0

การประเมินองค์ประกอบความร้อนอินฟราเรดพรีเทอร์โมพลาสติก

ผู้แต่ง วันที่สร้าง VERSION หมายเลขเอกสาร
ดร. ปีเตอร์มาร์แชล 8 เมษายน 2016 V1.1 CC11 - 00101

บทนำ

CCP Gransden เข้าหา Ceramicx เพื่อสร้างเตาอบอินฟราเรดเพื่อให้ความร้อนกับวัสดุพรีเรกคาร์บอนไฟเบอร์แบบเทอร์โมพลาสติกสำหรับการขึ้นรูป งานทดสอบนี้ดำเนินการโดยเป็นส่วนหนึ่งของฟังก์ชันที่กำหนดไว้ในข้อเสนอการขาย (CSP 000 008) ระยะที่หนึ่งเกี่ยวข้องกับการประเมินและการเลือกฮีตเตอร์อินฟราเรดสำหรับโครงการนี้โดยอุณหภูมิของวัสดุขั้นต่ำที่กำหนดไว้คือ 425 ° C

คำอธิบายวัสดุ

ตัวอย่างวัสดุสองชิ้นได้รับเป็นชิ้น 230 x 230 x 1mm ในกรณีเหล่านี้เมทริกซ์คือ PEEK1 และ PPS2. ตัวอย่างเล็ก ๆ ของ PEKK3 ด้วยขนาดของ 200 x 150 x 2mm ก็ได้รับเช่นกัน วัสดุมีความแข็งเรียบเนียนด้วยพื้นผิวสีดำมันวาว รูปแบบขนาดเล็กสามารถมองเห็นได้บนพื้นผิวบนพื้นผิวของตัวอย่าง PEEK และ PPS

ตัวอย่าง PEEK และ PPS ถูกตัดเป็นชิ้น 115 x 115 วัสดุ PEKK ถูกตัดเป็นชิ้นส่วน 100 x 75mm

วิธี

ครอบครัวฮีตเตอร์ที่แตกต่างกันสองครอบครัวได้รับการประเมิน ฮาโลเจน (QH และ QT) และเซรามิกฮอลโลว์ดำ (FFEH) ในแต่ละกรณีแผ่นโลหะจะถูกติดตั้งด้านบนและด้านล่างของตัวอย่างวัสดุที่มีความสูงที่สามารถปรับได้

FastIR

ระบบติดตั้งได้รับการผลิตขึ้นเพื่ออนุญาตให้หน่วย FastIR 500 ของ Ceramicx สองตัวติดตั้งด้านบนและด้านล่างของวัสดุ FastIR 500 ประกอบด้วยเจ็ดองค์ประกอบความร้อนที่ติดตั้งในแบบคู่ขนานภายในเคส 500 x 500 มม. ระยะห่างระหว่างหลอดเหล่านี้คือ 81mm องค์ประกอบ 1500W และ 2000W 'ยาว' (ความยาวทั้งหมด: 473mm) ถูกใช้เพื่อให้เอาต์พุตทั้งหมดจากสองหน่วยของ 21 หรือ 28kW ตามลำดับ ชุดฮีตเตอร์ถูกติดตั้งเพื่อให้ระยะห่างระหว่างพื้นผิวองค์ประกอบและตัวอย่างแตกต่างกันระหว่าง 55mm และ 95mm

โปรโตคอลทดลองที่ใช้มีดังนี้:

  • แฟน ๆ เปิดอยู่
  • มีการเปิดองค์ประกอบความร้อนส่วนกลางสามจุดด้านบนและด้านล่าง
  • มีการเปิดองค์ประกอบความร้อนสี่ด้านนอกด้านบนแล้วด้านล่าง

ภาพตัวอย่างระหว่างหน่วย FastIR ทั้งสองจะแสดงในรูปที่ 1 ไม่มีสิ่งใดถูกใช้เพื่อใส่ช่องว่างระหว่างชุดทำความร้อนทั้งสอง

