FDY İplik Üretim Hattı Tedarikçiler

Düzenin delik şekli nasıl optimize edilir? FDY iplik üretim hattı (dikdörtgen şekil yerine dambıl şekli gibi) şekilli liflerin kıllarını ve kırık uçlarını azaltmak için?

Eğirme işleminde FDY (tam çekilmiş iplik) iplik üretim hattı Şekillendirilmiş liflerin kılları ve kırık uçları esas olarak eğirme sıvısı dinamiği ile malzeme özellikleri arasındaki karmaşık bağlantıdan kaynaklanır. Erimiş polimer düzedeki mikro gözeneklerden geçtiğinde delik duvarı üzerindeki normal gerilimin eşit olmayan dağılımı, ekstrüzyon genleşme etkisinin (Barus etkisi) eşit olmamasına yol açacaktır. Dikdörtgen deliği örnek olarak alırsak, eriyik kanalda en boy oranında büyük bir farkla aktığında, uzun tarafın orta alanındaki kayma hızı, kısa kenar alanındakinden önemli ölçüde daha yüksektir. Bu akış hızı gradyanı, ekstrüzyon anında kesit şeklinin eliptik bir distorsiyonuna dönüştürülür. Deneyler, dikdörtgen deliğin en-boy oranı 3:1'i aştığında, lif kesitinin düzlüğündeki her 1 birimlik artış için tüylenme oranının %12-15 artacağını göstermektedir.

Malzeme özellikleri açısından bakıldığında, şekillendirilmiş fiberlerin soğutmalı kalıplama prosesinde "dış yüzey" yapısal çelişkisi vardır. Hızlı soğutma, kesit şeklini katılaştırabilse de, yüzey polimeri, sıcaklık gradyanı nedeniyle artık gerilim oluşturur. Gerilme konsantrasyonu malzemenin akma dayanımını aştığında tüylülüğe neden olur; Yavaş soğutma iç gerilimi serbest bırakabilirken, kesit şeklinin küçülmesine ve kırılma riskinin artmasına neden olur. Bu çelişki özellikle dambıl ve trilob gibi karmaşık kesitlere sahip liflerde belirgindir.

Geleneksel dikdörtgen deliklerin yapısal kusurlarını hedefleyen dambıl şeklindeki delik şekli, akışkanlar mekaniği optimizasyonu yoluyla üçlü iyileştirme sağlar:
Gerilim homojenleştirme tasarımı: Dambıl şeklindeki kanal, giriş bölümündeki eriyiğin kayma hızı eğimini %30-40 oranında azaltmak için hiperbolik bir geçiş bölgesini benimser. Simülasyonlar, bu tasarımın kanal kesitinin normal gerilim dağılım katsayısını dikdörtgen deliğin 0,68'inden 0,82'sine çıkarabildiğini ve ekstrüzyon genişlemesinin düzgünsüzlüğünü önemli ölçüde azaltabildiğini göstermektedir.

En boy oranının optimizasyonu: Düzeç deliğinin en boy oranı, modern bir giriş yapısıyla birlikte geleneksel 1,5:1'den 2,5:1'e çıkarıldı. Deneyler, L/D≥2 olduğunda eriyiğin kanalda kalış süresinin %25 oranında uzadığını, elastik enerji deposunun daha fazla serbest bırakıldığını ve lif kesit tutma oranının %40 arttığını göstermektedir.
Yüzey kalitesinin iyileştirilmesi: Lazer mikro işleme teknolojisi, kanalın iç duvarına mikron düzeyinde spiral desenler kazımak için kullanılır, böylece eriyik akış durumu laminer akıştan türbülanslı akışa değişir ve sınır tabakası etkisini etkili bir şekilde kırar. Test verileri, bu işlemin saç oluşma oranını %55, kırılma oranını ise %40 oranında azaltabildiğini göstermektedir.

Temel süreç parametreleri için işbirlikçi kontrol stratejisi
Sıcaklık alanı yönetimi: Eriyik sıcaklığı-viskozite-dönme hızına ilişkin bir bağlantı modeli oluşturun. Eğirme sıcaklığı 290±2°C'de kontrol edildiğinde, eriyik viskoelastisite optimum pencerededir. Şu anda dambıl şeklindeki deliğin ekstrüzyon stabilitesi dikdörtgen delikten %60 daha yüksektir.
Soğutma rüzgar hızı kontrolü: CFD simülasyonu yoluyla rüzgar alanı dağılımını optimize etmek için dairesel bir yan üfleme sistemi kullanılır. Deneyler, rüzgar hızı eğimi 0,3 m/s/mm'ye ayarlandığında, çekmenin yüzey sıcaklığı homojenlik katsayısının 0,95'e ulaştığını ve yerel stres konsantrasyonunu etkili bir şekilde ortadan kaldırdığını göstermektedir.
Yağ yapışma optimizasyonu: Yağın kıtık yüzeyindeki temas açısını 82°'den 65°'ye düşürmek ve yapışmayı %35 artırmak için nano modifiyeli bir silikon yağı sistemi geliştirin. Bu sadece statik elektrik birikimini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda elyaf yüzeyinde bir yağlayıcı tabaka oluşturarak tüylü elyafların oluşma oranını %28 oranında azaltır.

Jiaxing Shengbang Mechanical Equipment Co., Ltd.'nin teknik uygulamasında delik şekli optimizasyonunun endüstriyel uygulaması, FDY eğirme üretim hattının ekipman yükseltmesi yoluyla gerçekleştirildi:
Yüksek hassasiyetli işleme ekipmanı: Alman DMG MORI CNC takım tezgahlarının piyasaya sürülmesi, bağımsız olarak geliştirilen plazma kaplama teknolojisiyle birleştiğinde, düze mikro delik işleme doğruluğunun 0,002 mm'ye ve yüzey pürüzlülüğünün Ra<0,05μm'ye ulaşmasını sağlar.
Çevrimiçi izleme sistemi: FDY eğirme üretim hattının eğirme sürecinin gerçek zamanlı teşhisini gerçekleştirmek için kızılötesi termal görüntüleme ve lazer çap ölçüm teknolojisini entegre edin. Kesitsel bozulmanın eşiği aştığı tespit edildiğinde sistem, dönüş hızını ve soğutma parametrelerini otomatik olarak ayarlayabiliyor ve tepki hızı 0,5 saniyeye kadar artırılıyor.
Proses veri tabanı yapısı: 2.000'den fazla deneysel veriye dayanarak, delik şekli optimizasyonu için veri desteği sağlamak üzere 12 özel şekilli bölümü ve 5 polimer malzemeyi kapsayan bir proses parametre kütüphanesi oluşturulmuştur.