Přímé navíjení rovingu Tex: Výběr 2400, 4800 nebo 9600 pro pultruzi a navíjení filamentu

Pultruzní linka, která nikdy neběží zcela čistě, má obvykle problém s texem, nikoli s pryskyřicí. Profil se objeví se suchými místy v rozích, jakmile zvýšíte rychlost. Nebo je obsah skla o bod nižší, než požaduje výkres, a žádná teplota matrice mezeru neuzavře. Nebo je každá pozice na cívečnici obsazená a v sekci stále chybí vlákno. Nic z toho se nezobrazí jako chyba v datovém listu, protože v datovém listu není nic špatně. Zobrazí se, protože tex byl vybrán z katalogu, nikoli z linky.

Tato příručka se zabývá výběrem mezi jemností 2400, 4800 a 9600 tex tak, jak se s tím procesní inženýr ve skutečnosti setkává: co toto číslo měří, proč dva rovingy se stejnou jemností tex nejsou zaměnitelné, kolik konců daný profil potřebuje a kolik vás každý krok nahoru stojí.

Co tex vlastně měří (a výnosové číslo za ním)

Tex je lineární hustota: gramy na 1 000 metrů. Pramen s 2400 tex váží 2,4 g na každý natažený metr; 4800 tex váží 4,8 g; 9600 tex váží 9,6 g. To je celá definice a stojí za to ji jasně uvést, protože tex se používá jako zkratka pro „tloušťku“ způsobem, který skrývá dvě věci, které nepopisuje: průměr vlákna uvnitř pramene a pevnost laminátu, který z něj vyrobíte.

Pokud vaše výkresy nebo vaše nákupní oddělení pracují v amerických jednotkách, stejná specifikace se zobrazí jako výtěžnost v yardech na libru, což vyjadřuje stejnou vlastnost z opačného směru:

V jednom řádku:yardů/libru = 496 055 ÷ tex.

tex	g/m²	≈ yardů/libru
1200	1.2	413
2400	2.4	207
4800	4,8	103
9600	9.6	52

Převod je aritmetický, nikoli aproximace chování materiálu: 1 lb = 453,592 g a 1 yd = 0,9144 m, a konstanta vyplývá z těchto dvou faktů. Je to důležité, protože americký distributor uvádějící „výtěžnost 206“ a datový list továrny uvádějící „2400 tex“ popisují stejný roving ve dvou notacích. Před porovnáním převeďte číslo tex a číslo výtěžnosti a nikdy neuvádějte číslo tex a číslo výtěžnosti do stejné tabulky bez označení, který sloupec je který.

Stejný tex, jiný pramen

Dva dodavatelé mohou nabízet 4800 tex a přesto dodávat prameny, které se chovají odlišně, protože tex je výsledkem dvou nezávislých rozhodnutí: kolik vláken nese průchodka a jak silné je každé vlákno.

Jeden filament z E-skla o tloušťce 17 µm nese zhruba 0,58 tex; o 24 µm asi 1,15 tex, při předpokládané hustotě skla 2,55 g/cm³. Po provedení tohoto výpočtu se objeví užitečná věc: průchodka se 4 000 otvory natažená o tloušťce 17 µm má tloušťku blízkou 2 315 tex, zatímco průchodka s 2 000 otvory a tloušťkou 24 µm má tloušťku blízkou 2 307 tex. Stejná tex, poloviční počet otvorů, filamenty mají asi o 40 % větší průměr.

Tyto dva prameny nejsou ve směru proudění ekvivalentní. Svazek mnoha jemných vláken představuje mnohem větší povrch pro pryskyřici a rozprostírá se do ploššího pásu, což napomáhá smáčení a vyplňování široké, tenké dutiny. Svazek s menším počtem hrubších vláken se jinak snáší a impregnuje, odolává otevírání u vstupu do matrice a jinak přenáší svou vlastní pevnost do laminátu. Ani jeden z nich není v abstraktním smyslu lepší; jsou to různé nástroje.

Z toho vyplývá, že je to malé a levné: požádejte o průměr vlákna a počet otvorů v průchodce vedle texu. Dodavatelé z tohoto důvodu zveřejňují tex a průměr v samostatných sloupcích a je to nejrychlejší způsob, jak zjistit, zda levnější 4800 má stejnou výztuž, nebo jen stejné číslo.

Hmotnostní bilance: od profilu ke koncům

Toto je výpočet, který promění kresbu v sadu pro cívku. Tři kroky a předpoklady jsou stejně důležité jako aritmetika.

Krok 1 – hmotnost skla na metr.Vynásobte plochu průřezu v cm² číslem 100, abyste získali objem jednoho metru profilu, vynásobte ji cílovým objemovým podílem vláken a poté hustotou skla. Pro hustotu se zde používá hodnota 2,55 g/cm³.

