Išankstinio pašildymo temperatūros kontrolė panardinant į verdantįjį sluoksnį
Fonas Įvadas
Skysdinio sluoksnio panardinimo procese ruošinio šiluminė talpa panaudojama termoplastiniams milteliams išlydyti ir norimam dangos storiui bei kokybei pasiekti. Todėl labai svarbu nustatyti tinkamą ruošinio išankstinio pašildymo temperatūrą. Įkaitinimo temperatūra turėtų būti šiek tiek aukštesnė už termoplastinių miltelių lydymosi temperatūrą. Jei ji per aukšta, dėl per storų dangų arba polimerinės dervos įtrūkimų gali atsirasti tekėjimo defektų, dėl kurių gali atsirasti burbuliukų, pageltimas arba degimas. Ir atvirkščiai, jei ji per žema, nepakankamas lydymas sukels plonas dangas su paviršiaus duobėmis arba nepilnumu, kurios neatitinka panardinimo tikslų.
Paprastai kalbant, ruošinio pakaitinimo temperatūrą įtakoja tokie veiksniai kaip jo medžiaga, dydis, forma, termoplastinių miltelių savybės, reikalingas dangos storis, kaitinimo laikas ir panardinimo trukmė. Tačiau atliekant praktines operacijas, ruošiniai labai skiriasi storiu, dydžiu ir forma, todėl sudėtinga kiekybiškai nustatyti pakaitinimo temperatūrą.
Siekdami ištirti tinkamą ruošinių pašildymo temperatūrą fluidizuoto sluoksnio miltelių panardinimo proceso metu, naudojame savo suprojektuotą ir pagamintą automatinę fluidizuoto sluoksnio panardinimo sistemą. Derindami tai su savo patirtimi gaminant įvairius gaminius, tokius kaip eismo izoliacinės tvoros, sodo ir savivaldybių pastatų apsauginiai turėklų tinklai, šaldytuvų lentynos, parduotuvių lentynos, veisimo narvų tinklai, spyruoklės ir plieniniai vamzdžiai, naudojant skirtingus termoplastinius miltelius, eksperimentai suteikia teorinį pagrindą ir metodiką panardinimo proceso optimizavimui.
Eksperimentiniai metodai
1.Mėginio paruošimas
Pavyzdžiai daugiausia sudaryti iš strypo formos plieno, kai kurie taip pat pagaminti iš vario ir aliuminio, kurių skersmuo yra 0.8, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0, 10.0, 12.0, 14.0, 16.0. , 18.0
2. Termoplastiniai milteliai
Eksperimente daugiausia buvo naudojami LDPE termoplastiniai milteliai PVC, PA ir kiti milteliai taip pat buvo išbandyti.
3.Procesas
Išankstinis apdorojimas → pašildymas → panardinimas į miltelius → vėlesnis kaitinimas ( kietinimas) → aušinimas
4. Dangos kokybė
Minėtiems mėginiams panardinti į įvairius termoplastinius miltelius naudotos skirtingos pakaitinimo temperatūros; po kietėjimo ir išlyginimo žemoje temperatūroje dangos kokybė buvo įvertinta ir užfiksuota 1, 2 ir 3 lentelėse.
Įtakojančių veiksnių analizė
Remiantis eksperimento rezultatais ir kartu su duomenimis, pateiktais 1, 2 ir 3 lentelėse, buvo nubraižyta kreivė, atspindinti optimalią kiekvieno mėginio išankstinio pašildymo temperatūros vertę, kaip parodyta paveikslėlyje.
Termoplastinių miltelių poveikis
Skirtingoms miltelinėms dervoms ruošinio šildymo kreivė skiriasi, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje. Dėl plataus diapazono tarp polietileno minkštėjimo temperatūros (80–90 ℃) ir lydymosi temperatūros (105–130 ℃) (PE), kartu su 300 ℃ įtrūkimo temperatūra reikalinga aukštesnė ruošinio įkaitinimo temperatūra. Tik ilgesnį laiką kaitinant aukštesnėje nei 360 ℃ temperatūroje, danga pagelsta.
Polivinilchloridas(PVC) neturi aiškios lydymosi temperatūros, bet pradeda minkštėti esant 130 ℃ ir gali tekėti 180 ℃ temperatūroje. Jis pradeda irti aukštesnėje nei 200 ℃ temperatūroje, išskirdamas vandenilio chloridą, dūmus ir skleisdamas nosies kvapą. Nedidelis temperatūros padidėjimas arba ilgesnis ekspozicijos laikas palaipsniui lemia dangos pageltimą ir juodėjimą. Kaip PVClydymosi temperatūra yra artima jos skilimo temperatūrai, todėl būtina griežčiau kontroliuoti ruošinio pakaitinimo temperatūrą.
