Direct Roving Tex: Valg af 2400, 4800 eller 9600 til pultrudering og filamentvikling

En pultruderingslinje, der aldrig helt løber rent, har normalt et tex-problem, ikke et harpiksproblem. Profilen kommer ud med tørre pletter i hjørnerne, så snart du øger hastigheden. Eller glasindholdet ligger et punkt under, hvad tegningen angiver, og ingen mængde matricetemperatur lukker mellemrummet. Eller hver position på spolen er optaget, og sektionen mangler stadig fibre. Ingen af disse vises som en databladsfejl, fordi intet på databladet er forkert. De vises, fordi tex blev valgt fra et katalog i stedet for fra linjen.

Denne guide gennemgår valget mellem 2400, 4800 og 9600 tex, sådan som en procesingeniør rent faktisk bruger det: hvad tallet måler, hvorfor to rovings med samme tex ikke er udskiftelige, hvor mange ender en given profil har brug for, og hvad hvert trin op koster dig.

Hvad tex faktisk måler (og udbyttetallet bagved)

Tex er en lineær densitet: gram pr. 1.000 meter. En 2400 tex roving vejer 2,4 g for hver meter du trækker; 4800 tex vejer 4,8 g; 9600 tex vejer 9,6 g. Det er hele definitionen, og det er værd at sige det klart, fordi tex bruges som en forkortelse for "tykkelse" på en måde, der skjuler to ting, den ikke beskriver: filamentdiameteren inde i tråden og styrken af det laminat, du vil bygge ud fra den.

Hvis dine tegninger eller din indkøbsafdeling arbejder i amerikanske enheder, vises den samme specifikation som udbytte i yards pr. pund, hvilket udtrykker den samme egenskab fra den anden retning:

I én linje: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

Omregningen er aritmetisk, ikke en tilnærmelse af materialets opførsel: 1 lb = 453,592 g og 1 yd = 0,9144 m, og konstanten falder ud af disse to fakta. Det er vigtigt, fordi en amerikansk distributør, der citerer "206 udbytte", og et datablad fra et mølleværk, der siger "2400 tex", beskriver den samme roving i to notationer. Konverter, før du sammenligner, og indsæt aldrig et tex-tal og et udbyttetal i den samme tabel uden at angive, hvilken kolonne der er hvilken.

Samme tekstil, forskellig streng

To leverandører kan både tilbyde 4800 tex og stadig sende tråde, der opfører sig forskelligt, fordi tex er produktet af to uafhængige beslutninger: hvor mange filamenter bøsningen bærer, og hvor tyk hver filament er.

En E-glasfilament ved 17 µm bærer omtrent 0,58 tex; ved 24 µm, omkring 1,15 tex, ved en antaget glasdensitet på 2,55 g/cm³. Kør den beregning, og noget nyttigt viser sig: en bøsning med 4.000 huller tegnet ved 17 µm lander nær 2.315 tex, mens en bøsning med 2.000 huller ved 24 µm lander nær 2.307 tex. Samme tex, halvdelen af hullerne, filamenter omkring 40% større i diameter.

De to tråde er ikke ækvivalente nedstrøms. Et bundt af mange fine filamenter giver harpiksen et langt større overfladeareal og spreder sig i et fladere bånd, hvilket hjælper med at fugte og fylde et bredt, tyndt hulrum. Et bundt af færre, grovere filamenter dræner og imprægnerer forskelligt, modstår åbning ved dysens indgang og overfører sin egen styrke forskelligt til laminatet. Ingen af dem er bedre abstrakt set; de er forskellige værktøjer.

Den handling, dette indebærer, er lille og billig: spørg efter filamentdiameteren og antallet af bøsningshuller sammen med tex. Leverandører offentliggør tex og diameter som separate kolonner af netop denne grund, og det er den hurtigste måde at finde ud af, om en billigere 4800 er den samme forstærkning eller blot det samme antal.

Massebalancen: fra profil til ender

Dette er den beregning, der forvandler en tegning til et creel-layout. Tre trin, og antagelserne er lige så vigtige som aritmetikken.

Trin 1 — glasmasse pr. meter.Tag tværsnitsarealet i cm², gang med 100 for at få volumenet af en meter profil, gang med den ønskede fibervolumenfraktion og derefter med glasdensiteten. For densiteten er 2,55 g/cm³ den værdi, der anvendes her.