องค์ประกอบ

องค์ประกอบสองประเภทสามารถติดตั้งในหน่วย FastIR ควอทซ์ฮาโลเจนและควอทซ์ทังสเตน องค์ประกอบเหล่านี้ปล่อยความยาวคลื่นอินฟาเรดสูงสุดที่แตกต่างกัน ฮาโลเจนที่ประมาณ 1.0 - 1.2μmและทังสเตนระหว่าง 1.6 - 1.9μm แต่ละหลอดมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10mm ความยาวรวม 473mm และความยาวความร้อน 415mm

รูปที่ 1: ตัวอย่างวัสดุระหว่างตัวทำความร้อน FastIR สองตัวพร้อมองค์ประกอบ QHL
รูปที่ 1: ตัวอย่างวัสดุระหว่างตัวทำความร้อน FastIR สองตัวพร้อมองค์ประกอบ QHL

ฮอลโลว์สีดำ

แผ่นความร้อนที่กำหนดเองได้รับการออกแบบเพื่อรวมเมทริกซ์ 2 x 7 ขององค์ประกอบ 800W FFEH ของ Ceramicx ให้พลัง 11.2kW แต่ละแผ่น เมทริกซ์นี้อยู่ในเคส 510 x 510mm และติดตั้งในเฟรมเดียวกับระบบ FastIR ที่มีรายละเอียดด้านบน ใช้โปรโตคอลการทดลอง; แม้กระนั้นแฟน ๆ ไม่ได้ใช้ในแผ่นเหล่านี้ ระยะห่างระหว่างองค์ประกอบเหล่านี้คือ 65mm

ใช้ระยะทางตัวอย่างองค์ประกอบที่แตกต่างกันสองแบบคือ 50 และ 100mm อีกครั้งช่องว่างระหว่างชุดทำความร้อนทั้งสองถูกเปิดทิ้งไว้

องค์ประกอบ

องค์ประกอบกลวงของ Ceramicx ดำปล่อยความยาวคลื่นสูงสุดในระดับปานกลางถึงยาว (2 - 10μm) แต่ละองค์ประกอบมีขนาดเป็น 245 x 60mm (lxw) ความยาวคลื่นอีกต่อไปที่เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบเซรามิกมีประสิทธิภาพมากสำหรับการทำความร้อนวัสดุโพลีเมอจำนวนมาก

การประพันธ์ดนตรี

เทอร์โมคัปเปิลชนิด K ติดอยู่ที่ผิวของตัวอย่างโดยใช้สกรู M3 ซีเมนต์เซรามิกนั้นถูก trialled แต่สิ่งนี้ไม่ได้ยึดติดกับพื้นผิวของวัสดุ เนื่องจากอุณหภูมิที่ต้องการสูงไม่มีกาวที่สามารถคงอยู่ได้ดังนั้นจึงจำเป็นต้องทำการยึดทางกล เทอร์โมคับเปิลตั้งอยู่ที่กึ่งกลางของชิ้นงานแต่ละชิ้นและ 10mm (edge) และ 30mm (ไตรมาส) จากขอบดังแสดงในรูปที่ 2 เทอร์โมคัปเปิลตั้งอยู่ที่ตำแหน่งของเทอร์โมคับเปิลโดยตรงและตรงกลางระหว่างชิ้นส่วนเพื่อบันทึกความแตกต่างของอุณหภูมิสูงสุด ข้อมูลอุณหภูมิถูกบันทึกในช่วงเวลาวินาทีเดียว

รูปที่ 2: ตัวอย่างวัสดุ PEEK ที่มีรูเจาะสำหรับการยึดเทอร์โมคัปเปิล
รูปที่ 2: ตัวอย่างวัสดุ PEEK ที่มีรูเจาะสำหรับการยึดเทอร์โมคัปเปิล

