Direct Roving Tex: Triar 2400, 4800 o 9600 per a pultrusió i bobinatge de filaments

Una línia de pultrusió que mai funciona del tot neta sol tenir un problema de textura, no de resina. El perfil surt amb pegats secs a les cantonades tan bon punt augmentes la velocitat. O el contingut de vidre es troba un punt per sota del que demana el dibuix, i cap temperatura de la matriu tanca el buit. O totes les posicions del cistell estan ocupades i la secció encara té poca fibra. Cap d'aquestes coses apareix com un error de full de dades, perquè res del full de dades és incorrecte. Apareixen perquè la textura s'ha triat d'un catàleg en lloc de de la línia.

Aquesta guia explica l'elecció entre 2400, 4800 i 9600 tex tal com ho fa un enginyer de processos: què mesura el nombre, per què dues metxes amb la mateixa textura no són intercanviables, quants extrems necessita un perfil determinat i quant costa cada pas endavant.

Què mesura realment tex (i el número de rendiment que hi ha al darrere)

Tex és una densitat lineal: grams per 1.000 metres. Una metxa de 2400 tex pesa 2,4 g per cada metre que s'estira; 4800 tex pesa 4,8 g; 9600 tex pesa 9,6 g. Aquesta és tota la definició, i val la pena dir-ho clarament perquè tex s'utilitza com a abreviatura de "gruix" d'una manera que amaga dues coses que no descriu: el diàmetre del filament dins del fil i la resistència del laminat que es construirà a partir d'ell.

Si els vostres dibuixos o el vostre departament de compres treballen en unitats nord-americanes, la mateixa especificació apareix com a rendiment en iardes per lliura, que expressa la mateixa propietat des de l'altra direcció:

En una línia:yd/lb = 496.055 ÷ tex.

tex	g/m²	≈ yd/lb
1200	1.2	413
2400	2.4	207
4800	4.8	103
9600	9.6	52

La conversió és aritmètica, no una aproximació del comportament del material: 1 lliura = 453,592 g i 1 iarda = 0,9144 m, i la constant es dedueix d'aquests dos fets. És important perquè un distribuïdor dels EUA que cita "rendiment de 206" i una fitxa tècnica de la fàbrica que diu "2400 tex" descriuen la mateixa metxa en dues notacions. Convertiu abans de comparar i no poseu mai una xifra de tex i una xifra de rendiment a la mateixa taula sense etiquetar quina columna és cada.

Mateix tex, fil diferent

Dos proveïdors poden cotitzar 4800 tex i encara enviar fils que es comporten de manera diferent, perquè el tex és el producte de dues decisions independents: quants filaments porta el casquillo i el gruix de cada filament.

Un filament de vidre E a 17 µm porta aproximadament 0,58 tex; a 24 µm, uns 1,15 tex, amb una densitat de vidre assumida de 2,55 g/cm³. Si fem aquest càlcul, apareix una cosa útil: un casquet de 4.000 forats dibuixat a 17 µm arriba a prop dels 2.315 tex, mentre que un casquet de 2.000 forats a 24 µm arriba a prop dels 2.307 tex. Mateix tex, la meitat del nombre de forats, filaments aproximadament un 40% més grans de diàmetre.

Els dos filaments no són equivalents aigües avall. Un feix de molts filaments fins presenta molta més superfície a la resina i s'estén en una banda més plana, cosa que ajuda a humitejar i a omplir una cavitat ampla i prima. Un feix de menys filaments i més gruixuts drena i impregna de manera diferent, resisteix l'obertura a l'entrada del motlle i tradueix la seva pròpia força al laminat de manera diferent. Cap dels dos és millor en abstracte; són eines diferents.

L'acció que això implica és petita i barata: pregunteu pel diàmetre del filament i el recompte de forats del casquet juntament amb el tex. Els proveïdors publiquen el tex i el diàmetre com a columnes separades exactament per aquest motiu, i és la manera més ràpida d'esbrinar si un 4800 més barat és el mateix reforç o simplement el mateix número.

El balanç de massa: del perfil als extrems

Aquest és el càlcul que converteix un dibuix en un disseny de cistella. Tres passos, i les suposicions importen tant com l'aritmètica.

Pas 1: massa de vidre per metre.Preneu l'àrea de la secció transversal en cm², multipliqueu-la per 100 per obtenir el volum d'un metre de perfil, multipliqueu-la per la fracció volumètrica de fibra objectiu i després per la densitat del vidre. Per a la densitat, el valor que s'utilitza aquí és de 2,55 g/cm³.

