Kuidas määrata vahetatava pinnakattega soojendusplaat mitme materjali töötlemiseks?

Ühel päeval võib uurimis- ja arenduspress või töökoda vormida kummist osi ja järgmisel päeval kleepuvaid epoksükomposiite. Üksik fikseeritud plaadipind ei suuda tagada elastomeeride jaoks vajalikku optimaalset mittenakkuvat käitumist ega tugevdatud komposiitide jaoks vajalikku reguleeritud hõõrde- või kulumiskindlust. Kergesti muudetavate pindliidestega moodulsüsteem võimaldab kasutada ühte kuumutusplaati erinevate materjaliprotsesside jaoks ilma püsivate modifikatsioonideta.

See disainikontseptsioon hõlmab asenduspinna vooderdisoojendusplaadi erinevate materjalide meetodit, mis muudab jäiga termoinstrumendi kohandatavaks, ümberkonfigureeritavaks töötlemisplatvormiks.

Vahetatava pinnakatte süsteemi kontseptsioon
Süsteemi põhikomponendiks on tavaline jäik terasest või alumiiniumist kuumutusplaat. Sellel põhistruktuuril on:

Sisseehitatud kassettküttekehad või takistuskütteelemendid

Hajutatud temperatuuriandur (RTD-d või termopaarid)

Konstruktsioonitugevdus rõhu ühtlaseks jaotamiseks

Täpselt{0}}töödeldud tasapinnalisus termilise ühtluse tagamiseks

Selle asemel, et asetada aluspind otse kokkupuutesse protsessi materjalidega, kinnitatakse plaadi esiküljele mehaaniliselt õhuke vahetatav vooder. Vooder on füüsiline liides, mis võtab protsessiga ühendust.

Plaadil on kiiresti vahetatav kinnas, mis sobib suurepäraselt kõigega, mida see puudutab.

Vahetatavate pinnakattematerjalide tüübid
PTFE- ja PFA-vooderdised mittekleepuvate{0}}rakenduste jaoks
Fluoropolümeerist vooderdised on tavalised kleepuvate polümeeride, vaikude või kõvastunud komposiitide puhul.

Ühised omadused on järgmised:

Paksusvahemik 0,5–1,0 mm

Suurepärased vabastamisomadused

Väga hea keemiline vastupidavus.

Madal pinnaenergia

Lihtne vahetada peale kasutamist

Need vooderdised aitavad vältida materjali kleepumist kuumutamistsüklite ajal{0}}, lühendavad puhastusaega ja kaotavad vajaduse püsivalt eralduvate kattekihtide järele.

Metallist vooderdised kulumiseks
Protsessid, milles kasutatakse abrasiivseid või täidetud materjale, nõuavad seevastu tugevaid metallpindu.

Mõned tavalised valikud on järgmised:

Karastatud tööriistaterasest leht

Roostevabast terasest lihvitud lehed

Nikkeldatud kulumispinnad

Metallist vooderdised pakuvad:

Kõrge kulumiskindlus

Mõõtmete stabiilsus koormuse all

pinna kõvadus ühtlane

Pikaajaline{0}}jalgrattastabiilsus korduva surve all

Spetsiaalne komposiitvooder
Projekteeritud mitmekihilised vooderdised, mis ühendavad: täiustatud rakendused võivad kasutada

Termiliselt levivad kihid

Vabastavad katted

Tugevdustugi

Need konfiguratsioonid on valitud väga spetsiifiliste tootmisvajaduste jaoks.

Vooderdise kinnitussüsteemi mehaaniline disain
Kinnitus- ja kinnihoidmistehnikad
Vooder peab olema hästi ühendatud ja ühtlaselt ühendatud, et säilitada soojuslikku ja mehaanilist jõudlust.

Levinud säilitamise viisid on järgmised:

Perifeersed poldiraamid

Servaklambrid T-pesa

Soone hoidmissüsteemid (vaakum)

Magnetilised tugisüsteemid (ferro{0}}magnetvooderdistele)

Oluline on ühtlane kinnitusrõhk, et vältida:

Kohalikud õhuruumid

Termilised kuumad kohad

Pinna deformatsioon

Ebaühtlane soojusvahetus

Termilise liidese optimeerimine
Kuna vooder on lisakiht kuumutusplaadi ja protsessimaterjali vahel, tuleb termiline sidumine hoolikalt planeerida.

Tüüpilised liidese materjalid, sealhulgas:

Termilised määrdekiled

Grafiitfooliumilehed

Õhukesed metallkontaktide lehed

Need materjalid vähendavad termilise kontakti takistust ja suurendavad liidese kaudu soojusülekande efektiivsust.

Kuid isegi optimaalse ühenduse korral annab vooder täiendava soojustakistuse, mida tuleb protsessi juhtimisel arvesse võtta.

