Natapanje velike lopatice vjetroturbine epoksidnom smolom zahtijeva da smola bude dovoljno topla da lako teče u vlaknastu podlogu, ali ne toliko vruća da prerano počne stvrdnjavati. PTFE uranjajući grijač u posudi sa smolom mora osigurati nježno, ujednačeno i, što je najvažnije, grijanje bez metala-kako bi se izbjegle katalizatori neželjenih reakcija. U procesu vakuum-potpomognutog prijenosa smole (VARTM), kvalitet finalnog kompozita ovisi koliko od stabilne temperature smole, tako i od samog vakuuma.
Uloga predgrijavanja u VARTM
U VARTM-u, smola se drži u loncu za punjenje, ponekad pod vakuumom, a zatim se uvlači u kalup koji sadrži suhim vlaknima. Predgrijavanje smole smanjuje njen viskozitet, omogućavajući joj da brzo i potpuno navlaži vlakna. Tipične ciljne temperature se kreću od 30 do 60 stepeni, u zavisnosti od sistema smole. Međutim, mnoge termoreaktivne smole-posebno epoksidi, poliesteri i vinil estri-sadrže katalizatore ili učvršćivače koji su vrlo osjetljivi i na temperaturu i na hemijske kontaminante.
Zašto se PTFE grijači preferiraju za predgrijavanje smole
Ako se koristi konvencionalni metalni{0}}obloženi grijač (bakar, nehrđajući čelik ili Incoloy), tragovi metalnih jona kao što su bakar ili željezo mogu se otopiti u smoli. Ovi ioni djeluju kao neželjeni katalizatori, ubrzavajući egzotermnu reakciju očvršćavanja. Rezultat je skraćeni vijek trajanja, prerano zgušnjavanje i potencijalno nestalna egzoterma unutar posude sa smolom. APTFE grijač VARTM predgrijavanje smolerješenje ovo u potpunosti izbjegava. Politetrafluoroetilen (PTFE) je hemijski inertan i ne oslobađa katalitičke metalne jone. Ovo inženjerima procesa daje predvidljiv, stabilan radni prozor za infuziju.
Niska gustoća Watt-a sprječava lokalizirano želiranje
Kritična karakteristika dizajna PTFE uranjajućih grijača za predgrijavanje smole je niska gustoća u vatima. Standardna gustina u vatima za ovu aplikaciju je manja ili jednaka 0,5 W/cm². Na ovom nivou, toplota se širi na veliku površinu, tako da se smola koja se nalazi neposredno uz plašt grejača ne pregreva. Lokalizirano pregrijavanje bi inače uzrokovalo geliranje katalizirane smole u tvrda, nerastvorljiva mjesta. Ove tvrde tačke mogu se odlomiti, začepiti linije za infuziju i uništiti punjenje kalupa. Mala gustoća u vatima osigurava ujednačeno zagrijavanje smole bez termičke degradacije.
Čista površina koja se-ne lijepi za serijske izmjene
Glatka, neprijanjajuća površina PTFE grijača sprječava prianjanje i stvrdnjavanje smole na grijač. Između serijskih promjena ili ciklusa kalupa, grijač se može brzo očistiti jednostavnim brisanjem otapalom ili uklanjanjem-ostalog filma. Ovo smanjuje vrijeme zastoja i eliminira unakrsnu-kontaminaciju između različitih formulacija smole.
Savjet za proces: koristite rampu{0}}kontrolor temperature namakanja
Standardni on{0}}off kontroler može uzrokovati prekoračenje temperature, što je opasno za katalizirane smole. Toplo se preporučuje automatski regulator temperature sa rampom{2}}profilom namakanja. Funkcija rampe polako povećava temperaturu smole (npr. 1-2 stepena u minuti) od ambijentalne do ciljne temperature infuzije. Natapanje tada stalno održava tu temperaturu. Ovaj nježan pristup izbjegava termalni šok i sprječava lokalizirane vruće točke koje bi mogle izazvati preranu egzotermu. U proizvodnji kompozita, nekoliko stepeni previsoko i smola postaje čvrst blok unutar posude-skup i opasan događaj.
Upravljanje rizicima od egzotermnih reakcija
Stvrdnjavanje epoksida je egzotermno; kada reakcija započne, proizvodi sopstvenu toplotu. Potopni grijač ne smije dodavati višak energije koji bi mogao pokrenuti nestalnu reakciju. Iz tog razloga, PTFE grijači za predgrijavanje smole često su opremljeni zaštitom od previsoke temperature, kao što je poseban termoelement ili termalni osigurač. Regulator bi također trebao biti u mogućnosti da automatski isključi grijanje ako temperatura smole prijeđe sigurnu granicu (obično 70-80 stupnjeva za većinu epoksida). Izbor grijača i strategija kontrole temperature su stoga neodvojivi.
Zaključak: Precizno grijanje za besprijekorne kompozite
PTFE uranjajući grijači pružaju pažljiv izvor topline bez-zagađivanja koji omogućava VARTM-u da proizvodi besprijekorne kompozite-bez mjehurića. Eliminacijom katalize metalnih jona, održavanjem niske gustoće u vatima kako bi se spriječilo geliranje i nudeći površinu koja se ne prianjaju-, oni rješavaju tri primarna termalna rizika u predgrijavanju smole. Kod VARTM oblikovanja, kontrola temperature je kritična kao i sam vakuum-bez oba, kompozit će imati šupljine, suhe mrlje ili nepotpuno očvršćavanje. Pravilno specificirani PTFE grijač, uparen sa rampom{7}}kontrolorom namakanja, osigurava ponovljivu,-kvalitetnu proizvodnju dijelova.
