Direct Roving Tex: Valg av 2400, 4800 eller 9600 for pultrusjon og filamentvikling

En pultrusjonslinje som aldri går helt ren har vanligvis et tex-problem, ikke et harpiksproblem. Profilen kommer ut med tørre flekker i hjørnene så snart du øker hastigheten. Eller glassinnholdet ligger et punkt under det tegningen ber om, og ingen mengde dysetemperatur lukker gapet. Eller hver posisjon på spolen er opptatt, og seksjonen mangler fortsatt fiber. Ingen av disse vises som en databladfeil, fordi ingenting på databladet er galt. De vises fordi tex ble valgt fra en katalog i stedet for fra linjen.

Denne veiledningen går gjennom valget mellom 2400, 4800 og 9600 tex slik en prosessingeniør faktisk bruker det: hva tallet måler, hvorfor to rovinger med samme tex ikke er utskiftbare, hvor mange ender en gitt profil trenger, og hva hvert trinn opp koster deg.

Hva tex faktisk måler (og utbyttetallet bak det)

Tex er en lineær tetthet: gram per 1000 meter. En roving på 2400 tex veier 2,4 g for hver meter du trekker; 4800 tex veier 4,8 g; 9600 tex veier 9,6 g. Det er hele definisjonen, og det er verdt å si det tydelig fordi tex brukes som en forkortelse for «tykkelse» på en måte som skjuler to ting det ikke beskriver: filamentdiameteren inne i tråden, og styrken til laminatet du skal bygge av det.

Hvis tegningene dine eller innkjøpsavdelingen din jobber i amerikanske enheter, vises den samme spesifikasjonen som utbytte i yards per pund, som uttrykker den samme egenskapen fra den andre retningen:

I én linje:yd/lb = 496 055 ÷ tex.

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

Konverteringen er aritmetisk, ikke en tilnærming av materialoppførselen: 1 lb = 453,592 g og 1 yd = 0,9144 m, og konstanten faller ut av disse to faktaene. Det er viktig fordi en amerikansk distributør som oppgir "206 yield" og et datablad for en mølle som sier "2400 tex" beskriver den samme rovingen i to notasjoner. Konverter før du sammenligner, og sett aldri et tex-tall og et yield-tall i samme tabell uten å merke hvilken kolonne som er hvilken.

Samme tekstil, annen tråd

To leverandører kan både gi et tilbud på 4800 tex og fortsatt sende tråder som oppfører seg forskjellig, fordi tex er et produkt av to uavhengige avgjørelser: hvor mange filamenter foringen har, og hvor tykk hver filament er.

En E-glassfilament ved 17 µm bærer omtrent 0,58 tex; ved 24 µm, omtrent 1,15 tex, med en antatt glasstetthet på 2,55 g/cm³. Kjør den regnestykket, og noe nyttig dukker opp: en 4000-hulls foring tegnet ved 17 µm lander nær 2315 tex, mens en 2000-hulls foring ved 24 µm lander nær 2307 tex. Samme tex, halvparten av hullantallet, filamenter omtrent 40 % større i diameter.

De to trådene er ikke likeverdige nedstrøms. En bunt av mange fine filamenter gir harpiksen et langt større overflateareal og sprer seg til et flatere bånd, noe som bidrar til å fukte ut og fylle et bredt, tynt hulrom. En bunt av færre, grovere filamenter drenerer og impregnerer annerledes, motstår åpning ved inngangen til dysen og oversetter sin egen styrke til laminatet annerledes. Ingen av dem er bedre i abstrakt forstand; de er forskjellige verktøy.

Handlingen dette innebærer er liten og billig: spør om filamentdiameteren og antall bøssinghull sammen med tex. Leverandører publiserer tex og diameter som separate kolonner av nettopp denne grunnen, og det er den raskeste måten å finne ut om en billigere 4800 er den samme armeringen eller bare det samme tallet.

Massebalansen: fra profil til ender

Dette er beregningen som gjør en tegning om til et spiralformet oppsett. Tre trinn, og forutsetningene er like viktige som regnestykket.

Trinn 1 – glassmasse per meter.Ta tverrsnittsarealet i cm², multipliser med 100 for å få volumet av én meter profil, multipliser med målfibervolumfraksjonen, deretter med glasstettheten. For tettheten er 2,55 g/cm³ verdien som brukes her.