Poliamidinių (PA) dangų (paprastai nailono 1010, nailono 11, nailono 12) lydymosi temperatūra svyruoja nuo 180 iki 230 ℃, o terminio skilimo temperatūra viršija 300 ℃; tačiau intervalas tarp jų lydymosi ir skilimo temperatūrų išlieka siauras. Nailono panardinimas dažnai reikalauja greito aušinimo, o išankstinio pašildymo temperatūros kontrolė yra sudėtinga.
Ruošinio storio įtaka
Teoriškai ruošinio pakaitinimo temperatūra turėtų būti šiek tiek aukštesnė už miltelių lydymosi temperatūrą, kad būtų lengviau kietėti ir nusodinti ant metalo paviršiaus. Tačiau eksperimentiniai rezultatai rodo, kad skirtingo skersmens ir storio ruošinių išankstinio pašildymo temperatūrų skirtumai labai skiriasi. Tai siejama su didesne storesnių ruošinių šilumine galia, kuri trukdo efektyviai išsklaidyti šilumą po kaitinimo ir lemia minimalius temperatūros pokyčius perkeliant iš krosnies į miltelių baką. Vadinasi, storesniems ruošiniams negalima taikyti aukšto pakaitinimo temperatūros; vietoj to jie turi būti kaitinami žemesnėje temperatūroje ilgesnį laiką. Ir atvirkščiai, mažesni ruošiniai turi mažesnę šiluminę galią ir greitai išsklaido šilumą, todėl reikia panaudoti „šiluminio šoko efektą“ naudojant aukštesnę pakaitinimo temperatūrą, kad miltelių derva būtų veiksmingai ištirpsta. Itin ploni ruošiniai turi minimalią šiluminę galią ir net esant aukštesnei temperatūrai tampa sudėtinga pasiekti visišką dangos sukibimą.
Ruošiniams, pagamintiems iš įvairaus skersmens ar storio medžiagų, nustatant išankstinio pakaitinimo temperatūras reikia visapusiškai atsižvelgti – užtikrinti, kad žemiausia temperatūra garantuotų visišką dangos padengimą ploniausiose vietose, o storesnėse dalyse išvengiama pageltimo, pasirenkant atitinkamą viršutinę ribą.
Ruošinio medžiagos įtaka
Dauguma pirmiau minėtų bandomųjų ruošinių yra pagaminti iš mažai anglies dioksido išskiriančio plieno. Skirtingiems plieno tipams, nesvarbu, ar tai anglinis plienas, ar legiruotasis plienas, pakaitinimo temperatūra turi minimalų poveikį. Vario pakaitinimo temperatūra panaši į plieno, bet šiek tiek aukštesnė. Aliuminis turi greitą šilumos laidumą ir išsklaijimą, todėl pakaitinimo temperatūra turėtų būti aukštesnė.
Ruošinio formos įtaka
Eksperimentai taip pat buvo atlikti su įvairių formų ruošiniais, atskleidė, kad kietosios dalys pasižymi lėtesniu šilumos kaupimo ir išsklaidymo greičiu, o uždaros tuščiavidurės dalys, pvz., vamzdiniai komponentai, taip pat rodo mažesnį šilumos išsklaijimą. Ir atvirkščiai, tinklinės ir plonos dalys patiria greičiausius šilumos nuostolius. Šilumos kaupimo ir išsklaidymo greitį pirmiausia lemia ruošinio tūrio ir paviršiaus ploto santykis. Todėl išankstinio pašildymo temperatūrą būtina reguliuoti pagal atitinkamą koeficientą, atitinkantį ruošinio formą. Šioje srityje reikalingi tolesni tyrimai.
Išvada
- Ruošinio įkaitinimo temperatūra yra svarbiausias veiksnys, lemiantis dangos kokybę panardinant verdančiojo sluoksnio sluoksnį.
- Ruošinio įkaitinimo temperatūra visų pirma nustatoma pagal jo skersmenį arba storį ir gali būti nustatyta pagal 1 pav.
- Skirtingų miltelių dervų lydymosi ir skilimo taškai skiriasi, į kuriuos reikia atsižvelgti nustatant panardinimo procesą.
- Ruošinio medžiaga ir forma taip pat turi įtakos reikiamai įkaitinimo temperatūrai, kurią galima kompensuoti naudojant pataisos koeficientą.