Pas 2: finalitza.Dividiu la massa del vidre per metre per la massa que un extrem subministra per metre, que és tex ÷ 1.000.

Pas 3: arrodonir i tornar a comprovar.Els extrems són nombres enters. Arrodoneix cap a l'alça i després calcula el contingut de fibra que realment construiràs, perquè aquest és el perfil que enviaràs.

Suposicions, enunciades una vegada perquè pugueu substituir les vostres: tot el reforç és de roving (no hi ha mat, vel ni farciment a la secció), el Vf objectiu és una fracció de volum en lloc d'una fracció de pes, i s'ignora el joc de la matriu i el sagnat de resina. Canvieu qualsevol d'aquestes i els números es mouen.

Exemple treballat: un perfil pla de 100 mm × 6 mm amb una Vf objectiu de 0,60.

Àrea = 6,00 cm², per tant, un metre de perfil conté 600 cm³ de material

Volum del vidre = 600 × 0,60 = 360 cm³

Massa de vidre = 360 × 2,55 =918 g/m²

tex	g/m per extrem	extrems requerits (exactes)	acaba a l'ordre	g/m lliurat	Vf realment construït
2400	2.4	382,5	383	919.2	0,601
4800	4.8	191.3	192	921.6	0,602
9600	9.6	95,6	96	921.6	0,602

Les tres opcions de text assoleixen l'objectiu dins de l'arrodoniment. I aquest és el punt: en aquesta etapa del càlcul, el text sembla una elecció lliure. Les diferències que el decideixen no apareixen en aquesta taula.

Què guanyes i què pagues quan puges un esglaó

Tres-cents vuitanta-tres extrems es converteixen en 192, i després en 96. Aquesta única proporció impulsa quatre comptes separats, i no tots es mouen en la mateixa direcció.

Posicions del cest i temps d'enfilat.El cost del filete és per posició, i també ho és la mà d'obra d'enfilar-lo. Tallar els extrems per la meitat es redueix a la meitat ambdós. En una línia on la longitud del filete és la restricció de lligament (que és la majoria de les línies de pultrusió), aquesta sovint és la veritable raó per pujar un esglaó, i no té res a veure amb el material.

Canvis i empalmes de paquets.La meitat dels extrems significa la meitat dels paquets, és a dir, la meitat de les retirades i la meitat dels empalmes per torn. En una tirada contínua, menys interrupcions valen més que una xifra de mullament lleugerament millor, perquè cada empalme és un lloc on alguna cosa pot sortir malament.

Mullat.Aquí és on l'afirmació del catàleg necessita un qualificador. Una textura més alta augmenta el rendiment de fibra per extrem, i la pàgina del producte ho diu directament: un nombre de textura més alt significa un fil més gruixut, que es pot utilitzar per augmentar el contingut de fibra i accelerar la producció. Això és cert, i és una afirmació sobre el rendiment per extrem. No és una promesa que la impregnació es mantindrà.

El temps de residència al bany és la longitud del bany dividida per la velocitat de la línia. Un bany de 0,6 m que funciona a 0,3 m/min dóna a cada filament dos minuts a la resina; a 0,6 m/min dóna un minut; a 1,2 m/min, trenta segons. Un feix més gruixut té més capes de filaments perquè la resina penetri, de manera que el mateix temps de residència comporta menys penetració. Augmenteu la tex i la velocitat de la línia junts, que és exactament el que fomenta l'argument del rendiment, i els dos efectes s'agreugen contra la mulladura.

Resolució del contingut de fibra.Un extrem de 2400 tex mou Vf aproximadament 0,16 punts percentuals en aquest perfil. Un extrem de 4800 tex el mou 0,31; un extrem de 9600 tex, 0,63. Si la vostra especificació és del 60 ± 1%, tots tres són viables. Si esteu retallant dins d'una finestra d'un punt (del 62% al 63% o igualant el cupó d'un client), 2400 tex us donen aproximadament sis passos, 9600 tex amb prou feines un.

En conjunt, el patró és consistent: parets primes, seccions petites i toleràncies ajustades en el contingut de fibra us empenyen cap al tex més fi, on els extrems addicionals compren resolució i una extensió uniforme. Seccions gruixudes, tirades llargues i línies limitades per la fila us empenyen cap al tex més gruixut, on menys extrems compren simplicitat. Molt poques línies estan limitades per les quatre coses alhora, per això la resposta difereix entre dues plantes que utilitzen el mateix perfil.

