Kaip pasirinkti kaitinimo plokštę vakuuminio{0}}liejimo su dervos perkėlimu (VARTM) procesui didelėms dalims?
Palik žinutę
VARTM leidžia vakuume įlieti į didelę, sudėtingos{0}}formos pluošto kompoziciją derva, kad būtų galima pagaminti valties korpusą arba vėjo turbinos mentę. Šiai dervai sukietėti reikia vienos didelės plokštelės, tačiau ji turi būti suskirstyta į zonas, kurias būtų galima valdyti savarankiškai, kad būtų išvengta natūralaus tokio plataus ploto polinkio, kad susidarytų karštos ir šaltos zonos dėl netolygaus storio, krašto nuostolių ir pačios dervos egzoterminės reakcijos. Šis kriterijus apibūdina pagrindinę VARTM didelių dalių su kaitinimo plokštelėmis dizaino problemą.
Didelio masto VARTM apdorojimo{0}}šilumo reikalavimai
Dervos tekėjimas ir kietėjimas apdorojant VARTM vyksta skaitiklio skalėje, kur šiluminis homogeniškumas tiesiogiai veikia dalių kokybę. Temperatūros skirtumai lemia nevienodą klampumą infuzijos metu ir nevienodą kietėjimo kinetiką, dėl kurios susidaro sausos vietos, dervos turtingos zonos arba dalinis kryžminis ryšys.
Pati dervos sistema kietėjimo metu gamina egzoterminę šilumą. Ši vidinė šilumos gamyba apsunkina išorinio šildymo reguliavimą, nes esant vienodai išoriniam šildymui gali atsirasti vietinių temperatūros smailių.
Todėl kaitinimo plokštė turi garantuoti vienodą energijos sąnaudą ir dinaminį šiluminį balansavimą visame įrankio paviršiuje.
Kelių{0}}zonų plokštės surinkimas segmentuotas
Plokštės konstrukciją dažniausiai sudaro keli moduliai, sujungti iš tiksliai apdirbto plieno arba aliuminio. Kiekvienas modulis apima:
Įterptieji kasetiniai šildytuvai vietiniam šilumos generavimui
Paskirstytos termoporos, skirtos{0}}realiojo laiko atsiliepimams apie temperatūrą
Izoliaciniai sluoksniai, siekiant sumažinti tarp{0}}zonų šiluminius trikdžius
Visa sistema suskirstyta į atskirai valdomų PID zonų tinklelį, kurių gali būti dešimtys ar šimtai labai didelės erdvėlaivių įrangos atveju.
Plokštelė yra šiluminė mozaika, kiekviena plytelė yra mikro, išmanusis šildytuvas, veikiantis kartu, kad išlaikytų pastovią pasaulinę temperatūrą.
Kiekviena zona gali būti modifikuojama atskirai, siekiant kompensuoti:
Kraštų šilumos nuostoliai (konvekcija, radiacija,
Laminato storio kitimas
Vietiniai dervos egzotermų elgesio pokyčiai
Šiluminiai gradientai dėl įrankio geometrijos
Pažangi šiluminė ir kietėjimo kontrolė
Centralizuota valdymo sistema stebi kiekvienos zonos temperatūros duomenis viso kietėjimo ciklo metu. Griežtos vienodumo tolerancijos palaikomos naudojant dinaminį galios moduliavimą zonose.
Dervos egzoterminio smailės regionuose įvesties galia sumažinama arba laikinai sustabdoma, kad būtų išvengta šilumos nutekėjimo. Šis kontrolės metodas yra svarbus siekiant užkirsti kelią:
Dervos skilimas
Pluošto iškraipymas
Lokalizuotas tuštumos kūrimas
Ypatingi gaisro ar karščio sugadinimo atvejai
Aviacijos ir kosmoso konstrukcijų atveju turi būti užregistruota visa šiluminė istorija. Kiekvienos zonos temperatūra registruojama viso kietėjimo ciklo metu, kad būtų atsekamumas ir sertifikavimo reikalavimai.
Mechaniniai, paviršiaus dizaino svarstymai
Svarbus yra šiluminės charakteristikos, taip pat konstrukcijos tvirtumas. Vakuuminis maišas suteikia didelę išsklaidytą jėgą plokštelės paviršiui. Dėl nepakankamo standumo gali atsirasti deformacijų ir geometrinių iškraipymų bei sumažėti dalių matmenų tikslumas.
Pagrindiniai dizaino poreikiai apima
Statumo{0}}svoris{1}}atsparumas vakuuminei{2}}deformacijai
Tikslus šlifavimo paviršiaus lygumas visame plokštelės plote
Didelės spinduliuotės paviršiaus danga geresniam spinduliuojančios šilumos perdavimui per vakuuminio maišelio medžiagas
Dervos sukibimo prevencija ir didelio patvarumo atpalaidavimo plėvelės suderinamumas
Vakuuminėse VARTM sistemose dominuoja spinduliuotės šilumos perdavimas, o paviršiaus spinduliuotė yra svarbi plokštės dizaino savybė.
Procesų stebėjimas ir duomenų poreikiai
Duomenų rinkimas yra labai svarbus šiuolaikinėms VARTM šildymo sistemoms. Nuolatinis registravimas
Temperatūra zonoje
Šilumos talpa
Temperatūros gradientai
Ciklo laikas gydyti
yra būtinas norint užtikrinti dalių kokybę ir pakartojamumą patvirtintose kompozitų gamybos įmonėse.
Išvada
Didelė VARTM šildymo plokštė yra labai išvystyta šiluminė sistema su vienu kietėjimo paviršiumi, atskirtu į tiksliai valdomą nepriklausomų šildymo zonų tinklelį. Modulinė technika užtikrina vienalytes šilumines sąlygas labai didelėse sudėtinėse konstrukcijose, kontroliuojant egzoterminės reakcijos elgesį ir geometrinį sudėtingumą.
Didžiulė VARTM šildymo plokštė yra modulinės šiluminės inžinerijos inžinerinis šedevras, kuris milžinišką šildymo problemą suskaido į valdomą, tikslią ir gerai{0}}stebimą tinklelį.
Didžiausi, išmaniausi karštieji stalai-kur kontroliuojama šiluma lemia konstrukcijos našumą-įgalina didžiausias ir lengviausias ateities kompozicines konstrukcijas.
