Bagaimana Memilih Plat Pemanas untuk Pengacuan Mampatan Termoplastik Gentian Panjang (LFT)?

pengacuan mampatan bahagian kereta besar daripada cas termoplastik bertetulang-kaca-kaca panas. Seperti menekan selimut yang panas dan kasar. Bahan itu mengalir di bawah banyak tekanan, mengisar terhadap plat panas. Plat keluli biasa akan haus dan kehilangan kerataannya menghasilkan variasi ketebalan bahagian. Plat hendaklah disadur perisai. Apabila memilih aplikasi termoplastik gentian panjang pengacuan mampatan pemanasan yang betul, pertimbangkan kekerasan permukaan, ketegaran struktur dan keseragaman terma – terutamanya untuk geometri lukisan dalam-dalam.

Cabaran haus: Gentian kaca sebagai bahan pelelas
Termoplastik gentian panjang (LFT) biasanya mengandungi 20-50% berat gentian kaca dan panjang gentian adalah dalam julat 6-25 mm. Dalam lejang mampatan, matriks polimer cair menggerakkan gentian keras dan runcing ini merentasi permukaan plat pada tekanan 50–200 bar (5–20 MPa). Gentian adalah pengikis kecil yang perlahan-lahan mengeluarkan bahan dari muka plat. Dalam beberapa minggu atau bulan pembuatan, plat keluli lembut atau tidak dirawat akan mempunyai calar, alur dan lekukan setempat. Ini menyebabkan ketidakseragaman dalam ketebalan bahagian, yang membawa kepada bahagian yang ditolak dan kerja semula alat.

Pengerasan Permukaan: Barisan Pertama Pertahanan
Muka platen ialah andas dan tukul yang tidak pernah terletak ialah polimer berisi kaca-yang mengalir. Untuk menahan lelasan ini, permukaan plat mestilah sekurang-kurangnya 60 Rockwell C (HRC) atau kira-kira 700–800 HV.

Pilihan Bahan Asas
Badan plat biasanya dihasilkan dalam keluli alat berkualiti tinggi, contohnya AISI H13 (1.2344), AISI P20 (1.2311) atau AISI 4140 pra dikeraskan. Kekonduksian terma, kebolehmesinan dan kestabilan dimensi keluli ini adalah baik pada suhu acuan biasa 150 hingga 250 darjah. Tetapi keluli kosong tidak mencukupi untuk aplikasi LFT.

Proses Pengerasan Permukaan
Satu daripada tiga prosedur standard digunakan untuk mengeraskan muka kerja plat pengacuan mampatan untuk LFT:

Kesesuaian Kedalaman Rawatan Kekerasan (HRC) untuk LFT
Gas atau plasma nitriding0.3-0.5 mm 65-70Baik untuk jumlah kaca sederhana (<=30%)
Penyaduran krom keras 0.05 hingga 0.2 mm 65 hingga 70Baik, tetapi mungkin retak di bawah beban titik tinggi
Salutan seramik PVD (TiN, CrN, AlTiN) 2–5 µm (0.002–0.005 mm) 80–85 (sehingga 2000–3000 HV) Hebat untuk sebatian bermuatan berat ( Lebih besar daripada atau sama dengan kaca 40%)
Nitriding membentuk zon resapan yang berubah secara progresif daripada lapisan sebatian keras ke teras yang lebih lembut, mengelakkan penyimpangan. Ia adalah alternatif yang paling kos efektif untuk pengeluaran volum sederhana.

Penyaduran krom keras mempunyai rintangan haus yang hebat tetapi memerlukan penyediaan tepi yang tepat untuk mengelakkan pengelupasan di bawah kitaran haba.

Physical Vapour Deposition (PVD) coatings such as titanium nitride (TiN) or chromium nitride (CrN) offer the greatest surface hardness (usually >2000 HV) dan pekali geseran yang sangat rendah. Walaupun salutan agak nipis (beberapa mikron), ia sangat merendahkan haus pelekat dan calar gentian. Untuk bahan yang paling kasar dan pembungkusan kaca tebal (contohnya 50% kaca), salutan PVD adalah jawapan yang optimum.

Ketegaran Struktur: Bahagian Belakang dengan Ribbing
Untuk pengacuan LFT, plat mesti menahan lenturan dan pesongan pada tekanan pembentukan tinggi yang biasanya berada dalam julat 100-200 bar. Malah ubah bentuk cembung atau cekung kecil (sekitar 0.1 mm) membawa dalam ketebalan bahagian yang tidak seragam, dengan kawasan nipis di mana tekanan adalah tertinggi dan bahagian tebal di tepi.