Krok 2 – konec.Vydělte hmotnost skla na metr hmotností, kterou jeden konec dodává na metr, což je tex ÷ 1 000.

Krok 3 – zaokrouhlení a opětovná kontrola.Konce jsou celá čísla. Zaokrouhlete nahoru a poté vypočítejte obsah vláken, který skutečně budete stavět, protože to je profil, který budete dodávat.

Předpoklady, uvedené jednou, abyste si mohli dosadit své vlastní: veškerá výztuž je z rovingu (v průřezu není žádná rohož, závoj ani výplň), cílová Vf je objemový podíl, nikoli hmotnostní podíl, a vůle matrice a zpětný tok pryskyřice se ignorují. Změňte kteroukoli z těchto hodnot a čísla se změní.

Zpracovaný příklad: plochý profil 100 mm × 6 mm s cílovým Vf 0,60.

Plocha = 6,00 cm², takže jeden metr profilu obsahuje 600 cm³ materiálu

Objem skla = 600 × 0,60 = 360 cm³

Hmotnost skla = 360 × 2,55 =918 g/m²

tex	g/m na konec	požadované konce (přesné)	končí na objednávku	g/m² doručeno	Vf skutečně postaven
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

Všechny tři možnosti texu splňují cíl v rámci zaokrouhlování. A to je pointa: v této fázi výpočtu tex vypadá jako svobodná volba. Rozdíly, které o něm rozhodují, nejsou v této tabulce.

Co získáte a kolik zaplatíte, když postoupíte o krok výš

Tři sta osmdesát tři konců se změní na 192, pak na 96. Tento jediný poměr řídí čtyři oddělené účty a ne všechny se pohybují stejným směrem.

Polohy cívkovnic a doba navlékání nitě.Cena cívečnice se vztahuje na jednu pozici, stejně jako práce spojená s jejím navlékáním. Rozpůlením konců se oba konce rozpůlí. Na lince, kde je délka cívečnice vázacím omezením – což je většina pultruzních linek – je to často skutečný důvod pro posun o krok výše a nemá to nic společného s materiálem.

Změny a spojování obalů.Polovina konců znamená polovinu obalů, takže polovina odmontovaných spojů a polovina spojů za směnu. Při nepřetržitém provozu má menší počet přerušení větší hodnotu než o něco lepší hodnota smáčení, protože každý spoj je místem, kde se může něco pokazit.

Mokré.Zde je potřeba dodatek k tvrzení v katalogu. Vyšší texové číslo skutečně zvyšuje propustnost vláken na konec a stránka produktu to přímo uvádí: vyšší texové číslo znamená silnější pramen, což lze použít ke zvýšení obsahu vláken a urychlení výroby. To je pravda a je to tvrzení o propustnosti na konec. Není to slib, že vaše impregnace udrží tempo.

Doba zdržení v lázni se rovná délce lázně dělené rychlostí linky. Lázeň o průměru 0,6 m s rychlostí 0,3 m/min poskytuje každému prameni v pryskyřici dvě minuty; při rychlosti 0,6 m/min je to jedna minuta; při rychlosti 1,2 m/min třicet sekund. Hrubší svazek má více vrstev vláken, kterými pryskyřice proniká, takže stejná doba zdržení znamená menší penetraci. Zvyšte současně tex a rychlost linky – což je přesně to, co argument propustnosti podporuje – a oba účinky se sloučí proti smáčení.

Rozlišení obsahu vláken.Jeden konec jemnosti 2400 tex posouvá Vf na tomto profilu přibližně o 0,16 procentního bodu. Jeden konec jemnosti 4800 tex ji posouvá o 0,31; jeden konec jemnosti 9600 tex o 0,63. Pokud je vaše specifikace 60 ± 1 %, jsou všechny tři možnosti funkční. Pokud ořezáváte uvnitř jednobodového okna – 62 % až 63 % nebo porovnáváte hodnotu s kupónem zákazníka – 2400 tex vám dává zhruba šest kroků v tomto okně, 9600 tex sotva jeden.

Dohromady je vzorec konzistentní: tenké stěny, malé sekce a přísné tolerance obsahu vláken vás tlačí k jemnější textuře, kde přidané konce zajišťují rozlišení a rovnoměrné rozprostření. Silné sekce, dlouhé úseky a cívkové vlasce omezené na cívky vás tlačí k hrubší textuře, kde méně konců zajišťují jednoduchost. Jen velmi málo vlasců je omezeno všemi čtyřmi najednou, a proto se odpověď liší u dvou závodů používajících stejný profil.

Pultruze a navíjení filamentu: stejný tex, dva stropy

Stejný text se v obou procesech chová odlišně, protože omezující omezení není stejné.

