Kodėl traukiant stiklo pluoštą bako krosnyje, pluošto šaknis yra pagrindinis stiklo pluošto formavimo elementas?

Pagrindiniai pluošto formavimo principai

 

Cisternos krosnies pluošto tempimo procese išlydytas stiklas, veikiamas hidrostatinio slėgio, išteka lašeliais iš platinos lydinio pertvaros apačioje esančio tikslaus antgalio. Didelės spartos tempimo mašina, esanti tiesiai po antgaliu, sukasi pastoviu dideliu greičiu, taikydama stiprią tempimo jėgą krintantį stiklo lašelį. Šio proceso esmė slypi dinaminėje pusiausvyros zonoje, susidarančioje prie lašelio išėjimo-pluošto šaknies:

 

1. Pluošto šaknų formavimas:

Žemiau antgalio išėjimo išlydyto stiklo paviršiaus įtempis (bandoma išlaikyti lašelio sferinę formą) ir tempimo mašinos tempimo jėga (bandant ištempti lašelį) pasiekia dinaminę pusiausvyrą. Dėl to išlydytas stiklas purkštuko išėjime sudaro unikalią pusmėnulio{1}}formos sritį. Šios srities skersmuo palaipsniui mažėja nuo purkštuko išėjimo.

 

2. Pluošto formavimo linija:

Atstumas nuo purkštuko išėjimo iki tol, kol išlydytas stiklas ištempiamas ir sukietėja, o pluošto skersmuo pasiekia galutinį ir nebesikeičiantį tašką, vadinamas pluošto formavimo linija. Šią liniją apimanti erdvė yra pluošto formavimo zona. Šioje zonoje išlydytas stiklas smarkiai keičia klampumą, sukietėdamas iš klampaus skysčio į kietus pluoštus.

 

3. Pluošto piešimo linija:

Tai reiškia bendrą atstumą nuo purkštuko išleidimo angos iki pluošto apvijos taško tempimo mašinoje. Šį atstumą galima reguliuoti rankiniu būdu, atsižvelgiant į proceso reikalavimus (pvz., aušinimo poreikius ir veikimo erdvę), ir paprastai jis yra daug ilgesnis nei tikrasis pluošto formavimo linijos ilgis.

Pluošto šaknų ir pluošto formavimo linijos stabilumas yra lemiamas veiksnys gaminant aukštos kokybės{0}}stiklo pluoštą, o tai tiesiogiai veikia:

 

◉ Pluošto skersmens vienodumas

◉ Lūžimo greitis

◉ Gamybos efektyvumas ir kaina

 

Pagrindiniai proceso parametrai, turintys įtakos formavimo stabilumui:

* Skysčio lygis: nustato išlydyto stiklo hidrostatinį slėgį ant purkštuko, turintį įtakos nutekėjimo greičiui ir pradinei pluošto šaknų morfologijai.

* Užrakto temperatūra: norint pasiekti tinkamas tempimo savybes, labai svarbu tiksliai kontroliuoti išlydyto stiklo klampumą.

* Tempimo greitis: tiesiogiai nustato tempimo jėgos dydį ir galutinį pluošto skersmenį.

* Išlydyto stiklo savybės: cheminė sudėtis lemia jo klampumo{0}}temperatūros charakteristikas, paviršiaus įtempimą, polinkį kristalizuotis ir kt.

* Aušinimo sąlygos: Įtakoja temperatūros gradientą ir kietėjimo greitį pluošto šaknų srityje, o tai labai svarbu stabilumui ir pluošto veikimui.

* Traukos koeficientas: purkštuko angos skersmens ir galutinio pluošto skersmens santykis, atspindintis tempimo laipsnį.

 

Oro srauto valdymas: Įtakoja temperatūros lauko pasiskirstymą ir aušinimo efektyvumą pluošto šaknų srityje.

 

Baseino krosnies pluošto brėžimo proceso įranga ir išdėstymas

 

Norint pasiekti stabilų ir efektyvų pluošto formavimą, reikia daug tiksliai vertikaliai išdėstytų proceso įrenginių (iš viršaus į apačią):

 

1. Velenė:

Sudėtyje yra ir reguliuoja išlydyto stiklo temperatūrą bei reguliuoja išlydyto stiklo srautą per snapelį.

 

2. Pluošto šaknų aušintuvas:

Įsikūręs tiesiai po velenu, netoli pluošto šaknies srities. Paprastai naudojamas aušinimas oru (aukšto-slėgio oro užuolaida) arba vandens aušinimas (netiesiogiai), kad greitai ir kontroliuojamai priverstų-atvėsinti aukštos-temperatūros, klampių pluoštų šaknis, pagreitintų išlydyto stiklo kietėjimą ir formavimąsi. Tai pagrindinė pluošto šaknų stabilizavimo įranga.