Demi kerataan, bahagian belakang plat pemanas (sebelah bertentangan permukaan pembentuk) mesti digunakan. Tulang rusuk dibuang atau dimesin dalam corak grid yang menambah modulus bahagian tanpa menambah terlalu banyak jisim. Jarak rusuk dan ketebalan rusuk sering dioptimumkan menggunakan analisis unsur terhingga (FEA) untuk daya pengapit yang dijangkakan dan geometri acuan. Plat bergaris yang baik dengan ketebalan keseluruhan 50 hingga 100mm boleh mempunyai pesongan kurang daripada 0.05mm dalam rentang 1 meter di bawah beban penuh.

Pengacuan Lukisan Dalam: Keseragaman Suhu
Item LFT-lukisan dalam, seperti cangkerang tempat duduk belakang kenderaan, modul-depan atau perumah bateri, memerlukan pengaliran berterusan bahan ke dalam dinding menegak atau berhampiran-tegak. Jika terdapat zon panas atau sejuk pada permukaan plat, polimer tidak akan mengalir secara seragam. Zon yang lebih panas akan membolehkan aliran yang lebih cepat, manakala zon yang lebih sejuk akan memejal lebih awal dan tidak akan terisi sepenuhnya.

Elemen pemanas, yang biasanya merupakan pemanas kartrij, hendaklah dipasang sedekat mungkin dengan permukaan kerja, biasanya 15-25 mm di bawah permukaan. Ini mengurangkan lag terma dan membolehkan tindak balas pantas kepada pelarasan titik tetapan suhu. Di tempat kehilangan haba yang tinggi (cth, berhampiran tepi dan di sudut tarikan dalam) pemanas kartrij disusun dalam corak zigzag atau selari dengan jarak yang lebih rapat. Tentukan berbilang zon pemanasan berasingan (biasanya 3-6 zon bagi setiap plat), setiap satu dengan penderia suhu sendiri (termokopel atau RTD) dan pengawal gelung tertutup. Struktur zon ini mengatasi kehilangan haba di kawasan berlainan plat, dan menjamin keseluruhan kawasan pembentukan, termasuk rongga tarikan dalam, kekal dalam ±2 darjah suhu yang dikehendaki.

Kemasan Permukaan Pelepasan Bahagian
Untuk mengoptimumkan pelepasan bahagian LFT yang dibentuk, permukaan plat hendaklah disiapkan dengan pengilat halus (Ra 0.2–0.4 µm atau lebih baik). Permukaan yang lebih licin meminimumkan seretan gentian dan pembentukan sisa polimer yang merosot. Salutan menggunakan pengilat asas plat bersalut PVD memberikan kedua-dua rintangan haus dan pelepasan mudah.

Kriteria Pemilihan Pengacuan Mampatan LFT Keperluan Ringkasan Spesifikasi yang dicadangkan
Keluli Alat Bahan Asas (H13, P20 atau 4140)
Kekerasan permukaan Lebih besar daripada atau sama dengan 60HRC ( Lebih besar daripada atau sama dengan 700HV)
Kaedah pengerasan Nitriding (0.3-0.5 mm) untuk<30% glass; PVD TiN/CrN for >30% kaca
Bahagian belakang plat Sangat rusuk, FEA-dioptimumkan untuk pesongan<0.05 mm/m
Pemanas katrij 15–25 mm dari permukaan, kawalan zon (±2 darjah ) Elemen pemanas
Kemasan permukaan Digilap hingga Ra Kurang daripada atau sama dengan 0.4 mikron
Kesimpulan
Pilihan plat untuk pengacuan LFT ialah perang menentang lelasan dan pesongan; cara untuk menang ialah dengan menggunakan alat-yang kukuh dan disokong dengan profil haba yang seragam. Pengacuan mampatan plat pemanasan termoplastik gentian panjang memerlukan permukaan yang boleh menahan tindakan pengisaran gentian kaca - boleh dicapai dengan nitriding, kromium keras atau salutan seramik PVD - dan bahagian belakang bergaris untuk mengelakkan pesongan di bawah tekanan tinggi. Pemanas kartrij dalam zon individu bersebelahan dengan permukaan kerja menghasilkan haba seragam yang diperlukan untuk pengacuan lukisan-dalam. Untuk menyediakan bahagian kereta yang ringan dan berkekuatan tinggi esok anda memerlukan alat yang tidak haus, plat yang dipilih dengan baik menyediakannya.