In pultruze, strop je vstupem do raznice. Každý konec musí být roztažen do pásu, který rovnoměrně vyplní dutinu, bez mezer a bez překrytí. Více tenčích konců se snáze rozprostře a lépe vyplní širokou, mělkou část; méně silnějších konců je tužších, odolává otevírání a může způsobit nedostatek materiálu v rozích. Praktická hustota tex je tedy určena tím, kolik konců vaše cívka pojme a jak dobře funguje rozprostření před raznicí – nikoli tím, co nabízí datový list.

In navíjení vlákna, stropem je šířka pásma a napětí. Při stejné propustnosti dodává 48 konců o jemnosti 2400 tex a 12 konců o jemnosti 9600 tex stejnou hmotnost za hodinu. Dvanáct konců znamená kratší dráhu napětí a méně vodítek, což se snáze ovládá a snáze se znovu navléká. Každý z těchto dvanácti navíjecích kusů však nyní nese čtyřnásobný hmotnostní tok, takže jeden zádrhel, jeden špatný navíjecí kus nebo jeden napínací hrot se projeví jako vada pásu na širší ploše. Navíjení také zohledňuje šířku pásu na průchod, která se mění s texem: hrubší roving pokrývá větší šířku v jednom průchodu, což mění, kolik průchodů uzavírá vrstvu.

Pramen, který je ideální na 383 koncích protažený pultruzní matricí, může být špatnou volbou na 12 koncích na trnu. Stejný počet, jiný strop.

Číslo propustnosti, které určuje velikost vašeho cívníku

Než se zavážete k nějakému texu, zkontrolujte, co váš proutěný košík nabízí:

Aritmetika je jeden řádek:kg/h = konce × (tex ÷ 1000) × rychlost linky (m/min) × 0,06.

Při rychlosti 25 m/min je pro dodání 172,8 kg/h potřeba 48 konců nitě o hustotě 2400 tex, 24 konců nitě o hustotě 4800 tex nebo 12 konců nitě o hustotě 9600 tex.

tex	končí pro 172,8 kg/h při 25 m/min	končí pro 345,6 kg/h při 25 m/min
2400	48	96
4800	24	48
9600	12	24

Toto číslo určuje velikost cívečníku, hmotnost obalu a interval sejmutí. Neříká vám, zda se struna smáčí – to je výpočet doby zdržení výše – a neříká vám, zda se profil naplní. Použijte ho k určení velikosti cívečníku a poté pomocí dalších dvou čísel zkontrolujte, zda se vámi dimenzovaný cívečník skutečně pohybuje.

Často kladené otázky

Můžu si koupit jen nejhrubší textil, abych zkrátila konečky?

Můžete a na vlasci s omezeným počtem cívek to často platí. Nejprve zkontrolujte dvě věci: dobu zdržení, kterou vaše lázeň poskytuje při cílové rychlosti, a zda jeden konec dané textilie není příliš hrubý pro vaši toleranci obsahu vláken. Pokud obě hodnoty vyhoví, hrubší textilie vítězí svou jednoduchostí.

Dva dodavatelé uvádějí stejný text – jsou vzájemně zaměnitelné?

Ne nutně. Zeptejte se na průměr filamentu, počet otvorů v průchodce a systém třídění. Stejný textil s různou konstrukcí pramenů se bude smáčet odlišně a nepřenese pevnost do laminátu stejně.

Je 4800 tex „někde mezi“ 2400 a 9600?

Z hlediska hmotnosti ano: přesně dvojnásobek a půl. Z hlediska procesu ne. Zmenší konce na polovinu, aniž by se snížil počet kroků nastavení, a zdvojnásobí hmotnostní průtok na jednotku, místo aby se čtyřnásobně zvýšil. Kompromisy nejsou lineární, a proto je střední variantou často ta, která odpovídá lince s pevnou cívnicí a úzkou tolerancí.

Vyberte text, který vaše linka pojme

Tex je liniové rozhodnutí při nošení oblečení z datového listu. Začněte s průřezem a cílovým obsahem vláken, převeďte ho na gramy na metr, vydělte texem, abyste získali konce, a poté zkontrolujte tři věci, které vám katalog neřekne: zda má košík místo, zda má koupel čas a zda je jeden konec dostatečně jemný.Prohlédněte si produkty Ruifiber pro výztuž ze skelných vlákenabyste viděli rozsah výztuže podél této linie rovingu a přečetli sipřímého rovingu pro pultruzi a navíjení filamentůPřed odesláním poptávky (RFQ) s uvedením vašeho procesu, sekce, cílové Vf a pryskyřice si přečtěte stránku – čím více jich uvedete, tím více odpovědí se vám vrátí již odpovídajících vaší řadě.