Soojus- ja protsessimõjud
Mõju küttekiirusele
Plaadisüsteemi soojusreaktsiooni muudetakse eemaldatava vooderdise lisamisega.

Peamised mõjud on järgmised:

Suurenenud termiline viivitus kuumenemisel{0}}

Pinna temperatuuri tipu reaktsiooni kiiruse kerge tõus

Muudetud PID häälestamise nõuded

Jahutuskäitumine muutus seiskamise ajal

Fluoropolümeerist vooderdiste puhul on soojustakistus kõrgem kui metallvooderdistel, seetõttu tuleb kuumutusprofiile hoolikalt kalibreerida.

Temperatuuri kompenseerimise tähtsus
Lisasoojusbarjääri tuleb kompenseerida protsessijuhtimissüsteemide reguleerimisega.

See võib hõlmata järgmist:

Pikemad leotusajad

Rampkiiruse reguleerimine

Pinnatemperatuuri tagasiside uuesti{0}}kalibreerimine

Profiili-põhised küttejuhtimisskeemid

Pinnatemperatuuri täpsus võib erineda seadeväärtustest ilma reguleerimiseta, eriti ajutise töö ajal.

Tehnilise projekteerimise spetsifikatsiooni nõuded
Pinna taluvus ja tasasus
Rõhu ühtlaseks jaotumiseks peab vooder olema üsna tasane.

Tüüpilised spetsifikatsiooniparameetrid hõlmavad järgmist:

Tasasuse tolerants kogu plaadi pinnale

Ühtlase paksusega voodrikiht

Pinna kareduse kriteeriumid (vastavalt protsessile)

Korratavus pärast mitut paigaldustsüklit

Tasasuse kõrvalekalded võivad tuleneda lokaliseeritud rõhu kõikumisest ja ebavõrdsest soojusülekandest.

Termilise sidumise nõuded
Liidese disain tagab ühtlase termilise kontakti kogu plaadi pinna ulatuses.

Spetsifikatsioonis määratletakse: a)

Vastuvõetavad liidese materjalid

Maksimaalne soojuskontakti takistus

Pingutusjõu jaotuse nõuded

Lubatud õhuvahe künnised (soovitavalt null)

Korratavad protsessitulemused nõuavad ühtlast termilist sidumist.

Hooldus- ja kasutuseeliseid
Kiire ülemineku võimalus
Vahetatavate vooderdiste peamine eelis on kiire ümberlülitamine erinevate tootmisprotsesside vahel.

Eelised: 1.

Väike katkestus sisuliste muudatuste vahel

Alusplaadi vähem puhastamist

Ümbervärvimisprotseduuride eemaldamine

Vähendatud pikaajalised{0}}hoolduskulud

Alusplaadi pinnakaitse
Püsiv kuumutusplaat on kaitstud:

Keemiline sõda.

Mehaaniline halvenemine

Saastunud - liim

Abrasiivsete osakeste tekitatud kahjustused

See pikendab oluliselt küttesüsteemi eluiga.

Rakenduse näited
Vahetatavate vooderdussüsteemide levinumad rakendused hõlmavad järgmist:

Kummi vormimise protsessid

Komposiitkõvastumisseadmed

Liimimise meetodid

Pressid teadus- ja arendustegevuseks

Mitmest materjalist prototüüpimisseadmed

Iga rakendus kasutab ära kiiret kohanemist erinevate materjalide vajadustega ilma riistvara vahetamata.

Abstraktne
Erinevatest materjalidest vahetatava pinnavooderdisoojendusplaadi süsteem pakub väga paindlikku insenertehnilist lahendust toiminguteks, mis nõuavad sagedast pinna interaktsiooniomaduste muutmist. Plaadi termiline funktsioon on eraldatud selle protsessiga kokkupuutepinnast, võimaldades ühel kuumutusüksusel teenindada nii nakkumatuid, keemiliselt vastupidavaid fluoropolümeerist vooderdusi kui ka vastupidavaid metallist kulumispindu.

Tasasus on hoolikalt määratletud, termilise sidumise lähenemisviis ja kinnitusviis tagavad ühtlase soojusülekande ja mehaanilise stabiilsuse. Kuigi protsessi juhtimine peab arvestama täiendava soojustakistusega, pakub alusplaat märkimisväärset pikaajalist-kasu töö paindlikkuse ja kaitse osas.

Kõige paindlikumad tootmissüsteemid on need, mis suudavad muuta mitte ainult oma protsessi parameetreid, vaid ka nende füüsilist liidest materjaliga, võimaldades sisuliselt ühel kuumutatud plaadil muuta oma tööpinda vastavalt käsilolevale ülesandele.