Í háþrýstilagskiptum-fyrir hringrásarplötur, samsettar spjöld eða skrautlagskipt-verður hitunarplatan að standast gríðarlega þrýstikrafta á sama tíma og hún heldur nákvæmri flatleika og jöfnu hitastigi. Hefðbundin hitaplötuhönnun mun ekki lifa af þessa þjónustu. Að tilgreina aháþrýstings lagskipt hitaplatakrefst vandlegrar athygli á flatleikavikmörkum, plötuþykkt, endingu hitara og yfirborðsáferð. Þessi handbók lýsir mikilvægum forskriftum og verkfræðilegum forsendum fyrir upphitunarplötur sem notaðar eru í vökvalagspressum.
Helstu hönnunarkröfur fyrir háþrýstilagskipt hitaplötur
Hitaplatan í lagskiptu pressu þjónar tveimur aðgerðum samtímis: að veita jafnan hita til að herða eða binda lög og flytja lagskiptaþrýsting jafnt yfir vinnustykkið. Bilun í hvorri aðgerðinni leiðir til þess að vara er hafnað. Eftirfarandi forskriftir eru nauðsynlegar.
1. Flatleiki og hliðstæður
Mikilvæg forskrift er flatleiki vinnuyfirborðs hitaplötunnar. Við fullan lagskiptaþrýsting (venjulega 100–400 psi eða 0,7–2,8 MPa á vinnustykkinu) flyst hvers kyns óreglu á yfirborði beint yfir á lagskiptina, sem veldur þykktarbreytingum, delamination eða yfirborðsgöllum.
Leiðbeiningar um forskrift:
Halda skal flatneskju við 0,001–0,002 tommur á fæti (0,08–0,17 mm á metra) þegar hún er mæld við stofuhita á óhlaðinni plötu.
Eftir vinnslu er plötunni oft létt af streitu- (hitameðhöndluð) til að koma í veg fyrir skekkju þegar hún er hituð að vinnuhitastigi (venjulega 150–250 gráður fyrir mörg lagskipt).
Samhliða milli efri og neðra flöta (fyrir eina plötu) eða milli gagnstæðra plötur í fjöl-dagspressu verður að vera álíka þétt, venjulega innan við 0,002 tommur á fæti.
Í hönnun á lagskiptu pressu er flatleiki sannreyndur með því að nota nákvæma sléttu og skynjara eða með hnitamælavél (CMM). Nauðsynlegt er að viðhalda flatneskju bæði undir hitauppstreymi og vélrænu álagi.
2. Plata efni og þykkt fyrir stífni
Platan verður að standast sveigju undir beitt pressutonn. Sveigjan eykst með lengd plötunnar og minnkar með teningnum af þykkt. Efnisval hefur áhrif á stífleika (mýktarstuðull) og hitaleiðni.
Algeng efni:
| Efni | Mýktarstuðull (GPa) | Varmaleiðni (W/m·K) | Dæmigert notkun |
|---|---|---|---|
| Stál (A36, 4140) | 200 | 45 | Mikið tonn, slitþolið-flöt |
| Ál (6061-T6) | 69 | 167 | Minni tonnafjöldi, hraðari hitasvörun |
| Ryðfrítt stál (304, 316) | 193 | 16 | Ætandi umhverfi, hár hiti |
Stál er ákjósanlegt fyrir flesta háþrýstidælingu vegna mikillar stífni og lítillar sveigju undir álagi. Hægt er að nota ál fyrir smærri pressur eða notkun með lægri þrýstingi en þarf verulega meiri þykkt til að ná jafngildri stífni.
Ákvörðun plötuþykktar:
Nauðsynleg þykkt er reiknuð út frá óstuddu spani plötunnar (fjarlægð á milli pressagammastoða), hámarks laminationsþrýstingi og leyfilegri sveigju. Algeng þumalputtaregla fyrir stálplötur: þykkt (tommur) ≈ 0,3 × (span í fetum) fyrir 200 psi hleðslu með 0,002 tommu á hvern fót sveigjumörk. Fyrir nákvæma hönnun er endanleg þáttagreining (FEA) framkvæmd.
Dæmigerð háþrýstilagskipt hitaplata úr stáli er á bilinu 25 mm (1 tommu) þykk fyrir litla 300 mm × 300 mm plötu til 100 mm (4 tommur) eða meira fyrir 1,5 m × 3 m spjaldpressu.
