zêde dibe, wext bi hêjmarên 230 re zêde dibe. Di dema germkirinê de nimûn di navbera her du planan de hate hiştin û ji bo germbûnê hate rakirin.
PEKK
Wexta ku PEKK gihîştî benda herî hindik bû ji PEEK-ê piçûktir bû. Du sedemên gengaz ji bo vê yekê hene: 1.) Materyalê tîrêjê tîrêjê ya infrared û herweha PEEK û 2 têkildar nake.) Pîvara materyalê du caran mezin e (bi rêzdarî 1 û 2mm). Pêwîstiya ku heya 425 ° C gihîştiye 50mm bû 181 seconds û li 100mm ev bi 244 seconds zêde bû
PPS
PPS bi hêmanên reş ên reş ên bi 425 ° C re hatin tomarkirin bi navgîniya 171 seconds û 219 seconds li rêzikên 50 û 100mm bi rengek serketî germ kirin. Rêza germkirinê ya ji bo vê materyalê di Figure 11 de tê nîşandan. Dîsa, serbestberdana dûmanek nermik a sulfur qewimî, lêbelê hêjeya wê ne bi germên halogen re wekî ya ku li jor behskirî ye. Dibe ku ev bi hûrgulî ji ber nebûna fanosên li ser pişta pileya germkirinê.
Kurteriyek ji demên ku ji bo germkirina materyalan, bi hêmanên halogen, tungsten û seramîkên hûrkirî, heya heya germahiya armancê li jêr di Table 1 de têne destnîşan kirin. Gava ku hêmanên halogen li mîlanên dirêjtir dirêjtir ji 55mm saz kirin ne gerdûnî serfiraz bû, ev encamên ji sifrê hatine dûr kirin.
|
Mal |
Celebê germê (hêz)
|
Dûrî | Dema gihîştina 425 ° C |
|---|---|---|---|
| PEEK | QHL (2kW) | 55mm | 99 |
| QTL (2kW) | 55mm | 206 | |
| FFEH (800W) | 50mm | 185 | |
| FFEH (800W) | 100mm | 230 | |
| PEKK | QTL (2kW) | 55mm | 102 |
| FFEH (800W) | 50mm | 181 | |
| FFEH (800W) | 100mm | 244 | |
| PPS | QHL (2kW) | 55mm | 66 |
| QTL (2kW) | 55mm | 88 | |
| FFEH (800W) | 50mm | 171 | |
| FFEH (800W) | 100mm | 219 |
Testkirina Sandwich
Testingmtîhana Sandwich hate kirin ku ji bo wergirtina agahdariya di derheqê veguhestina germbûnê de ji hêla materyalê ve hate girtin. Ev bi germkirina nimûneyê ji aliyek ve hat, pîvandina germê li her du aliyan û berhevkirina encaman. Tubên tungsten û hêmanên koleja reş tenê hatin vekolîn, ji ber ku di bingeha encamên FastIR de, tubên halogenên kurtefîl ji bo materyalên li ser pirsê germên amade ne.
Encamên ji bo hêmanên QTM destnîşan dikin ku di navbera jorîn û jêrîn de ji bo materyalên PEEK û PPS de cudahiyek germahî ya berbiçav tune, lê PPS zûtir germ dibe û qulpên ji bo vê materyalê di rastiyê de ne cuda ne. Pêwîst e ku ev du materyal pir hêjayî ne (thin 1mm). Wekî ku tê hêvîkirin, cudahiya hewayê ji bo PEKK ji ber qefesa wê (≈ 75mm) mezintir bû (2 ± 2oC). Vê encamên li jêr di Figure 12 de têne nîşandin.
Ji ber sedemên xebitandinê, dema ceribandinek germahiya 300 ° C ji hêla pîrometers ve tête kirin ceribandin bi dawî dibe. Peqa ku di ceribandinên yekemîn ên 30-an de tê dîtin nerazîbûnê ye û xwendina germahiya rastîn nine.
Van encaman destnîşan dikin ku derbasbûna baş a materyalê IR ji bo PEEK û PPS-ê bi karanîna heater ტიპის tungsten mimkun e. Lêbelê wekhevkirina germê ya ji bo PEKK ne ew çend baş e, ku ji hêla cûdahiya hema hema 75 ° C di germahiya paşîn a 18-ê ya paşîn a testa 4-ê de tê xuyang kirin.
Ne gengaz bû ku nimûneyên materyalê nêzî heaterê bêne veguheztin da ku analîz bikin ka çi bandora wê dê wekî zirxa hişk a ji bo dîtina materyalê pîrometrikê hebe pêdivî bi xwendina xwe distirê.
Germkirina nimûneyên bi hêmanên reş ên reş ên li heman distanê (75mm) nîşan dide ku meyleke wisa heye ku cûdahiyek germahiya mezintir (45 2 ° C) ji bo materyalê PEKK-a ziravtir (ligel materyalên nermtir) were dîtin. Germên jêzêde yên jorîn û jêrîn ên PEEK-ê bi rastî neçar in; di heman demê de di germahiya PPS-ê de cûdahî heye (25 2 ° C). Vê data li Figure 13 nîşan dide. Vê yekê nîşan dide ku dorpêçkirina IR-ê ya PPS-ê ya ku bi tîrêjê dirêjî ya mûzîkî ve li bakurê tungsten kurttir ne baş e, di heman demê de, wekheviya germê ya PEKK çêtir e (lê ne îdeal e).
