Miks on paagiahjus klaaskiudu tõmbamise protsessis klaaskiu moodustamise põhivõti kiujuur?

Kiudude moodustamise põhiprintsiibid

 

Paakahju kiudude tõmbamise protsessis voolab sulaklaas hüdrostaatilise rõhu all tilkadena välja plaatinasulamist deflektori põhjas olevast täppisdüüsist. Otse düüsi all asuv-kiire tõmbemasin pöörleb pidevalt suure kiirusega, avaldades langevale klaasitilgale tugevat venitusjõudu. Selle protsessi võti peitub dünaamilises tasakaalutsoonis, mis moodustub piiskade väljumiskohas-kiujuurest:

 

1. Kiujuure moodustumine:

Düüsi väljapääsu all jõuavad sulaklaasi pindpinevus (püütakse säilitada tilga sfäärilist kuju) ja tõmbemasina venitusjõud (püütakse tilka venitada) dünaamilise tasakaalu. See põhjustab sulaklaasi düüsi väljalaskeava juures ainulaadse poolkuukujulise piirkonna. Selle piirkonna läbimõõt kitseneb järk-järgult düüsi väljapääsust.

 

2. Kiudude moodustamise liin:

Vahemaa düüsi väljalaskeavast kuni sulaklaasi venitamiseni ja tahkumiseni ning kiu läbimõõduni lõpliku ja mitte{0}}enam-muutuspunktini nimetatakse kiudude moodustamise jooneks. Seda joont hõlmav ruum on kiudude moodustamise tsoon. Selles tsoonis toimub sulaklaasi viskoossuse dramaatiline muutus, tahkudes viskoossest vedelikust tahketeks kiududeks.

 

3. Kiu joonistusjoon:

See viitab kogukaugusele düüsi väljalaskeavast kuni tõmbemasina kiudude mähkimispunktini. Seda kaugust saab käsitsi reguleerida vastavalt protsessi nõuetele (nt jahutusvajadused ja tööruum) ning see on tavaliselt palju pikem kui tegelik kiudude moodustamise liini pikkus.

Kiujuure ja kiudude moodustamise liini stabiilsus on kvaliteetsete{0}}klaaskiudude tootmisel otsustav tegur, mis mõjutab otseselt:

 

◉ Kiu läbimõõdu ühtlus

◉ Katkestusmäär

◉ Tootmise efektiivsus ja maksumus

 

Peamised protsessi parameetrid, mis mõjutavad vormimise stabiilsust:

* Vedeliku tase: määrab sulaklaasi hüdrostaatilise rõhu düüsi juures, mõjutades väljavoolu kiirust ja algset kiujuure morfoloogiat.

* Katiku temperatuur: sulaklaasi viskoossuse täpne reguleerimine on sobivate tõmbeomaduste saavutamiseks ülioluline.

* Tõmbekiirus: määrab otse tõmbejõu suuruse ja lõpliku kiu läbimõõdu.

* Sulaklaasi omadused: keemiline koostis määrab selle viskoossuse{0}}temperatuuri omadused, pindpinevuse, kristalliseerumistendentsi jne.

* Jahutustingimused: mõjutab temperatuuri gradienti ja tahkumise kiirust kiu juurte piirkonnas, mis on stabiilsuse ja kiu jõudluse jaoks ülioluline.

* Tõmbe suhe: düüsi ava läbimõõdu ja lõpliku kiu läbimõõdu suhe, mis peegeldab tõmbeastet.

 

Õhuvoolu juhtimine: mõjutab temperatuurivälja jaotust ja jahutuse efektiivsust kiu juurte piirkonnas.

 

Basseiniahjude kiudude tõmbamise protsessi seadmed ja paigutus

 

Stabiilse ja tõhusa kiudude moodustamise saavutamine tugineb protsessiseadmete seeriale, mis on täpselt paigutatud vertikaalselt (ülevalt alla):

 

1. Spindel:

Sisaldab ja reguleerib sulaklaasi temperatuuri ning juhib sulaklaasi voolu läbi tila.