3. Ending hitari undir þrýstiálagi
Hitaeiningar sem eru felldar inn í plötuna verða að lifa af endurteknar þjöppunarlotur án bilunar. Tvær gerðir hitara eru almennt notaðar.
Pípulaga hitari (gróf hönnun):
Pípulaga málm-klæddir hitarar (Incoloy eða ryðfríu stáli) eru þrýstir inn í vélrænar raufar á bakhlið plötunnar. Við lagskiptaþrýsting verður plötunni fyrir þjöppunarálagi um allan þversniðið. Ef rifurnar eru of grunnar eða hitarinn er ekki að fullu studdur, er hægt að mylja rörið eða innri viðnámsvír þess getur stutt.
Tæknilýsing fyrir pípulaga hitara:
Groove dýpt verður að passa nákvæmlega við þvermál rörsins (venjulega 0,1–0,2 mm truflunarpassun).
Samfellt lag af efni (að minnsta kosti 3–5 mm) verður að vera fyrir ofan botn grópsins að vinnufletinum. Þetta tryggir að rörið pressist ekki út eða afmyndast undir þrýstingi.
Rör eru stundum hjúpuð varmaleiðandi sementi eftir innsetningu til að útrýma tómum rýmum.
Hylkishitarar:
Hylkishitarar eru settir í boruð blindgöt, venjulega frá bakhlið eða brún plötunnar. Þetta eru kringlótt, sívalur frumefni með mikilli-þéttleika innri pökkun. Vegna þess að þeir eru að fullu lokaðir í þéttu-þolsgati, eru þeir í eðli sínu ónæmari fyrir mulning en pípulaga hitarar í opnum raufum.
Kostir við háþrýstilagskiptingu-:
Yfirburða þrýstistyrkur - holuveggirnir styðja rörlykjuna að fullu.
Mögulegur hærri wattaþéttleiki (allt að 50 W/cm² samanborið við ~15 W/cm² fyrir pípulaga).
Auðveldara að skipta út - hægt er að draga hylkin út án þess að vinna.
Ókostur:Fleiri göt þarf til að hylja plötusvæðið, sem eykur vinnslutíma og möguleika á hitauppstreymi-einsleitni ef bilið er ekki fínstillt.
Nauðsynlegt er að hitaeiningar haldi rafeinangrun undir þjöppun. Einangrun við háan-hita (magnesíumoxíð, gljásteinn eða keramik) verður að vera metin fyrir samsetta hitauppstreymi og vélrænni streitu. Megger próf eftir uppsetningu og fyrir fyrstu notkun staðfestir heilleika einangrunar.
4. Yfirborðsáferð og slitþol
Vinnuflötur hitunarplötunnar verður fyrir endurtekinni snertingu við lagskiptum, losunarfilmum og hreinsiverkfærum. Slitþol og stöðugur frágangur er mikilvægur.
Forskriftarvalkostir:
Harð krómhúðun– 0,05–0,1 mm á þykkt, hörku 65–70 HRC. Veitir framúrskarandi slitþol og losunareiginleika. Almennt notað fyrir hringrásarborð og skreytingar lagskipt pressur.
Nitriding (stálplötur)– Mál-herðandi hitameðferð sem framleiðir 0,2–0,5 mm hert lag (55–60 HRC). Engin stærðarbreyting, góð slitþol.
PTFE eða flúorfjölliða húðun– Lítill núningur og-límandi yfirborð, en minna endingargott við háan þrýsting. Hentar fyrir lága-hringrás eða mýkri lagskiptum.
Slípað ryðfrítt stál– Fyrir hollustuhætti eða ætandi umhverfi (td matvæli eða læknisfræðileg lagskipt). Krefst reglubundinnar endurfægingar.
Yfirborðsáferð er venjulega tilgreind sem Ra (meðaltal grófleika). Fyrir háþrýstingslaminering er 0,4–0,8 µm Ra algeng. Sléttari áferð (0,1 µm Ra) gæti verið nauðsynleg fyrir sjón--lagskipt en eykur kostnað.