การทดสอบแซนวิช

เครื่องทดสอบแซนวิชเป็นเครื่องทดสอบการตอบสนองต่อความร้อนของวัสดุขั้นสูงดังแสดงในรูปที่ 2 เครื่องทำความร้อนอินฟราเรดชนิดต่าง ๆ สามารถติดตั้งได้ในสองตำแหน่งโดยหันขึ้นและลงในแนวตั้ง สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าวัสดุที่ทดสอบสามารถถูกทำให้ร้อนจากด้านบนและ / หรือด้านล่าง ออปติคัล pyrometers แบบไม่สัมผัสสี่แบบใช้เพื่อกำหนดอุณหภูมิพื้นผิวด้านบนและด้านล่างของวัสดุที่ทำการทดสอบ ตัวปล่อยความร้อนได้รับอนุญาตให้อุ่นขึ้นจนถึงอุณหภูมิในการทำงานของพวกเขาและจากนั้นวัสดุจะถูกนำไปอยู่ภายใต้ตัวปล่อย (emitter) เป็นระยะเวลาที่กำหนดไว้ การทดสอบนี้ดำเนินการกับทั้ง 1kW ทังสเตน (QTM) และ 800W องค์ประกอบกลวงสีดำ (FFEH) ติดตั้ง 75mm เหนือตัวอย่างเพื่อตรวจสอบว่าฮีตเตอร์ใดให้การแทรกซึมที่ดีที่สุดผ่านวัสดุ

รูปที่ 3: ตัวอย่างวัสดุในเครื่องทดสอบแซนวิช
รูปที่ 3: ตัวอย่างวัสดุในเครื่องทดสอบแซนวิช

ผลสอบ

FastIR

ส่วนนี้รายงานเกี่ยวกับผลลัพธ์ที่พบสำหรับหลอดทังสเตนและหลอดฮาโลเจนสำหรับวัสดุทั้งสามที่เป็นปัญหา ทำการทดสอบด้วยความสูงของฮีตเตอร์ที่แตกต่างกันสามแบบ (55 มม., 80 มม. และ 95 มม.)

PEEK

การทดลองเริ่มต้นดำเนินการกับตัวอย่าง PEEK และเครื่องทำความร้อน FastIR สองเครื่องที่มีหลอดฮาโลเจนควอทซ์ 1500W คั่นด้วย 110mm ผลการทดสอบนี้แสดงในรูปที่ 4 บ่งชี้ว่าตัวอย่างไม่สามารถไปถึงอุณหภูมิที่ต้องการ

องค์ประกอบถูกเปลี่ยนเป็นหลอด XHUMXW หลอดฮาโลเจน (QHL) 2000W ซึ่งแสดงให้เห็นว่าในการแยกตัวเดียวกันกลุ่มตัวอย่างมาถึงและเกินอุณหภูมิที่ต้องการในที่เดียว ในกรณีนี้อุณหภูมิสูงสุดที่บันทึกไว้คือ 485 ° C อย่างไรก็ตามตรวจพบความแตกต่างของอุณหภูมิอย่างมีนัยสำคัญ (สูงสุด 83 ° C) เวลาที่ใช้ในการเข้าถึงอุณหภูมิเป้าหมายของ 425 ° C คือ 99 วินาที สิ่งนี้สามารถทำได้ในสองสถานที่เท่านั้น

หลอดควอทซ์ทังสเตน (QTL) (2000W) ได้รับการตรวจสอบในสามระดับด้วยอุณหภูมิสูงสุดที่ตกลงมาเมื่อระยะทางของฮีตเตอร์เพิ่มขึ้น ที่ 55mm ตรวจพบอุณหภูมิสูงสุดและต่ำสุดที่ 520 ° C อุณหภูมิเป้าหมายในตัวอย่างวัสดุนั้นทำได้ใน 206 วินาที การเพิ่มระยะทางถึง 80mm ซึ่งจะลดลงเป็น 450 ° C และ 415 ° C และที่ 95mm เหนือตัวอย่างอุณหภูมิสูงสุดและอุณหภูมิต่ำสุดของตัวอย่างคือ 407 และ 393 ° C

รูปที่ 4: การเปรียบเทียบการทำความร้อนสำหรับ PEEK กับเครื่องทำความร้อนฮาโลเจนและทังสเตนที่ 55mm
รูปที่ 4: การเปรียบเทียบการทำความร้อนสำหรับ PEEK กับเครื่องทำความร้อนฮาโลเจนและทังสเตนที่ 55mm

