Controlul temperaturii de preîncălzire în procesul de scufundare în pat fluidizat
Context Introducere
În procesul de imersare în pat fluidizat , capacitatea termică a piesei de prelucrat este utilizată pentru a topi pulberea termoplastică și a obține grosimea și calitatea dorită a stratului de acoperire. Prin urmare, determinarea temperaturii de preîncălzire adecvate a piesei de prelucrat este crucială. Temperatura de preîncălzire trebuie să fie puțin mai mare decât temperatura de topire a pulberii termoplastice. Dacă este prea mare, pot apărea defecte de curgere din cauza acoperirilor excesiv de groase sau a fisurării rășinii polimerice, rezultând bule, îngălbenire sau ardere. În schimb, dacă este prea mică, topirea insuficientă va duce la acoperiri subțiri cu crăpături la suprafață sau incompletețe, care nu îndeplinesc obiectivele de imersare.
În general, temperatura de preîncălzire a piesei de prelucrat este influențată de factori precum materialul, dimensiunea, forma, performanța pulberii termoplastice, grosimea necesară a acoperirii, timpul de încălzire și durata de scufundare. Cu toate acestea, în operațiunile practice, piesele de prelucrat variază semnificativ în ceea ce privește grosimea, dimensiunea și forma, ceea ce face dificilă determinarea cantitativă a temperaturii de preîncălzire.
Pentru a explora temperatura de preîncălzire adecvată pentru piesele de prelucrat în timpul procesului de imersare în pat fluidizat cu pulbere , utilizăm sistemul nostru automat de imersare în pat fluidizat, proiectat și fabricat de noi. Combinând acest lucru cu experiența noastră în producerea diverselor produse, cum ar fi garduri de izolare a traficului, plase de protecție pentru balustrade de grădină și clădiri municipale, rafturi pentru frigidere, rafturi pentru magazine, plase pentru cuști de reproducere, arcuri și țevi de oțel, utilizând diferite pulberi termoplastice, experimentele oferă o bază teoretică și o metodologie pentru optimizarea procesului de imersare.
Metode experimentale
1. Pregătirea eșantionului
Probele constau în principal din oțel în formă de tijă, unele fiind și din cupru și aluminiu, având diametre 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. Pulbere termoplastică
Pulberea termoplastică LDPE a fost utilizată predominant în experiment, în timp ce PVC, PA și alte pulberi au fost, de asemenea, supuse testării.
3.Proces
Pretratare → preîncălzire → scufundare în pulbere → post-încălzire (întărire) → răcire
4.Calitatea acoperirii
Au fost folosite diferite temperaturi de preîncălzire pentru scufundarea probelor menționate mai sus în diferite pulberi termoplastice; după procesele de întărire și nivelare la temperatură scăzută, calitatea acoperirii a fost evaluată și înregistrată în Tabelul 1, Tabelul 2 și Tabelul 3.
Analiza factorilor de influență
Pe baza rezultatelor experimentale și împreună cu datele prezentate în Tabelul 1, Tabelul 2 și Tabelul 3, a fost trasată o curbă pentru a reprezenta valoarea optimă a temperaturii de preîncălzire pentru fiecare probă, așa cum este ilustrat în figură.
Impactul pulberii termoplastice
Curba de încălzire a piesei de prelucrat variază pentru diferite rășini pulbere, așa cum este prezentat în figura de mai sus. Datorită gamei largi dintre punctul de înmuiere (80 – 90℃) și punctul de topire (105 – 130℃) al polietilenei (PE), împreună cu o temperatură de fisurare de 300 ℃, este necesară o temperatură de preîncălzire mai mare pentru piesa de prelucrat. Numai atunci când este încălzit la temperaturi care depășesc 360 ℃ pentru o perioadă lungă de timp, îngălbenirea are loc pe acoperire.
Clorura de polivinil(PVC) nu are un punct de topire distinct, dar începe să se înmoaie la 130℃ și poate curge la 180℃. Începe să se descompună peste 200℃, eliberând clorură de hidrogen, fum și emite un miros nazal. Creșteri ușoare ale temperaturii sau timpi de expunere mai lungi duc treptat la îngălbenirea și înnegrirea stratului de acoperire. La fel de PVCTemperatura de topire a lui este apropiată de temperatura de descompunere, este necesar un control mai strict asupra temperaturii de preîncălzire a piesei de prelucrat.
