0

Dodatočné vytvrdenie uhlíkových vlákien pomocou rôznych prvkov

AUTHOR VYTVORENÉ DÁTUM VERZIA ČÍSLO DOKUMENTU
Conor Newman 18 júla 2018 V1.1 CCII-00129

úvod

Spoločnosť má záujem o zahrievanie povrchu dodatočne vytvrdeného kompozitného kusu. Kus sa musí zahriať na približne 230 ° C v priebehu 15 sekúnd.

materiály

Vytvrdený kompozit v tomto teste je z epoxidovej živice vystuženej uhlíkovými vláknami s celkovými rozmermi 250mm x 130mm x 3.8mm.

ohrievače

Na každý test sa použili rôzne ohrievače:

  • 6 x 800W čierna FFEH (Keramická dutá doska s plochými prvkami) Hustota wattov = 44.8 kW / m2
  • Rúrky 4 x 2kW QTL (kremičitý volfrám) Wattová hustota = 56 kW / m2
  • 4 x 1.5kW QHL trubice (Quartz halogén) Wattová hustota = 42 kW / m2

Metóda

Kompozitný materiál sa umiestnil pod špecifickú skupinu premenlivých vyhrievacích prvkov. Horná strana kompozitu bola priamo zahrievaná prvkami a niekoľko termočlánkov typu K bolo pripevnených na hornú stranu kompozitu na zaznamenávanie povrchovej teploty. Jeden t / cK sa umiestnil na spodný povrch ako referencia. Experimentálne usporiadanie je znázornené na obrázku 1.

Obrázok 1. Experimentálne nastavenie
Obrázok 1. Experimentálne nastavenie

výsledky

Všetky výsledky získané z rôznych testov sú v tejto časti zobrazené graficky a tabuľkovo.

Obrázky 2, 3 a 4 zobrazujú výsledky zahrievania kompozitu na vzdialenosť 100mm.

S keramickým FFEH dosiahol kompozit maximálnu teplotu 227 ° C za 40 sekúnd.

  • S trubicami QTL dosiahol kompozit maximálnu teplotu 200 ° C za 65 sekúnd.
  • S trubicami QHL dosiahol kompozit maximálnu teplotu 170 ° C za 80 sekúnd.
Graf
Obrázok 2. Krivka časovej teploty pre kompozitnú vzdialenosť 100mm od keramickej FFEH 800W
Graf
Obrázok 3. Krivka časovej teploty pre kompozitnú vzdialenosť 100mm od trubíc 2kW QTL
Graf
Obrázok 4. Krivka časovej teploty pre kompozitnú vzdialenosť 100mm od trubíc 1.5kW QHL

Po dosiahnutí týchto výsledkov bolo jasné, že keramické prvky s dlhými vlnami boli zďaleka najvhodnejšie na zahriatie povrchu tohto kompozitu. Vzdialenosť medzi prvkom a kompozitom by sa však musela zmenšiť, aby sa zabezpečilo požadované zahrievanie 230 ° C v 15 sekundách.

Obrázky 5 a 6 zobrazujú výsledky zo skúšok so zníženou vzdialenosťou.

  • Pri 60mm dosiahol kompozit maximálnu teplotu 280 ° C za 30 sekúnd. Dosiahla sa 230 ° C za 16-18 s.
  • Pri 50mm dosiahol kompozit maximálnu teplotu 350 ° C za 25 sekúnd. Dosiahla sa 230 ° C za 12-14 s.

Je potrebné poznamenať, že teploty vyššie ako 250 ° C, páska pri vysokej teplote, ktorá drží termočlánky na svojom mieste, sa začali topiť, čo môže potenciálne viesť k skresleniu.

Graf
Obrázok 5. Krivka časovej teploty pre kompozitnú vzdialenosť 60mm od keramickej FFEH 800W
Graf
Obrázok 6. Krivka časovej teploty pre kompozitnú vzdialenosť 50mm od keramickej FFEH 800W

Tabuľka 1 uvádza výsledky z celého testu. Znamená to, že rad prvkov 6 x 800W čiernych FFEH, umiestnených 50mm nad kompozitom, je dostatočný na splnenie požiadaviek zákazníckeho receptu na kúrenie.

Tabuľka
Tabuľka 1. Všetky výsledky sú uvedené v tabuľke

záver

  • Po testovaní každého typu vyhrievacieho prvku (keramická dutina, kremeň volfrámu, kremeňový halogén) v pevnej vzdialenosti (100mm) sa zistilo, že keramické dutiny sú najvhodnejšie na zahrievanie povrchu kompozitu.
  • Rúrky QTL a QHL poskytovali lepšie zahrievanie spodnej strany kompozitu. To sa očakávalo, pretože tieto krátkovlnné prvky sa používajú pri vytvrdzovaní kompozitu na zabezpečenie penetračného zahrievania.
  • Keramické (dlhé vlny) prvky vynaložili väčšinu tepelného žiarenia na zahriatie horného povrchu kompozitu.
  • 100mm bol príliš veľký na vzdialenosť medzi prvkami a kompozitom na dosiahnutie požadovanej teploty. 50mm bola vhodná vzdialenosť.

Vylúčenie zodpovednosti

Tieto výsledky testu by sa mali starostlivo zvážiť pred určením, ktorý typ infračerveného žiariča sa má použiť v procese. Opakované testy vykonané inými spoločnosťami nemusia dosiahnuť rovnaké zistenia. Pri dosahovaní nastavovacích podmienok a premenných, ktoré môžu zmeniť výsledky, môže dôjsť k chybe vrátane použitej značky emitora, účinnosti emitora, dodávanej energie, vzdialenosti od testovaného materiálu k použitému emitoru a prostredia. , Miesta, v ktorých sa teploty merajú, sa môžu tiež líšiť, a preto ovplyvňujú výsledky.

Prihlásiť sa

Prihlásiť Se

Registrácia