Etterherding av karbonfiberoppvarming med forskjellige elementer

FORFATTER DATE LAGET VERSJON DOKUMENTNUMMER
Conor Newman 18 juli 2018 V1.1 CCII-00129

Introduksjon

Et selskap er interessert i å varme overflaten til et komposittstykke etter kurer. Stykket må varmes opp til omtrent 230 ° C innen 15 sekunder.

materialer

Den herdede kompositt i denne testen er en karbonfiberforsterket epoksyharpiks med overordnede dimensjoner på 250mm x 130mm x 3.8mm.

Varmere

En rekke varmeovner ble brukt til hver test:

  • 6 x 800W svart FFEH (keramisk helt flatt element hult) 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

Komposittmaterialet ble plassert under et spesifikt utvalg av varierende varmeelementer. Oversiden av kompositten ble direkte oppvarmet av elementene, og et antall termoelementer av type K festet på oversiden av komposittet for å registrere overflatetemperaturen. Én t / c K ble plassert på bunnoverflaten for referanse. Eksperimentelt sett opp kan sees i figur 1.

Figur 1. Eksperimentell konfigurering
Figur 1. Eksperimentell konfigurering

Resultater

Alle resultater oppnådd fra de forskjellige testene vises både grafisk og tabulert i dette avsnittet.

Figurene 2, 3 og 4 viser resultatene fra oppvarming av kompositt i en avstand på 100mm.

Med keramisk FFEH nådde kompositten en maksimal temperatur på 227 ° C i løpet av 40 sekunder.

  • Med QTL-rør nådde kompositten en maksimal temperatur på 200 ° C på 65 sekunder.
  • Med QHL-rør nådde kompositten en maksimal temperatur på 170 ° C i løpet av 80 sekunder.
Graph
Figur 2. Tidstemperaturkurve for komposittet en avstand på 100mm fra 800W keramiske FFEH
Graph
Figur 3. Tidstemperaturkurve for komposittet en avstand på 100mm fra 2kW QTL-rørene
Graph
Figur 4. Tidstemperaturkurve for komposittet en avstand på 100mm fra 1.5kW QHL-rørene

Etter å ha oppnådd disse resultatene, var det tydelig at keramiske elementer med lang bølge var desidert best egnet til å varme overflaten til denne kompositt. Imidlertid må avstanden mellom elementet og kompositt bli redusert for å tilfredsstille den nødvendige oppvarmingen av 230 ° C på 15 sekunder.

Figurene 5 og 6 viser resultatene fra testene med redusert avstand.

  • Ved 60mm nådde kompositten en maksimal temperatur på 280 ° C i løpet av 30 sekunder. Den nådde 230 ° C på 16-18 sekunder.
  • Ved 50mm nådde kompositten en maksimal temperatur på 350 ° C i løpet av 25 sekunder. Den nådde 230 ° C på 12-14 sekunder.

Det må bemerkes at temperaturer høyere enn 250 ° C, høgtemperaturbåndet som holder termoelementene på plass, begynte å smelte, potensielt skjeve resultater.

Graph
Figur 5. Tidstemperaturkurve for komposittet en avstand på 60mm fra 800W keramiske FFEH
Graph
Figur 6. Tidstemperaturkurve for komposittet en avstand på 50mm fra 800W keramiske FFEH

Tabell 1 tabellerer resultatene fra hele testen. Det indikerer at en rekke 6 x 800W svarte FFEH-elementer, plassert 50mm over kompositt, er tilstrekkelig for å tilfredsstille kravene til kundenes oppvarmingsoppskrift.

Bord
Tabell 1. Alle resultatene er oppført

konklusjonen

  • Etter å ha testet hver type varmeelement (keramisk hul, kvarts wolfram, kvartshalogen) på en fast avstand (100mm), ble det funnet at de keramiske hulene var best egnet til å varme overflaten til en kompositt.
  • QTL- og QHL-rørene ga bedre oppvarming av undersiden av kompositt. Dette var forventet, ettersom disse kortbølgelementene blir brukt i herding av en kompositt for å gi penetrativ oppvarming.
  • De keramiske elementene (langbølgen) brukte mesteparten av termisk stråling for å varme opp overflaten på kompositt.
  • 100mm var for stor avstand mellom elementene og kompositt til å oppnå ønsket temperatur. 50mm var en passende avstand.

Ansvarsfraskrivelse

Disse testresultatene bør vurderes nøye før du avgjør hvilken type infrarød emitter som skal brukes i en prosess. Gjentatte tester utført av andre selskaper kan ikke oppnå de samme funnene. Det er en mulighet for feil ved oppnåelse av oppsettsbetingelsene og variablene som kan endre resultatene inkluderer merkevaren for emitter som brukes, effektiviteten til emitteren, strømmen som leveres, avstanden fra det testede materialet til emitteren som brukes og miljøet . Stedene der temperaturene blir målt, kan også variere og påvirker derfor resultatene.

Logg inn

Melde deg på

Registrere