Pultrusió i bobinatge de filaments: mateixa textura, dos sostres

El mateix text es comporta de manera diferent en els dos processos perquè la restricció limitant no és la mateixa.

In pultrusió, el sostre és l'entrada del troquel. Cada extrem s'ha d'estendre en una banda que ompli la cavitat uniformement, sense buits i sense solapament. Els extrems més prims s'escampen més fàcilment i omplen millor una secció ampla i poc profunda; els extrems menys gruixuts són més rígids, resisteixen l'obertura i poden deixar les cantonades sense aigua. Per tant, la textura pràctica es defineix per quants extrems aguanta el teu cistell i per com funciona l'escampament previ al troquel, no pel que ofereix la fitxa tècnica.

In enrotllament de filaments, el sostre és l'amplada de banda i la tensió. A un rendiment igual, 48 extrems de 2400 tex i 12 extrems de 9600 tex lliuren la mateixa massa per hora. Dotze extrems signifiquen una trajectòria de tensió més curta i menys guies, cosa que és més fàcil de controlar i més fàcil de tornar a enfilar. Però cadascun d'aquests dotze paquets ara porta quatre vegades el flux de massa, de manera que un enganxall, un paquet defectuós o un pic de tensió apareix com un defecte de banda sobre una àrea més àmplia. El bobinatge també es preocupa per l'amplada de banda per passada, que canvia amb el tex: una metxa més gruixuda cobreix més amplada en un recorregut, cosa que canvia quantes passades tanquen una capa.

Una metxa ideal a 383 extrems a través d'una matriu de pultrusió pot ser una mala elecció a 12 extrems d'un mandril. Mateix nombre, sostre diferent.

El número de rendiment que dimensiona el vostre cistell

Abans de comprometre't amb un text, comprova què ha de proporcionar el teu creel:

L'aritmètica és una línia:kg/h = extrems × (tex ÷ 1000) × velocitat de línia (m/min) × 0,06.

A 25 m/min, per subministrar 172,8 kg/h calen 48 extrems de 2400 tex, 24 extrems de 4800 tex o 12 extrems de 9600 tex.

tex	acaba per 172,8 kg/h a 25 m/min	acaba per 345,6 kg/h a 25 m/min
2400	48	96
4800	24	48
9600	12	24

Aquest és el número que estableix la mida del cistell, la massa del paquet i l'interval de muda. No indica si la línia es mullarà (és a dir, el càlcul del temps de residència anterior) i tampoc no indica si el perfil s'omplirà. Utilitzeu-lo per dimensionar el cistell i, a continuació, utilitzeu els altres dos per comprovar que el cistell que heu dimensionat realment pugui funcionar.

Preguntes freqüents

Puc comprar el tex més gruixut per reduir les puntes?

Pots, i en una línia limitada per filet sovint té raó. Primer comprova dues coses: el temps de residència que dóna el teu bany a la velocitat objectiu i si un extrem d'aquest tex és un pas massa gruixut per a la teva tolerància de contingut de fibra. Si tots dos passen bé, el tex més gruixut guanya en simplicitat.

Dos proveïdors cotitzen el mateix text: són intercanviables?

No necessàriament. Pregunteu pel diàmetre del filament, el nombre de forats del casquillo i el sistema de dimensionament. El mateix tex amb una construcció de fil diferent es mullarà de manera diferent i no traduirà la resistència al laminat de manera idèntica.

És 4800 tex "entre" 2400 i 9600?

En massa, sí: exactament el doble i la meitat. En termes de procés, no. Redueix els extrems a la meitat sense reduir a la meitat el nombre de passos d'ajust, i duplica el flux de massa per paquet en lloc de quadruplicar-lo. Els inconvenients no són lineals, per això l'opció del mig sovint és la que s'adapta a una línia amb un filet fix i una tolerància ajustada.

Trieu el text que pot contenir la vostra línia

El tex és una decisió de línia que es pren quan es porta roba d'una fitxa tècnica. Comença per la secció i el contingut de fibra objectiu, converteix-lo a grams per metre, divideix-lo pel tex per obtenir els extrems i, a continuació, comprova les tres coses que un catàleg no et pot dir: si el cest té espai, si el bany té temps i si un extrem és un ajust prou fi.Navega pels productes de reforç de fibra de vidre de Ruifiberper veure el rang de reforç al llarg d'aquesta línia mòbil i llegir elmetxa directa per a pultrusió i bobinatge de filamentspàgina abans d'enviar una sol·licitud de cotització que assigni el vostre procés, secció, Vf objectiu i resina; com més n'especifiqueu, més resposta coincidirà amb la vostra línia.