 

2. Fiber Root Cooler:

Asub otse spindli all, kiujuure piirkonna lähedal. Tavaliselt kasutab see õhkjahutust (kõrg-rõhuga õhukardin) või vesijahutust (kaudselt), et kiiresti ja kontrollitavalt sundida-jahutama kõrge-temperatuuri viskoosseid kiujuuri, kiirendades sulaklaasi tahkumist ja vormimist. See on võtmeseade kiujuurte stabiliseerimiseks.

 

3. Toorkiu pihusti:

Pärast seda, kui kiud on algselt tahkunud, pihustatakse sellele lisajahutuseks veeudu või õhku.

 

4. Monofilamentõliti:

Enne monokiudude toorkiududeks kimpu panemist kantakse iga monokiu pinnale ühtlaselt märgavat ainet (kimpuaine, määrdeaine, sideaine jne). Liimaine mängib üliolulist rolli kiudude kaitsmisel, kiududeks sidumisel ja järgnevate komposiitmaterjalidega sidumisel.

 

5. Pakend:

Erinevatest düüsidest voolavate monokiudude ruumilise eraldatuse tagamine, vältides nende kokkukleepumist või kokkupõrget.

 

6. Pakend:

Mitme õlitatud ja kokku pandud monokiudude (tavaliselt kümnete kuni tuhandete) õrn sidumine pidevaks niidiks.

 

7. Aeglane-tõmberull:

Kimpu all asuv see rakendab kokkupandud hõõgniidile kerget pinget, võimaldades sellel sujuvalt üle minna{0}}kiire joonestusmasina alale.

 

8. Õhuvoolu hajuti:

Tõmbemasina sisselaskeava kohal asuv see hajutab või juhib õhuvoolu, vältides suurel kiirusel{0}}pöörleva tõmbemasina pea tekitatud turbulentsi häirimast ülaltoodud kiudude stabiilset tööd.

 

9. Joonistusmasin:

Vormimissüsteemi jõutuum. Selle suurel-kiirusel pöörlev pea (keerimispea) tekitab tugeva tõmbejõu, venitades sulaklaasi kiududeks ja kerides tahkunud hõõgniidi pooliks (lõngaks). Vormimisprotsessi asendijoon viitab eelnimetatud võtmeseadmete (peamiselt šabloon, õlitaja, komplekteerija, joonistusmasina kerimisratas ja pea) suhtelisele vertikaalsele ja horisontaalsele paigutusele. See paigutus mõjutab otseselt kiu liikumisteed, pinge jaotust ja jahutusefekti.

 

Ühekihiline-paigutus: kõik vormimistoimingud (šabloonist mähiseni) tehakse põhimõtteliselt samal töötasandil. Struktuur on suhteliselt lihtne, kuid tööruum võib olla piiratud.

 

Kahe-kihi paigutus: protsess on jagatud ülemiseks ja alumiseks töötsooniks (tavaline suurte paakahjude joonistusjoonte puhul). Ülemine tsoon: hõlmab tavaliselt šablooni, kiujahutit, pihustit, õlitajat, kogujat ja kogujat kõrgel -temperatuuril vormimiseks ja eeltöötluseks.

 

Alumine tsoon: hõlmab peamiselt aeglast{0}}tõmberulli, õhuvoolu difuusorit ja tõmbemasinat kiudude mähimiseks. See paigutus optimeerib ruumikasutust, parandab töökeskkonda (eriti kõrge -temperatuuri tsooni isoleerimist) ja hõlbustab automatiseerimist.

 

Kokkuvõte

Klaaskiu vormimine on pindpinevuste ja mehaanilise tõmbejõu täpse tasakaalustamise kunst kõrgetel temperatuuridel. "Kiudjuurte" moodustumise ja stabiliseerimismehhanismi mõistmine on protsessi valdamise tuum. Põhiparameetreid, nagu vedeliku tase, temperatuur, kiirus ja jahutus, täpselt reguleerides ning täppisseadmesüsteemi, mis koosneb deflektorplaadist, jahutist, õlitajast, tõmbemehhanismist koos mõistliku vormimisprotsessi asendijoonega, saab viskoosset sulaklaasi tõhusalt ja stabiilselt muuta suure jõudlusega pidevaks klaaskiuks.