Kaip PTFE atpalaiduojančios plėvelės šiluminė varža paveikia plokštelę{0}}daliniam šilumos perdavimui{1}?

Kai dalis formuojama kompozitiniu arba guminiu liejimo presu, tarp šildomos plokštės ir gaminio paprastai įterpiamas plonas PTFE plėvelės lakštas, kad būtų išvengta prilipimo ir būtų lengviau išardyti. Plėvelė atlieka būtiną mechaninį darbą, tačiau turi ir nedidelį šiluminį efektą. Šiluma vis dar perduodama per sąsają, veikiančią kaip šiluminis sargybinis, nors ir mažesniu tempu dėl baigtinės PTFE sluoksnio šiluminės varžos. Jei jis nėra kompensuojamas, dėl šio atsilikimo dalys nepakankamai sukietėja, pablogėja mechaninės charakteristikos ir netolygūs proceso rezultatai.

Naudojant PTFE atpalaiduojamosios plėvelės šiluminės varžos plokšteles, šis plonas polimero sluoksnis yra nuspėjamas, bet labai svarbus šilumos perdavimo modeliavimo ir kietėjimo ciklo projektavimo komponentas.

Šildomų presavimo sistemų PTFE atpalaiduojančių plėvelių terminis poveikis
Tarnauti kaip išleidimo sąsaja
PTFE plėvelės dažniausiai naudojamos:

Gumos kietinimo presai

Kompozitinių laminatų sutvirtinimas

Termoreaktingųjų formavimo procedūros

Vakuuminių maišelių sistema

Klijų klijavimo procesai:

Jie pirmiausia naudojami siekiant sukurti nepridegančią kliūtį tarp įrankių ir apdorojamos medžiagos. Tačiau tos pačios cheminės ir paviršiaus savybės, kurios sustabdo sukibimą, taip pat turi įtakos šilumos laidumui.

Teflono žemas šilumos laidumas
PTFE turi santykinai mažą šilumos laidumą:
~0,25 vatai vienam kelvino metrui

Tai tvirtai priskiria jį šilumos izoliatorių klasei, o ne metalams, naudojamiems plokščių gamyboje. Ši savybė lemia aptinkamą temperatūrų skirtumą plėvelėje net esant itin nedideliam storiui.

Plono{0}}sluoksnio atsparumo efektas, šiluminis atsparumas plėvelėje
Net plėvelės storis.

0,05-0,1 mm.

suteikia nurodytą šiluminės varžos sluoksnį tarp detalės ir plokštės paviršiaus.

Šilumos perdavimas per plėvelę turi laidų elgesį, ty:

Temperatūros mažinimas padidina šilumos srautą

Storesnės dangos turi didesnį atsparumą

Poveikį sustiprina aukštesnė plokštelės temperatūra

Dėl to susidaro nedidelis, bet pastovus temperatūros skirtumas tarp plokštelės paviršiaus ir dalies sąsajos.

Temperatūros pasiskirstymo poveikis
Naudojant didelio karščio srauto formavimo metodus, temperatūros kritimas plėvelėje gali būti keli laipsniai C. Tai gali atrodyti šiek tiek, tačiau griežtai reguliuojamose kietėjimo sistemose tai tampa svarbu, nes reakcijos kinetika yra jautri temperatūrai.

Neaptinkama, slidi danga yra švelni šiluminė kliūtis, o sumanus proceso receptas suteikia laiko, reikalingo šilumai praeiti.

Proceso kompensavimo poreikiai
Plokštės nustatytos vertės reguliavimas
Jei plokštelės temperatūros valdiklis kalibruojamas be plėvelės, tikroji komponento temperatūra gali būti žemesnė nei pageidaujama. Paprastai kompensacija atliekama:

Šiek tiek padidinta plokštelės kontrolinė vertė

Ilgas mirkymas arba laikymo laikas

Rampos greičio valdymas (modifikuotas)

Šie pakeitimai užtikrina, kad per plėvelės barjerą būtų tiekiama pakankamai šilumos energijos, kad būtų pasiektas visiškas sukietėjimas.

Gydymo ciklo jautrumas
Termoreaktyviosios kietėjimo reakcijos yra ypač jautrios temperatūros pokyčiams. Net nedideli komponentų temperatūros kritimai gali sukelti:

Neužbaigtas kryžminis{0}}susiejimas

Mažesnis mechaninis stiprumas

Ilgesnis ciklo laikas

Kintamumas tarp gamybos partijų

Todėl tikslus terminis modeliavimas turi apimti plėvelės atsparumą kaip visos šilumos perdavimo sistemos dalį.

