Kiekvienas preso instrumentas rodo, kad plokštelė yra tobulai pasukta 180 laipsnių kampu, tačiau sudėtinės dalys nuolat išryškėja tam tikroje zonoje. Termopora nemeluoja, bet matuoja plokštelės, o ne dalies temperatūrą. Esminė trūkstama grandis yra terminis kontaktas tarp plokštelės ir formos. Šis varginantis scenarijus-nepakankamai sukietėjusių dalių teisinga temperatūros nuskaitymo plokštelėsąlygos-yra viena iš dažniausiai pasitaikančių ir klaidingai diagnozuojamų problemų atliekant karšto spaudimo operacijas. Geros naujienos yra tai, kad pagrindinė priežastis beveik visada yra mechaninė, o ne terminė, ir ją galima išspręsti sistemingai šalinant triktis.
Paslėptas temperatūros kritimas: kodėl dalis šaltesnė nei jutiklis
Plokštelės viduje esantis termopora arba varžos temperatūros detektorius (RTD) praneša paties plokštelės korpuso temperatūrą. Šis skaitymas paprastai būna tikslus. Tačiau šiluma turi tekėti iš plokštelės, per sąsają, per formą ir į dalį. Kiekviena sąsaja įveda šiluminę varžą.
Du švarūs, plokšti metaliniai paviršiai, suspausti kartu, vis dar liečiasi tik aukščiausiose savo mikroskopinio šiurkštumo viršūnėse. Likusį plotą sudaro oro-užpildytos spragos. Oras yra labai prastas šilumos laidininkas (apie 0,026 W/m·K). Rezultatas yra ašiluminio kontakto varža-išmatuojamas temperatūros kritimas sąsajoje.
Pavyzdžiui, jei plokštelė rodoma 180 laipsnių kampu, formos paviršius, besiliečiantis su plokštele, gali būti tik 165 laipsnių, o formos ertmės paviršius, kuris liečia dalį, gali būti 150 laipsnių. Šio 30 laipsnių ar didesnio kritimo pakanka, kad būtų pagamintos nepakankamai sukietėjusios dalys, ypač termoreaktingų kompozitų, epoksidinių medžiagų ar gumos formavimo procesuose, kur kietėjimo kinetika yra labai jautri temperatūrai (10 laipsnių kritimas gali padvigubinti arba trigubai ilgesnį kietėjimo laiką).
Kodėl viena zona elgiasi prastai, o kitos gerai
Problema dažnai lokalizuota vienoje zonoje arba vienoje plokštelės srityje. Galimos kelios pagrindinės priežastys:
Šiek tiek deformuota forma arba plokštelė– Laikui bėgant pelėsiai gali susiformuoti arba susisukti. Tik 0,05 mm tarpas 200 mm tarpatramyje gali sukurti didelį oro sluoksnį. Esant kritinėms reikmėms, lygumas turi būti 0,025 mm/300 mm.
Nuolaužos tarp paviršių– Viena sukietėjusios dervos dalelė, metalinė šleifas arba atpalaiduojančios plėvelės gabalas, įstrigęs tarp plokštelės ir formos, apsaugo nuo kontakto. Net 0,1 mm plona dalelė gali pakelti pelėsį ir aplink ją susidaryti tuštuma.
Netolygus preso tonažas– Kelių{0}}taškų hidrauliniai presai gali netolygiai paskirstyti jėgą. Mažo -slėgio zona viename kampe arba viename krašte reiškia mažesnę kontaktinę jėgą, didesnę šiluminio kontakto varžą ir dėl to mažesnį šilumos perdavimą į tą formos sritį.
Susidėvėjusios arba netinkamai išlygiuotos plokštelės– Per daugelį ciklų pats plokštelės paviršius gali tapti nelygus dėl terminio ciklo valkšnumo, korozijos ar mechaninių pažeidimų.
Žingsnis{0}}po-žingsnis trikčių šalinimo procedūra
1 veiksmas: patikrinkite temperatūros rodmenis naudodami nepriklausomus jutiklius
Prieš priimdami prielaidą, kad yra sąsajos problema, įsitikinkite, kad įterptasis jutiklis veikia tinkamai. Paviršiaus zondas (termopora arba infraraudonųjų spindulių termometras) turi būti dedamas tiesiai ant plokštelės paviršiaus įtartinoje zonoje, o ne į įterptą šulinį. Palyginkite su žinoma-gera zona. Jei pats plokštelės paviršius yra šaltas, problema yra sugedus šildytuvui arba jutikliui, o ne sąsajos problemai.
2 veiksmas: patikrinkite ir nuvalykite kontaktinius paviršius
Plokštelė ir formos užpakalinė dalis turi būti kruopščiai nuvalytos. Bet kokias likučius, rūdis ar šiukšles reikia pašalinti naudojant ne-abrazyvinį tirpiklį ir smulkiu grandikliu arba plastikine mentele. Abrazyvinės trinkelės (pvz., Scotch{5}}Brite) gali būti naudojamos atsargiai, kad nebūtų pakeistas paviršiaus profilis. Po valymo paviršius reikia apžiūrėti stiprioje šviesoje. Įtartinos visos likusios tamsios dėmės ar iškilusios dalelės.
3 veiksmas: patikrinkite plokštumą tiesiu kraštu ir matuokliu
Mašinisto tiesus kraštas ir sukalibruoti matuokliai naudojami tiek plokštelės, tiek formos galinės pusės plokštumui patikrinti. Tiesus kraštas dedamas įstrižai ir išilgai vidurio linijų. Tarpai matuojami. Bet koks tarpas, didesnis nei 0,05 mm, rodo lygumo problemą. Iškrypusią formą galima iš naujo padengti frezavimo staklėmis arba paviršiaus šlifuokliu. Iškrypusią plokštelę gali reikėti profesionaliai peršlifuoti arba pakeisti.