Gátlisti fyrir forskriftir fyrir háþrýstidæluhitunarplötu-
Þegar óskað er eftir tilboði eða skrifuð innkaupalýsing skulu eftirfarandi atriði fylgja með:
| Forskrift | Dæmigert gildi / leiðbeiningar |
|---|---|
| Stærð plötu (L × B × T) | Til að passa pressuopnun; þykkt reiknuð út frá breidd og tonnum |
| Efni | Stál (4140, A36) eða ál (6061) |
| Flatleiki (stofuhita) | Minna en eða jafnt og 0,001–0,002 tommur/ft (minna en eða jafnt og 0,08–0,17 mm/m) |
| Samhliða (efst/neðst) | Minna en eða jafnt og 0,002 tommur/ft (0,17 mm/m) |
| Yfirborðsfrágangur (Ra) | 0,4–0,8 µm (0,4 fyrir mikilvæg sjónlagskipt) |
| Yfirborðsmeðferð | Harð krómplata (0,05–0,1 mm) eða nitriring |
| Hámarks rekstrarhiti | Venjulega 200–250 gráður fyrir venjuleg lagskipt; hærra fyrir sérhæfðar samsetningar |
| Tegund hitaeiningar | Hylkishitarar (ráðlagt) eða pípulaga hitarar í fullri-stuðningi við rifur |
| Watt þéttleiki | Minna en eða jafnt og 15 W/cm² fyrir pípulaga; Minna en eða jafnt og 35 W/cm² fyrir skothylki (með jöfnu bili) |
| Hitastig einsleitni yfir plötu | ±2 gráður eða betri við settmark |
| Fjöldi hitunarsvæða | Multiple zones recommended for plates >600 mm í hvaða stærð sem er |
| Staðsetning hitaeininga | Innfelld í plötu, ekki í snertingu við hitara, venjulega 2–6 svæði |
| Rafmagns einangrun | Megger test >10 megóhm við 500 V DC eftir samsetningu |
| Hámarksfjöldi pressunnar | Veitt af pressuframleiðanda; plata verður að vera FEA-fullgilt fyrir þá hleðslu |
Viðbótarupplýsingar um fjölmargar-dagspressur
Í margfaldri-dagsljósalagskiptu pressu (margar hitaplötur staflaðar með bilum á milli), er hver plata fyrir þrýstingi frá báðum hliðum. Platan verður að vera samhverf í byggingu, með sömu flatleika og yfirborðsáferð á báðum vinnuflötum. Hitaeiningar eru venjulega settar í miðhlutlaust plan til að koma í veg fyrir mismunadrif hitauppstreymi sem gæti skekkt plötuna. Æskilegt er að hitahylki sem er sett upp frá brúnum vegna þess að hægt er að miðja þá innan plötuþykktarinnar.
Hitajafnleiki undir þrýstingi
Lamination þrýstingur getur haft áhrif á hitaflutning. Þjappað efni hefur oft meiri hitaleiðni en lausir staflar. Hönnun plötunnar verður að taka tillit til hvers kyns hitaupptöku (td þrýstigrindur eða kælilínur). Mælt er með FEA uppgerð sem inniheldur bæði hitauppstreymi og vélrænt álag. Uppgerðin athugar fyrir:
Sveigja undir fullu tonnatali
Hitadreifing með fyrirhuguðu skipulagi hitara
Álagsstyrkur í kringum hitarahol eða rifa
Niðurstaða
Háþrýstingslaminering krefst öflugrar, nákvæmni-upphitunarplötu. Flatnessvikmörk upp á 0,001–0,002 tommur á fæti tryggja jafna þrýstingsdreifingu og samkvæmni vörunnar. Þykkar stálplötur standast sveigju, með þykkt reiknuð út frá pressusviði og tonnafjölda. Hylkishitarar veita yfirburða endingu undir þrýstiálagi samanborið við rörlaga hitara, þar sem þeir eru að fullu lokaðir í boraðar holur. Yfirborðsmeðferðir eins og harðkrómhúð eða nítríð lengja endingu plötunnar og bæta losun lagskipts. Nákvæmur gátlisti yfir forskriftir leiðir innkaupaferlið. Forritssértæk verkfræði{10} tryggir áreiðanlega framleiðslu. Með því að fylgja þessum leiðbeiningum, aháþrýstings lagskipt hitaplatagetur skilað margra ára þjónustu í krefjandi prentunarumsóknum, allt frá prentplötum til samsettra geimefna.