Filmo būklės ir padėties poveikis
Vieno arba kelių sluoksnių
Plėvelės konfigūracijos pasikeitimas stipriai veikia šiluminį elgesį:

Vieno sluoksnio plėvelė: pastovus ir nuspėjamas atsparumas

Dvisluoksnė arba sulankstyta plėvelė: didesnis izoliacijos efektas

Lokalizuotas terminis pokytis: plėvelė su raukšlėmis

Tolesnė oro tarpų tarp sluoksnių šiluminė varža

Dvigubas arba sulankstytas PTFE sluoksnis gali sudaryti vietinę izoliacijos kišenę, dėl kurios dalies paviršius įkaista netolygiai.

Vienodo kontakto svarba
Nuolatinis slėgis ir sklandus išdėstymas gali padėti sumažinti:

Oro gaudymas

Vietiniai storio pokyčiai

Temperatūros netolygumas

Karštos ir šaltos zonos

Nevienodas plėvelės uždėjimas{0}} gali lemti nevienodus kietėjimo profilius.

Šiluminio efekto kiekybinis įvertinimas
Priklausomybė nuo šilumos srauto
Temperatūros skirtumas PTFE lakšte nustatomas pagal Furjė šilumos laidumo lygtį ir yra proporcingas:

Plėvelės storis

PTFE šilumos laidumas

Šilumos srautas per sąsają

Temperatūros skirtumas yra didesnis esant didesniam šilumos srautui, o korekcija ypač reikalinga greito -kietėjimo ar aukštoje{1}}temperatūros procesuose.

Nuspėjamas ir modeliuojamas elgesys
Skirtingai nuo atsitiktinių proceso pokyčių, PTFE atpalaiduojančios plėvelės atsparumas karščiui yra stabilus ir atkuriamas, kai reguliuojamas storis ir medžiagos būklė. Dėl to jį tinkama įtraukti į:

Modeliavimo proceso modeliavimas

Kietėjimo ciklo plėtra

Šiluminės kalibravimo kreivės

Poveikis pramonės procesams
Gamybos kompozitas
Orlaivių ir automobilių kompozitų kietėjimui reikia griežtos temperatūros kontrolės, kad būtų užtikrintas dervos veikimas. PTFE plėvelės atsparumas turi būti įtrauktas į:

Autoklavo ciklo planavimas

Preso laminavimo laikas

Šiluminiai modeliai vakuuminiam maišymui

Gumos elastomerų kietėjimas
Liejant gumą, net nedideli temperatūros svyravimai gali turėti įtakos:

VULKANIZACIJOS DALIS

Kryžminių jungčių tankis

Užbaikite lankstumą

Suspaudimo rinkinio elgesys

Tinkamai kompensuojant, išlaikoma vienoda produkto kokybė.

Šiluminio aplaidumo gedimo režimai
Pagal sukietėjusias dalis
Nepakankamo{0}}plėvelės atsparumo kompensavimo pasekmės gali būti:

Minkštas arba dalinis gijimas

Pažeistas struktūrinis vientisumas

Paslaugos gedimas prieš numatytą laiką

Vietos temperatūros svyravimai
Taip pat gali atsirasti defektų:

Susiraukšlėjusios plėvelės zonos

Sritys su dvigubu sluoksniu sutampa

Įstrigo oro kišenės

Jie sukelia šiluminius neatitikimus, kurie plinta į medžiagos savybes.

Išvada
Plokštelėse{0}}pagrįstose liejimo sistemose PTFE atskyrimo plėvelė atlieka daug daugiau, nei suteikia nepridegančią sąsają. Pagal konstrukciją tai yra šiluminis rezistorius, sukuriantis nuspėjamą, bet didelį temperatūros kritimą tarp plokštės ir detalės. Tinkamai įvertinus šią elgseną galima visiškai ištaisyti arba pakeitus nustatytas vertes, arba pailginus kietėjimo trukmę.

Šiluminės varžos plokščių sistemose su PTFE atpalaiduojančia plėvele proceso tikslumas priklauso nuo atpažinimo, kad plonas 0,05–0,1 mm polimero sluoksnis aptinkamai keičia šilumos perdavimo elgseną.

Galų gale, kukli PTFE atskyrimo plėvelė atskleidžia, kad net ir pačios silpniausios proceso pagalbinės priemonės turi savo šiluminį charakterį, o patikimą gamybą galima pasiekti tik tada, kai šis elgesys yra gerai suprantamas ir įtrauktas į šiluminį dizainą.