Trin 2 — slutter.Divider glasmassen pr. meter med den masse, som den ene ende leverer pr. meter, hvilket er tex ÷ 1.000.

Trin 3 — rund og tjek igen.Ender er heltal. Rund op, og beregn derefter det fiberindhold, du rent faktisk skal bygge, for det er den profil, du skal sende.

Antagelser, angivet én gang, så du kan erstatte dine egne: al armering er roving (ingen måtte, slør eller fyldstof i sektionen), mål-Vf er en volumenfraktion snarere end en vægtfraktion, og matrice-afstand og harpiks-udblødning ignoreres. Ændr en af disse, og tallene flytter sig.

Udarbejdet eksempel: en 100 mm × 6 mm flad profil ved en mål-Vf på 0,60.

Areal = 6,00 cm², så en meter profil indeholder 600 cm³ materiale

Glasvolumen = 600 × 0,60 = 360 cm³

Glasmasse = 360 × 2,55 =918 g/m²

tex	g/m pr. ende	nødvendige ender (præcis)	ender på ordren	g/m leveret	Vf byggede faktisk
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

Alle tre tex-muligheder rammer målet inden for afrunding. Hvilket er pointen: på dette stadie af beregningen ser tex ud til at være et frit valg. Forskellene, der afgør det, er ikke i denne tabel.

Hvad du får, og hvad du betaler, når du rykker et trin op

Tre hundrede og treogfirs ender bliver til 192, derefter 96. Det ene forhold driver fire separate konti, og de bevæger sig ikke alle i samme retning.

Spolepositioner og gevindtid.Prisen på spolen er pr. position, og det samme gælder arbejdet med at gevindskære den. Ved at halvere enderne halveres begge. På en linje, hvor spolens længde er bindingsbegrænsningen – hvilket er tilfældet for de fleste pultruderingslinjer – er dette ofte den egentlige grund til at gå et trin op, og det har intet at gøre med materialet.

Pakkeændringer og splejsninger.Halvdelen af enderne betyder halvdelen af pakkerne, så halvdelen af afskrabninger og halvdelen af splejsninger pr. vagt. Ved kontinuerlig drift er færre afbrydelser mere værd end et marginalt bedre vådudslip, fordi hver splejsning er et sted, hvor noget kan gå galt.

Udtørring.Det er her, katalogpåstanden har brug for en betegnelse. Højere tex øger fibergennemstrømningen pr. ende, og produktsiden siger det direkte: et højere tex-tal betyder en tykkere streng, som kan bruges til at øge fiberindholdet og fremskynde produktionen. Det er sandt, og det er en udtalelse om gennemstrømningen pr. ende. Det er ikke et løfte om, at din imprægnering vil holde trit.

Opholdstiden i badet er badlængden divideret med linjehastigheden. Et 0,6 m bad, der kører med 0,3 m/min, giver hver streng to minutter i harpiksen; ved 0,6 m/min giver det et minut; ved 1,2 m/min, tredive sekunder. Et grovere bundt har flere filamentlag, som harpiksen kan trænge ind i, så den samme opholdstid giver mindre penetration. Øg tekstilerne og linjehastigheden sammen - hvilket er præcis, hvad gennemløbsargumentet opfordrer til - og de to effekter forværres mod udvædning.

Opløsning af fiberindhold.Den ene ende af 2400 tex flytter Vf med omkring 0,16 procentpoint på denne profil. Den ene ende af 4800 tex flytter den 0,31; den anden ende af 9600 tex, 0,63. Hvis din specifikation er 60 ± 1%, er alle tre brugbare. Hvis du trimmer inden for et vindue på et punkt - 62% til 63%, eller matcher en kundes kupon - giver 2400 tex dig cirka seks trin på tværs af den, 9600 tex knap et.

Samlet set er mønsteret ensartet: tynde vægge, små sektioner og snævre tolerancer for fiberindhold skubber dig mod den finere tekstiltype, hvor de ekstra ender giver opløsning og jævn spredning. Tykke sektioner, lange strækninger og lineære linjer, der er begrænset af spiraler, skubber dig mod den grovere tekstiltype, hvor færre ender giver enkelhed. Meget få lineære er begrænset af alle fire på én gang, hvilket er grunden til, at svaret er forskelligt mellem to anlæg, der kører den samme profil.

Pultrudering og filamentvikling: samme tekst, to lofter

Den samme tekst opfører sig forskelligt i de to processer, fordi begrænsningsbegrænsningen ikke er den samme.