Di veqetandina 75mm de, germên herî zêde û rêjeyên germbûnê bi karanîna heater tungsten ku xuya dike ku dijberî encamên plena paşîn in, têne wergirtin. Lêbelê ev divê wek rêber neyê girtin ji ber ku tenê hewanek tenê hate bikar anîn. Zêdetir, dê van taybetmendiyan bi karanîna hejmarek germahiyan ve wekî ku li dijî yek heaterek tête kirin baştir bibin.
Xelasî
- Testên ku li jor hatine pêkanîn û berfireh têne destnîşan kirin ku germkirina sê materyalên kozmolojî yên karbonê yên thermoplastîkî bi kêmîvek 425 ° C re hem bi hêmanên navîn-hûrgel û hem jî bi hêmanên tarî yên reş re gengaz e.
- Germên pirtirkêmtir ên bilind bi karanîna Ceramicx 800W hêmana reş ya reş (FFEH) pêk tê.
- Pêwîstina dema germkirina PEEK-ê 425 ° C ji bo 206kW tîmên germên tungsten yên 2kW li 55mm û 230 seconds ji bo hêmanên FFEH li 100mm bû.
- Pêwîstiya dema ku germkirina PEKK-ê 425 ° C bû ji bo 102kW ji bo germên girseyî yên tungsten di 2kW de li 55mm û 244 seconds ji bo hêmanên FFEH li 100mm bû.
- Pêdivî ye ku dema PPS-ya 425 ° C-ê germ bikin ji bo 88kW tîmên germên tungsten yên 2kW li 55mm û 219 seconds ji bo hêmanên FFEH li 100mm bû.
- Germên herî zêde, rêjeyên germkirina materyalê ku gihîştî ne û yekîtiya germê ya jêzêde fonksiyonek bihêz e ku li cihê ku germker ji materyalê têne girtin.
- Pestkirina IR-ê ya hêja û ji ber vê yekê wekhevkirina germayê, bi qewimîna materyalê re, ya PPS û PEEK bi halogen-tewra navîn (tungsten) pêk hat. Wekhevkirina germê ku bi PEKK re hat bidestxistin ew qas bi materyalên din ne baş bû.
- Parzûnbûna IR-ê ya xweşik û wekheviya germ bi PEEK re bi karanîna hêmanên kole reş ve hate dîtin. Ev xanî ji bo PEKK û PPS ne baş bû.
Li ser bingeha daneyên testê li jor û veqetînên nêzî element-materyal ên ku ji bo bidestxistina germên ku xwestin ji bo formandina materyalên di pirsê de werbigirin hewce ye, wisa dixuye ku emterê herî zêde ya infraredê Ceramicx 800W hêmana reş û pîvaza reş e. Dema ku demên gihîştina germên hewcedar hinekî dirêjtir ji germbûnên tungsten in, nêzîkbûna elementên ku têne bikar anîn dê bibe sedema yekrêziya hewayê ya astê. Zêdetir, hêmanên seramîk ji germahiya odeyê hate dest pê kirin û hewceyê kêmî deqîqên 12 hewce ne ku bigihîje astên xebitandinê. Ji ber vê yekê, ev dem dikare bi beriya ku hêmanên hêja were kurt kirin kurt be.
Her weha divê bala xwe bidin ku ev encamên hanê li ser nîgarên ku ji bo ceribandinê hatine peyda kirin (ango, bi qewimîna 1mm û 2mm). Germkirina parçeyên ziravtir dibe ku hewce bike ku guhartinên girîng di teknolojiya germkirinê de were vekolîn kirin da ku ewlehiya profîla germê, li seranserê pîvaza materyalê, yekalî ye û ji bo karûbarên damezirandinê paşê yeksan e.
1 Polyether ether ketone
2 Polyphenylene Sulfide
3 Polyetherketoneketone
4 Cûdahiya navîn di navbera ceribandinên jorîn û jêrîn de li ser paşînên paşîn ên 18 ceribandin hatine girtin.
Disclaimer
Van encamên testê divê ku bi baldarî bêne fikirîn berî ku celebek tixûbînek infrared ku tête destnîşankirin ku kar bikî.
Testsmtîhanên dubare yên ji hêla pargîdaniyên din ve hatine vegirtin dibe ku bi heman lêgerînan dernekevin. Cûda di mercên ezmûnî de dibe ku encaman biguhere. Sourcesavkaniyên din ên xeletiyê ev in: markaya emitter-ê ya karkirî, karbidestiya emitter, hêza peydakirina, dûrbûna ji materyalê ceribandî ji emitter-ê bikar anîn û jîngehê. Cihên ku germahiya hewayê tê pîvandin dibe ku di heman demê de jî bibe sedema cûdahiya.