รูปที่ 4 แสดงความแปรปรวนของอุณหภูมิที่สามารถเกิดขึ้นได้ในตัวอย่างเนื่องจากความใกล้เคียงของเครื่องทำความร้อนกับตัวอย่างรวมถึงเวลาที่ต้องใช้ในการให้ความร้อนกับวัสดุถึง 425 ° C (206 วินาทีสำหรับ 2kW QT heater)
150 ° W ไม่ได้ทำการทดสอบหลอดทังสเตนเนื่องจากมันถือว่ามีความสำคัญในการใช้งานเพื่อเพิ่มระยะทางของฮีตเตอร์มากกว่าการลดกำลังขององค์ประกอบที่ใช้

รูปที่ 5 แสดงความแตกต่างของภาพในตัวอย่างก่อนและหลังการให้ความร้อน

รูปที่ 5 ความแตกต่างทางสายตาของ PEEK หลังการให้ความร้อน
รูปที่ 5 ความแตกต่างทางสายตาของ PEEK หลังการให้ความร้อน

พีเคเค

PEKK ถูกทำให้ร้อนด้วยเครื่องทำความร้อนทังสเตน 2000W ที่ 55mm เท่านั้น การตอบสนองต่อความร้อนของวัสดุนั้นยอดเยี่ยมโดยมีอุณหภูมิเกิน 500 ° C ที่ถูกบันทึกไว้ อุณหภูมิต่ำสุดที่กำหนดนั้นทำได้ใน 102 วินาทีโดยที่อุณหภูมิสูงสุดที่บันทึกนั้นเกิน 500 ° C

รูปที่ 6 การทำความร้อนของ PEKK ภายใต้เครื่องทำความร้อน QT
รูปที่ 6 การทำความร้อนของ PEKK ภายใต้เครื่องทำความร้อน QT

เป็นที่น่าสังเกตว่าตัวอย่างนี้ดูเหมือนจะมีรอยแยกและรอยแยกที่ขอบและมีการบิดเบือนพื้นผิวบางอย่างหลังจากความร้อนดังแสดงในรูปที่ 7 ซึ่งอาจเกิดจากการดูดซับความชื้นในระหว่างการเก็บรักษาและการให้ความร้อนอย่างรวดเร็ว

รูปที่ 7 การปนเปื้อนที่เห็นในขอบตัวอย่าง PEKK
รูปที่ 7 การปนเปื้อนที่เห็นในขอบตัวอย่าง PEKK

PPS

วัสดุ PPS ได้รับการทดสอบกับเครื่องทำความร้อนฮาโลเจนและทังสเตน 2000W การทดสอบฮาโลเจนดำเนินการแยก 55mm และการทดสอบทังสเตนที่ 55mm และ 95mm
ข้อมูลอีกครั้งแสดงให้เห็นว่าหลอดทังสเตนเป็นตัวทำความร้อนที่ดีกว่าสำหรับวัสดุนี้ (มากกว่าตัวทำความร้อนแบบฮาโลเจน) โดยมีการบันทึกอุณหภูมิที่สูงขึ้นในการแยก 55mm และยังมีความสม่ำเสมอของอุณหภูมิที่มากกว่าในตัวอย่าง มีการบันทึกการแปรผันของ 38 ° C สำหรับเครื่องทำความร้อนฮาโลเจนและ 30 ° C สำหรับเครื่องทำความร้อนทังสเตน การเปลี่ยนแปลงที่บันทึกไว้นี้จะได้รับอิทธิพลอย่างสูงจากตำแหน่งของเทอร์โมคัปเปิลที่สัมพันธ์กับหลอด ไม่รับประกันตำแหน่งเทอร์โมคัปเปิลเหมือนกัน