4 veiksmas: įvertinkite kontaktinio slėgio pasiskirstymą
Kontaktinį slėgį galima vizualizuoti naudojant slėgiui{0}}jautrią plėvelę (pvz., „Fujifilm Prescale“ ar panašią). Plėvelė dedama tarp plokštelės ir formos, o presas uždaromas iki normalaus tonažo. Gautas spalvų tankis atskleidžia aukšto{5}} ir žemo{6} slėgio zonas. Arba atliekamas tarpiklio bandymas: prie kraštų dedamos plonos žalvario arba plastiko juostelės (0,05 mm, 0,10 mm, 0,15 mm). Presas uždaromas ir įvertinamas atsparumas traukiant kiekvieną tarpiklį. Lengvai traukiamas tarpiklis rodo nepakankamą kontaktinį slėgį toje srityje.
Jei visoje zonoje rodomas žemas slėgis, gali tekti reguliuoti preso tūrį arba formuoti tarpiklius (pvz., naudojant plonas nerūdijančio plieno tarpines, dedamas po žemo slėgio sritimi ant formos pagrindo plokštės). Hidrauliniams presams su keliais cilindrais galima subalansuoti atskirų cilindrų slėgius.
5 veiksmas: pritaikykite šiluminės sąsajos medžiagą (TIM)
Optimizavus lygumą ir slėgį, tačiau išlieka temperatūros kritimas, tarp plokštės ir formos įterpiama plona, suderinama ir labai laidži šiluminė sąsaja. Yra dvi veiksmingos parinktys:
Grafito folija– Lankstus nusluoksniuoto grafito lakštas, paprastai 0,2–0,5 mm storio. Grafito šilumos laidumas plokštumoje yra 150–300 W/m·K, o per{6}}storis – 5–15 W/m·K. Folija susispaudžia esant slėgiui, prisitaikydama prie paviršiaus nelygumų ir išstumdama oro tarpus. Grafitinė folija gali sumažinti sąsajos temperatūros kritimą 50–80 %, palyginti su sausu metalu{13}}su metalu. Jis yra stabilus iki 400 laipsnių inertinėje atmosferoje ir iki 300 laipsnių ore (oksidacija riboja tarnavimo laiką).
Minkštas varinis tarpiklis– Plonas (0,1–0,3 mm) atkaitintas vario lakštas. Varis turi labai didelį šilumos laidumą (apie . 400 W/m·K), bet yra mažiau suderinamas nei grafitas. Tai geriausiai veikia, kai paviršiai jau yra palyginti lygūs. Varinės tarpinės yra daugkartinio naudojimo, bet gali sukietėti{6}}per pasikartojančius ciklus.
Paraiškos pastaba:TIM turėtų apimti visą įtartinos zonos plotą, šiek tiek išsiplėsti už šildomos srities. Negalima naudoti jokių klijų ar riebalų, nes jie gali suirti aukštesnėje temperatūroje ir užteršti.
Proceso pavyzdys: prieš ir po sąsajos tobulinimo
Stiklo{0}}pluoštu sustiprinto epoksidinio preso formavimo presas pagamino nepakankamai sukietėjusias dalis galiniame kairiajame kvadrante. Plokštelės termopora rodė 185 laipsnių kampą, tačiau dalys parodė nepilną kryžminį ryšį. Trikčių šalinimas atskleidė:
Lygumo patikrinimas: 0,15 mm tarpas po galiniu kairiuoju formos kampu
Slėgio plėvelė: tame kvadrante praktiškai nėra kontaktinio slėgio
Pagrindinė priežastis: iškreiptas formos pagrindas ir ankstesnio montavimo metu įstrigusios šiukšlių dalelės
Išvalius, iš naujo padengus formos pagrindą ir įdėjus 0,3 mm grafito foliją tarp plokštelės ir formos, temperatūros kritimas per sąsają sumažėjo nuo maždaug 25 laipsnių iki mažiau nei 5 laipsnių. Dalys sukietėjo visiškai ir nuosekliai.
Kada atmesti liejimo formą arba plokštelę
Jei plokštumo korekcija (perklijuojant arba atnaujinant paviršių) ir naudojant TIM nepadeda pašalinti apatinės kietėjimo problemos, pelėsiai arba plokštelė gali būti nepataisoma ekonomiškai. Įtrūkimai, stipri korozija arba didelis deformacija (daugiau nei 0,5 mm) paprastai reikalauja pakeitimo. Net vienos dienos gamybos nuostoliai dažnai pateisina naujos preciziškai{3}}šlifuotos plokštės arba pakartotinai{4}}pagamintos formos kainą.
Išvada: serganti sąsaja, o ne sergantis šildytuvas
Nepakankamai sukietėjusi dalis, nepaisant teisingo temperatūros rodmens, yra klasikinis sutrikusios sąsajos, o ne sugedusio šildytuvo požymis. Gydymas yra padaryti, kad plokštelė ir pelėsiai būtų tikrai intymūs, termiškai kalbant. Švarūs paviršiai, patikrintas lygumas, tinkamas ir vienodas kontaktinis slėgis ir -kur reikia-suderinama šiluminės sąsajos medžiaga atkuria šilumos srauto kelią. Šiluma teka per tobulą prisilietimą, o netobulas prisilietimas gali sugadinti visą procesą. Vykdydami aukščiau aprašytus sistemingus trikčių šalinimo veiksmus, operatoriai gali paversti varginantį, pertraukiamą kokybės problemą nuspėjamu, kontroliuojamu procesu. Plokštelė karšta; pelėsiui nebereikia alkti karščio.