 

3. Žaliavinio pluošto purkštuvas:

Po to, kai pluoštas iš pradžių sukietėja, jis purškia vandens dulksną arba orą papildomam aušinimui.

 

4. Monofilamentinis tepalas:

Prieš sujungiant monofilamentus į neapdorotus siūlus, ant kiekvieno vienagijai siūlelio paviršiaus tolygiai užtepama drėkinamoji medžiaga (ryšulėlis, tepalas, jungiamoji medžiaga ir kt.). Dydžio formavimo priemonė atlieka lemiamą vaidmenį saugant pluoštus, sujungiant juos į sruogas ir sujungiant juos su vėlesnėmis kompozicinėmis medžiagomis.

 

5. Rinkinys:

Užtikrinti, kad iš skirtingų purkštukų tekantys vienagijai siūlai būtų erdviškai atskirti, neleisdami jiems sulipti ar susidurti.

 

6. Rinkinys:

Švelniai suriškite kelis alyvuotus ir surištus monofilamentus (paprastai nuo dešimties iki tūkstančių) į ištisinį siūlą.

 

7. Lėtas-traukimo volelis:

Įsikūręs po ryšuliu, jis šiek tiek įtempia surištą siūlą, todėl jis sklandžiai pereina į didelės spartos{0}}traukimo mašinos sritį.

 

8. Oro srauto difuzorius:

Įsikūręs virš tempimo mašinos įleidimo angos, jis išsklaido arba nukreipia oro srautą, neleisdamas turbulencijai, kurią sukelia dideliu greičiu{0}} besisukanti traukimo mašinos galvutė, trukdyti stabiliam aukščiau esančių pluoštų veikimui.

 

9. Piešimo mašina:

Formavimo sistemos galios šerdis. Jo dideliu greičiu besisukanti galvutė (vyniojimo galvutė) sukuria didelę traukimo jėgą, ištempdama išlydytą stiklą į pluoštus, o sukietėjusį siūlą suvyniodama į ritę (siūlą). Formavimo proceso padėties linija nurodo santykinį vertikalų ir horizontalų pirmiau minėtų pagrindinių įtaisų (daugiausia trafareto, tepalo, rišiklio, piešimo mašinos apvijos rato ir galvutės) išdėstymą. Šis išdėstymo dizainas tiesiogiai veikia pluošto eigą, įtempimo pasiskirstymą ir aušinimo efektą.

 

Vieno-sluoksnio išdėstymas: visos formavimo operacijos (nuo trafareto iki vyniojimo) iš esmės atliekamos toje pačioje darbo plokštumoje. Struktūra yra gana paprasta, tačiau veikimo erdvė gali būti ribota.

 

Dvigubo-sluoksnio išdėstymas: procesas suskirstytas į viršutinę ir apatinę veikimo zonas (dažniausiai didelėse cisternos krosnies piešimo linijose). Viršutinė zona: paprastai apima trafaretą, pluošto aušintuvą, purkštuvą, alyvos rišiklį, ryšulį ir rinktuvą, skirtą formuoti aukštoje-temperatūroje ir išankstiniam apdorojimui.

 

Apatinė zona: daugiausia apima lėto{0}}traukimo volelį, oro srauto difuzorių ir pluošto vyniojimo traukimo mašiną. Šis išdėstymas optimizuoja erdvės panaudojimą, pagerina darbo aplinką (ypač aukštos temperatūros zonos izoliaciją) ir palengvina automatizavimą.

 

Santrauka

Stiklo pluošto formavimas – tai menas tiksliai subalansuoti paviršiaus įtempimą ir mechaninę tempimo jėgą esant aukštai temperatūrai. „Skaidulinių šaknų“ formavimo ir stabilizavimo mechanizmo supratimas yra proceso įsisavinimo esmė. Tiksliai kontroliuojant pagrindinius parametrus, tokius kaip skysčio lygis, temperatūra, greitis ir aušinimas, ir naudojant tikslią įtaiso sistemą, susidedančią iš pertvaros plokštės, aušintuvo, tepalo, rišiklio ir traukimo mechanizmo, taip pat pagrįstą „formavimo proceso padėties linijos“ dizainą, klampus išlydytas stiklas gali būti efektyviai ir stabiliai paverstas didelio našumo nepertraukiamu stiklo pluoštu.