การทดสอบด้วย PPS จะสิ้นสุดลงในไม่ช้าหลังจากที่วัสดุถึงอุณหภูมิที่ต้องการ 425 ° C เนื่องจากมีการปล่อยควันของกำมะถันที่มีกลิ่นจากตัวอย่าง
ที่ระยะทาง 55mm อุณหภูมิเป้าหมายจะถูกบันทึกหลังจาก 66 และ 88 วินาทีสำหรับเครื่องทำฮาโลเจนและทังสเตนที่ 55mm ตามลำดับ เมื่อติดตั้งตัวทำความร้อนทังสเตนที่ 95mm จากตัวอย่างอุณหภูมิเป้าหมายไม่สำเร็จ

รูปที่ 8 กราฟความร้อนสำหรับ PPS ภายใต้ตัวทำความร้อนแบบ FastIR
รูปที่ 8 กราฟความร้อนสำหรับ PPS ภายใต้ตัวทำความร้อนแบบ FastIR

ฮอลโลว์สีดำ

ทำการทดสอบเบื้องต้นด้วยการแยกองค์ประกอบของวัสดุ 50mm อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของวัสดุเป็นไปอย่างรวดเร็วมากสำหรับวัสดุทั้งหมด จากจุดเริ่มต้นที่เย็นองค์ประกอบกลวงจะใช้เวลาประมาณ 10-12 นาทีถึงความร้อนจนถึงระดับปฏิบัติการที่มั่นคง (อุณหภูมิพื้นผิวประมาณ 700 ° C) การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของวัสดุนั้นใกล้เคียงกับเส้นโค้งการทำความร้อนของเครื่องทำความร้อนอย่างไรก็ตามมีความล่าช้าในเวลานี้

PEEK

พล็อตของเวลาที่ใช้ในการทำให้ตัวอย่าง PEEK ให้ความร้อนถึงอุณหภูมิการประมวลผลที่ต้องการแสดงอยู่ด้านล่างในรูปที่ 9 นี่แสดงให้เห็นว่าเวลาทำความร้อนถึง 425 ° C อยู่ที่ประมาณ 185 วินาทีจากเมื่อเปิดเครื่องทำความร้อนที่ 50mm หากระยะทางเพิ่มขึ้นเป็น 100mm เวลาจะเพิ่มขึ้นเป็น 230 วินาที ตัวอย่างถูกปล่อยทิ้งไว้ระหว่างแท่นวางทั้งสองในระหว่างการให้ความร้อนขึ้นและนำออกเพื่อทำความเย็น

รูปที่ 9: เวลาที่ใช้ในการทำความร้อน PEEK ต่ออุณหภูมิในการประมวลผลโดยใช้องค์ประกอบ FFEH
รูปที่ 9: เวลาที่ใช้ในการทำความร้อน PEEK ต่ออุณหภูมิในการประมวลผลโดยใช้องค์ประกอบ FFEH

พีเคเค

เวลาที่ใช้สำหรับ PEKK ในการเข้าถึงเกณฑ์ขั้นต่ำนั้นนานกว่าเล็กน้อยสำหรับ PEEK มีสองเหตุผลที่เป็นไปได้สำหรับสิ่งนี้: 1.) วัสดุไม่ดูดซับรังสีอินฟราเรดเช่นเดียวกับ PEEK และ 2) ความหนาของวัสดุมีขนาดใหญ่เป็นสองเท่า (1 และ 2mm ตามลำดับ) เวลาที่ใช้ในการเข้าถึง 425 ° C ที่ 50mm คือ 181 วินาทีและที่ 100mm สิ่งนี้เพิ่มขึ้นเป็น 244 วินาที

รูปที่ 10: การทำความร้อนของ PEKK โดยใช้องค์ประกอบกลวงสีดำ
รูปที่ 10: การทำความร้อนของ PEKK โดยใช้องค์ประกอบกลวงสีดำ

PPS

PPS ได้รับความร้อนอย่างมากกับองค์ประกอบกลวงสีดำที่มี 425 ° C ที่ถูกบันทึกใน 171 วินาทีและ 219 วินาทีที่ 50 และ 100mm ตามลำดับ กราฟแสดงความร้อนสำหรับวัสดุนี้แสดงในรูปที่ 11 อีกครั้งมีการปล่อยควันกลิ่นกำมะถัน แต่ปริมาณของสิ่งนี้ไม่มากเท่ากับเครื่องทำความร้อนฮาโลเจนตามรายละเอียดด้านบน นี่อาจเป็นส่วนหนึ่งเนื่องจากการขาดพัดลมที่ด้านหลังของแผ่นความร้อน