Acoperirile din poliamidă (PA) (de obicei nailon 1010, nailon 11, nailon 12) au un punct de topire cuprins între 180 și 230℃ și temperaturi de descompunere termică care depășesc 300℃; cu toate acestea, intervalul dintre temperaturile lor de topire și descompunere rămâne îngust. Scufundarea nailonului necesită adesea răcire rapidă, iar controlul temperaturii de preîncălzire se dovedește o provocare.
Influența de la grosimea piesei de prelucrat
În teorie, temperatura de preîncălzire a piesei de prelucrat ar trebui să fie puțin mai mare decât temperatura de topire a pulberii pentru a facilita întărirea și depunerea pulberii pe suprafața metalului. Cu toate acestea, rezultatele experimentale indică variații semnificative ale temperaturilor de preîncălzire pentru piesele de prelucrat cu diametre și grosimi diferite. Acest lucru este atribuit capacității de căldură mai mare a pieselor mai groase, care împiedică disiparea eficientă a căldurii după încălzire și duce la schimbări minime de temperatură în timpul transferului de la cuptor la rezervorul de pulbere. În consecință, o temperatură ridicată de preîncălzire nu poate fi aplicată pieselor mai groase; in schimb, acestea trebuie incalzite la temperaturi mai scazute pentru perioade mai lungi. În schimb, piesele mai mici posedă capacități termice mai mici și disipă căldura rapid, necesitând utilizarea „efectului de șoc termic” prin temperaturi mai ridicate de preîncălzire pentru o topire eficientă a rășinii pulbere. Piesele de prelucrat ultra-subțiri au o capacitate de căldură minimă și chiar și la temperaturi ridicate devine dificil să se obțină o aderență completă a stratului de acoperire.
Pentru piesele de prelucrat realizate din materiale cu diametre sau grosimi diferite, ar trebui să se acorde o atenție cuprinzătoare atunci când se determină temperaturile de preîncălzire – asigurându-se că cea mai scăzută temperatură garantează acoperirea completă a acoperirii în zonele cele mai subțiri, evitând în același timp îngălbenirea pe secțiunile mai groase prin selectarea unei limite superioare adecvate.
Influența materialului piesei de prelucrat
Majoritatea pieselor de lucru menționate mai sus sunt fabricate din oțel cu conținut scăzut de carbon. Pentru diferite tipuri de oțel, fie că este vorba de oțel carbon sau oțel aliat, temperatura de preîncălzire are un impact minim. Temperatura de preîncălzire a cuprului este similară cu cea a oțelului, dar ușor mai ridicată. Aluminiul are conducție și disipare rapidă a căldurii, astfel încât temperatura de preîncălzire ar trebui să fie mai mare.
Influența formei piesei de prelucrat
Experimentele au fost, de asemenea, efectuate pe piese de prelucrat cu forme diferite, dezvăluind că piesele solide prezintă rate mai lente de stocare și disipare a căldurii, în timp ce părțile goale închise, cum ar fi componentele tubulare, demonstrează, de asemenea, o disipare redusă a căldurii. Dimpotrivă, ochiurile și părțile subțiri suferă cea mai rapidă pierdere de căldură. Rata de stocare și disipare a căldurii este determinată în primul rând de raportul volum-suprafață al piesei de prelucrat. Prin urmare, este necesar să se ajusteze temperatura de preîncălzire pe baza unui coeficient adecvat corespunzător formei piesei de prelucrat. Sunt necesare cercetări suplimentare în acest domeniu.
Concluzie
- Temperatura de preîncălzire a piesei de prelucrat este cel mai critic factor în determinarea calității acoperirii în timpul scufundării în pat fluidizat.
- Temperatura de preîncălzire a piesei de prelucrat este determinată în primul rând de diametrul sau grosimea acesteia și poate fi determinată cu referire la Figura 1 pentru ghidare.
- Diferitele rășini pulbere au puncte de topire și puncte de descompunere diferite, care ar trebui luate în considerare pe deplin atunci când se determină procesul de scufundare.
- Materialul și forma piesei de prelucrat influențează și temperatura de preîncălzire necesară, care poate fi compensată cu ajutorul unui factor de corecție.