In pultrudering, loftet er matricens indgang. Hver ende skal spredes ud i et bånd, der fylder hulrummet jævnt, uden mellemrum og uden overlapning. Flere, tyndere ender spredes lettere og fylder et bredt, lavt område bedre; færre, tykkere ender er stivere, modstår åbning og kan efterlade hjørnerne sultne. Så den praktiske grænse bestemmes af, hvor mange ender din spole holder, og hvor godt din spredning før matricen fungerer – ikke af, hvad databladet tilbyder.

In filamentvikling, loftet er båndbredde og spænding. Ved samme gennemløbshastighed leverer 48 ender på 2400 tex og 12 ender på 9600 tex den samme masse i timen. Tolv ender betyder en kortere spændingssti og færre guider, hvilket er lettere at kontrollere og lettere at omtråde. Men hver af disse tolv pakker bærer nu fire gange massestrømmen, så én blokering, én dårlig pakke eller én spændingsspids viser sig som en bånddefekt over et bredere område. Vikling tager også hensyn til båndbredden pr. gennemløb, hvilket ændrer sig med tex: en grovere roving dækker mere bredde i én travers, hvilket ændrer, hvor mange gennemløb der lukker et lag.

En roving, der er ideel ved 383 ender gennem en pultruderingsdyse, kan være det forkerte valg ved 12 ender på en dorn. Samme antal, forskelligt loft.

Det gennemløbsnummer, der dimensionerer din spole

Før du forpligter dig til en tex, så tjek hvad din creel har at levere:

Regnestykket er én linje:kg/t = ender × (tex ÷ 1000) × linjehastighed (m/min) × 0,06.

Ved 25 m/min kræver en levering af 172,8 kg/t 48 ender af 2400 tex, 24 ender af 4800 tex eller 12 ender af 9600 tex.

tex	ender ved 172,8 kg/t ved 25 m/min	ender ved 345,6 kg/t ved 25 m/min
2400	48	96
4800	24	48
9600	12	24

Dette er tallet, der bestemmer spolestørrelse, pakkemasse og aftagningsinterval. Det fortæller dig ikke, om linjen bliver våd – det er opholdstidsberegningen ovenfor – og det fortæller dig ikke, om profilen vil fyldes. Brug det til at dimensionere spolen, og brug derefter de to andre til at kontrollere, at den spole, du har dimensioneret, faktisk kan køre.

Ofte stillede spørgsmål

Kan jeg bare købe den groveste tex for at skære ned på spidserne?

Det kan du, og på en line med begrænset spiral er det ofte rigtigt. Tjek først to ting: den opholdstid, dit bad giver ved din målhastighed, og om den ene ende af den tex er et for groft trin i forhold til din fiberindholdstolerance. Hvis begge består, vinder den grovere tex på enkelhed.

To leverandører tilbyder den samme tekst — er de udskiftelige?

Ikke nødvendigvis. Spørg efter filamentdiameter, antal bøsningshuller og størrelsessystemet. Samme tekstil med en forskellig trådkonstruktion vil blive vådt forskelligt og vil ikke overføre styrken til laminatet på samme måde.

Er 4800 tex "mellem" 2400 og 9600?

I masse, ja: præcis dobbelt så meget. I procestermer, nej. Den halverer enderne uden at halvere antallet af justeringstrin, og den fordobler masseflowet pr. pakke i stedet for at firedoble det. Afvejningerne er ikke lineære, hvilket er grunden til, at den midterste mulighed ofte er den, der passer til en linje med en fast spole og en snæver tolerance.

Vælg den tekstilstørrelse, din line kan holde

Tex er en linjebeslutning om at bære et datablads tøj. Start fra sektionen og det ønskede fiberindhold, konverter til gram pr. meter, divider med tex for at få enderne, og tjek derefter de tre ting, som et katalog ikke kan fortælle dig: om der er plads i spolen, om der er tid i badekarret, og om den ene ende er fin nok til at justere.Se Ruifibers glasfiberforstærkningsprodukterfor at se armeringsområdet langs denne rovinglinje og aflæsedirekte roving til pultrudering og filamentviklingsiden, før du sender en RFQ, der navngiver din proces, sektion, mål-Vf og harpiks — jo flere af dem du angiver, jo mere af svaret kommer tilbage, der allerede er matchet med din linje.