รูปที่ 11: เส้นโค้งการทำความร้อนสำหรับ PPS ภายใต้องค์ประกอบ FFEH
รูปที่ 11: เส้นโค้งการทำความร้อนสำหรับ PPS ภายใต้องค์ประกอบ FFEH

สรุปเวลาที่ต้องใช้ในการให้ความร้อนกับวัสดุโดยมีองค์ประกอบของฮาโลเจนทังสเตนและเซรามิกกลวงต่ออุณหภูมิเป้าหมายแสดงไว้ด้านล่างในตาราง 1 เนื่องจากการติดตั้งองค์ประกอบฮาโลเจนในระยะทางไกลกว่า 55mm ไม่ประสบความสำเร็จในระดับสากลผลลัพธ์เหล่านี้จึงถูกตัดออกจากตาราง

วัสดุ

ประเภทเครื่องทำความร้อน (พลังงาน)
ระยะทาง ได้เวลาไปถึง 425 ° C
PEEK QHL (2kW) 55mm 99
QTL (2kW) 55mm 206
FFEH (800W) 50mm 185
FFEH (800W) 100mm 230
พีเคเค 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

การทดสอบแซนวิช

มีการทดสอบแซนด์วิชเพื่อรับข้อมูลเกี่ยวกับการถ่ายเทความร้อนผ่านวัสดุ สิ่งนี้ทำโดยให้ความร้อนตัวอย่างจากด้านเดียววัดอุณหภูมิทั้งสองด้านและเปรียบเทียบผลลัพธ์ หลอดทังสเตนและองค์ประกอบกลวงสีดำได้รับการตรวจสอบเท่านั้นตามผลลัพธ์ของ FastIR หลอดฮาโลเจนแบบคลื่นสั้นไม่เหมาะสมสำหรับวัสดุที่ต้องการ

ผลลัพธ์สำหรับองค์ประกอบ QTM แสดงให้เห็นว่าไม่มีความแตกต่างของอุณหภูมิอย่างมีนัยสำคัญระหว่างพื้นผิวด้านบนและด้านล่างสำหรับวัสดุ PEEK และ PPS อย่างไรก็ตาม PPS จะให้ความร้อนได้เร็วขึ้นและส่วนโค้งของวัสดุนี้จะแยกไม่ออก ต้องสังเกตว่าวัสดุทั้งสองนี้บางมาก (≈ 1mm) ตามที่คาดไว้ความแตกต่างของอุณหภูมิสำหรับ PEKK นั้นใหญ่กว่า (75 ± 2oC) เนื่องจากความหนา (≈ 2mm) ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงในรูปที่ 12 ด้านล่าง

สำหรับเหตุผลในการปฏิบัติงานการทดสอบจะสิ้นสุดลงเมื่อตรวจพบอุณหภูมิของ 300 ° C โดยไพโรมิเตอร์ จุดสูงสุดที่พบใน 30 วินาทีแรกของการทดสอบคือการสะท้อนกลับและไม่ใช่การอ่านอุณหภูมิที่แท้จริง

ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงให้เห็นว่าวัสดุ PEEK และ PPS สามารถแทรกซึม IR ได้ดีโดยการใช้ตัวทำความร้อนชนิดทังสเตน อย่างไรก็ตามการทำให้เท่าเทียมกันของอุณหภูมิสำหรับ PEKK นั้นไม่ดีแสดงให้เห็นถึงความแตกต่างของอุณหภูมิเกือบ 75 ° C ในช่วง 18 วินาทีสุดท้ายของการทดสอบ 4

มันเป็นไปไม่ได้ที่จะเคลื่อนย้ายตัวอย่างวัสดุที่อยู่ใกล้กับฮีทเตอร์เพื่อวิเคราะห์ว่าจะเกิดผลกระทบเช่นไรเนื่องจากมุมแหลมที่จำเป็นสำหรับ pyrometer เพื่อดูวัสดุนั้นจะบิดเบือนการอ่าน

รูปที่ 12 ความแตกต่างของอุณหภูมิสำหรับวัสดุตัวอย่างที่ให้ความร้อนด้วยเครื่องทำความร้อน QTM
รูปที่ 12 ความแตกต่างของอุณหภูมิสำหรับวัสดุตัวอย่างที่ให้ความร้อนด้วยเครื่องทำความร้อน QTM

การให้ความร้อนของชิ้นงานที่มีองค์ประกอบกลวงสีดำในระยะทางเดียวกัน (75mm) แสดงแนวโน้มที่คล้ายกันโดยมีความแตกต่างของอุณหภูมิที่มากขึ้น (45 ± 2 ° C) สำหรับวัสดุ PEKK ที่หนากว่า (เปรียบเทียบกับวัสดุที่บางกว่า) อุณหภูมิของพื้นผิวด้านบนและด้านล่างของ PEEK นั้นแทบจะแยกไม่ออก อย่างไรก็ตามมีความแตกต่างในอุณหภูมิของ PPS (25 ± 2 ° C) ข้อมูลนี้จะแสดงในรูปที่ 13 นี่เป็นการบ่งชี้ว่าการบุก IR ของ PPS ที่มีความยาวคลื่นที่ยาวกว่านั้นไม่ดีเท่ากับ IR IR ที่สั้นกว่าอย่างไรก็ตามการปรับสมดุลอุณหภูมิของ PEKK นั้นดีกว่า (แต่ไม่เหมาะ)

ที่การแยก 75 มม. อุณหภูมิและอัตราความร้อนสูงสุดจะได้รับโดยใช้เครื่องทำความร้อนทังสเตนซึ่งดูเหมือนจะขัดแย้งกับผลลัพธ์ของลูกกลิ้งก่อนหน้า อย่างไรก็ตามไม่ควรใช้เป็นแนวทางเนื่องจากมีการใช้ฮีตเตอร์เดียวเท่านั้น ยิ่งไปกว่านั้นคุณสมบัติเหล่านี้จะได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นโดยการใช้ตัวทำความร้อนที่ต่างจากฮีทเตอร์เดี่ยว

รูปที่ 13 ความแตกต่างของอุณหภูมิสำหรับวัสดุตัวอย่างที่ให้ความร้อนด้วยเครื่องทำความร้อน FFEH
รูปที่ 13 ความแตกต่างของอุณหภูมิสำหรับวัสดุตัวอย่างที่ให้ความร้อนด้วยเครื่องทำความร้อน FFEH

สรุป

  • การทดสอบที่ดำเนินการและมีรายละเอียดข้างต้นบ่งชี้ว่าการให้ความร้อนของวัสดุเทอร์โมพลาสติกคาร์บอนทั้งสามไปจนถึงอย่างน้อย 425 ° C เป็นไปได้ทั้งองค์ประกอบฮาโลเจนคลื่นกลางและองค์ประกอบกลวงสีดำ
  • อุณหภูมิสูงสุดที่สูงขึ้นสามารถทำได้โดยใช้ Ceramicx 800W องค์ประกอบกลวงสีดำ (FFEH)
  • เวลาที่ต้องการให้ความร้อน PEEK ถึง 425 ° C คือ 206 วินาทีสำหรับ 2kW ตัวทำความร้อนหลอดทังสเตนที่ 55mm และ 230 วินาทีสำหรับองค์ประกอบ FFEH ที่ 100mm
  • เวลาที่ใช้ในการให้ความร้อน PEKK ถึง 425 ° C คือ 102 วินาทีสำหรับ 2kW ตัวทำความร้อนหลอดทังสเตนที่ 55mm และ 244 วินาทีสำหรับองค์ประกอบ FFEH ที่ 100mm
  • เวลาที่ใช้ในการให้ความร้อน PPS ถึง 425 ° C คือ 88 วินาทีสำหรับ 2kW ตัวทำความร้อนหลอดทังสเตนที่ 55mm และ 219 วินาทีสำหรับองค์ประกอบ FFEH ที่ 100mm
  • อุณหภูมิสูงสุดอัตราการให้ความร้อนของวัสดุที่ทำได้และความสม่ำเสมอของอุณหภูมิพื้นผิวเป็นฟังก์ชั่นที่แข็งแกร่งของระยะทางที่เครื่องทำความร้อนติดตั้งจากวัสดุ
  • การซึมผ่าน IR ที่ยอดเยี่ยมและการปรับสมดุลอุณหภูมิผ่านความหนาของวัสดุของ PPS และ PEEK สามารถทำได้โดยใช้ฮาโลเจนคลื่นกลาง (ทังสเตน) การทำให้เท่าเทียมกันของอุณหภูมิกับ PEKK นั้นไม่ดีเท่ากับวัสดุอื่น ๆ
  • PEEK ที่ยอดเยี่ยมและความเสมอภาคของอุณหภูมินั้นสามารถมองเห็นได้ด้วย PEEK โดยใช้องค์ประกอบกลวงสีดำ คุณสมบัตินี้ไม่ดีเท่า PEKK และ PPS

จากข้อมูลการทดสอบข้างต้นและการแยกวัสดุปิดองค์ประกอบซึ่งจำเป็นต้องใช้เพื่อให้ได้อุณหภูมิที่ต้องการในการสร้างวัสดุที่เป็นปัญหาปรากฏว่าตัวปล่อยรังสีอินฟราเรดที่ดีที่สุดคือ Ceramicx 800W องค์ประกอบกลวงเต็มแบนสีดำ ในขณะที่เวลาเพื่อให้ได้อุณหภูมิที่ต้องการนั้นนานกว่าเครื่องทำความร้อนทังสเตนเล็กน้อยความใกล้ชิดขององค์ประกอบที่ใช้จะนำไปสู่ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิพื้นผิวที่ดีขึ้น นอกจากนี้องค์ประกอบเซรามิกเริ่มต้นจากอุณหภูมิห้องและใช้เวลาประมาณ 12 นาทีเพื่อให้ถึงระดับปฏิบัติการ ดังนั้นเวลานี้อาจสั้นลงอย่างมีนัยสำคัญโดยการอุ่นองค์ประกอบ

ควรสังเกตว่าผลลัพธ์เหล่านี้เป็นไปตามตัวอย่างที่มีไว้สำหรับการทดสอบ (เช่นความหนา 1mm และ 2mm) ความร้อนของชิ้นส่วนที่หนาขึ้นอาจต้องมีการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญของเทคโนโลยีการทำความร้อนเพื่อให้แน่ใจว่าโปรไฟล์อุณหภูมิทั่วทั้งความหนาของวัสดุมีความสม่ำเสมอและเหมาะสมสำหรับการขึ้นรูปตามมา

1 อีเทอร์คีโตน Polyether
2 โพลีฟีนลีนซัลไฟด์
3 Polyetherketoneketone
4 ความแตกต่างระหว่างพื้นผิวด้านบนและด้านล่างโดยเฉลี่ยในช่วง 18 วินาทีสุดท้ายของการทดสอบ


ข้อจำกัดความรับผิดชอบ

ผลการทดสอบเหล่านี้ควรได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบก่อนที่จะใช้ตัวปล่อยรังสีอินฟราเรดบางประเภท
การทดสอบซ้ำที่ดำเนินการโดย บริษัท อื่นอาจไม่ได้ผลเช่นเดียวกัน ความแตกต่างในเงื่อนไขการทดลองอาจเปลี่ยนแปลงผลลัพธ์ แหล่งที่มาของข้อผิดพลาดอื่น ๆ ได้แก่ : แบรนด์ของตัวปล่อยที่ใช้, ประสิทธิภาพของตัวปล่อย, กำลังไฟฟ้าที่ให้, ระยะทางจากวัสดุที่ทดสอบไปยังตัวปล่อยที่ใช้และสภาพแวดล้อม ตำแหน่งที่วัดอุณหภูมิอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในผลลัพธ์

เข้าสู่ระบบ

ลงชื่อ

สมัครสมาชิก