Trinn 2 – slutter.Del glasmassen per meter med massen den ene enden leverer per meter, som er tex ÷ 1000.

Trinn 3 – rund og sjekk på nytt.Endene er heltall. Rund opp, og beregn deretter fiberinnholdet du faktisk skal bygge, fordi det er profilen du skal sende.

Forutsetninger, angitt én gang slik at du kan erstatte med dine egne: all armering er roving (ingen matte, slør eller fyllstoff i seksjonen), mål-Vf er en volumfraksjon snarere enn en vektfraksjon, og dyseklaring og harpiksutblødning ignoreres. Endre noen av disse, og tallene flytter seg.

Utarbeidet eksempel: en 100 mm × 6 mm flat profil med en mål-Vf på 0,60.

Areal = 6,00 cm², så én meter profil inneholder 600 cm³ materiale

Glassvolum = 600 × 0,60 = 360 cm³

Glassmasse = 360 × 2,55 =918 g/m²

tekst	g/m² per ende	ender kreves (nøyaktig)	slutter å bestille	g/m levert	Vf faktisk bygget
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-alternativene treffer målet innen avrunding. Som er poenget: på dette stadiet av beregningen ser tex ut som et fritt valg. Forskjellene som avgjør det, er ikke i denne tabellen.

Hva du tjener og hva du betaler når du går opp et trinn

Tre hundre og åttitre ender blir 192, deretter 96. Det ene forholdet driver fire separate kontoer, og de beveger seg ikke alle i samme retning.

Spolposisjoner og gjengetid.Kostnaden for spolen er per posisjon, og det samme gjelder arbeidet med å gjenge den. Ved å halvere endene halveres begge. På en linje der spolens lengde er bindingsbegrensningen – som er de fleste pultrusjonslinjer – er dette ofte den virkelige grunnen til å gå opp et trinn, og det har ingenting med materialet å gjøre.

Pakkeendringer og skjøter.Halvparten av endene betyr halvparten av pakkene, så halvparten av avskjæringene og halvparten av skjøtene per skift. Ved kontinuerlig drift er færre avbrudd verdt mer enn et marginalt bedre utvaskingstall, fordi hver skjøt er et sted hvor noe kan gå galt.

Våt ut.Det er her katalogpåstanden trenger en kvalifisering. Høyere tex øker fibergjennomstrømningen per ende, og produktsiden sier det direkte: et høyere tex-tall betyr en tykkere tråd, som kan brukes til å øke fiberinnholdet og øke produksjonen. Det er sant, og det er en uttalelse om gjennomstrømningen per ende. Det er ikke et løfte om at impregneringen din vil holde tritt.

Oppholdstiden i badet er badelengden delt på linjehastigheten. Et 0,6 m bad som kjører med 0,3 m/min gir hver streng to minutter i harpiksen; ved 0,6 m/min gir det ett minutt; ved 1,2 m/min, tretti sekunder. En grovere bunt har flere filamentlag som harpiksen kan trenge inn i, så samme oppholdstid gir mindre penetrasjon. Øk teksten og linjehastigheten sammen – som er akkurat det gjennomstrømningsargumentet oppmuntrer til – og de to effektene forverres mot utvasking.

Oppløsning av fiberinnhold.Den ene enden av 2400 tex flytter Vf med omtrent 0,16 prosentpoeng på denne profilen. Den ene enden av 4800 tex flytter den 0,31; den andre enden av 9600 tex, 0,63. Hvis spesifikasjonen din er 60 ± 1 %, er alle tre brukbare. Hvis du trimmer innenfor et ettpunktsvindu – 62 % til 63 %, eller matcher en kundes kupong – gir 2400 tex deg omtrent seks trinn på tvers, 9600 tex knapt ett.

Samlet sett er mønsteret konsistent: tynne vegger, små seksjoner og små toleranser for fiberinnhold presser deg mot den finere tekstilen, der de ekstra endene gir oppløsning og jevn spredning. Tykke seksjoner, lange løp og linjer med begrenset fiberprofil presser deg mot den grovere tekstilen, der færre ender gir enkelhet. Svært få linjer er begrenset av alle fire samtidig, og det er derfor svaret varierer mellom to anlegg som kjører samme profil.

Pultrusjon og filamentvikling: samme tekst, to tak

Den samme teksten oppfører seg forskjellig i de to prosessene fordi den begrensende begrensningen ikke er den samme.

In pultrusjon, taket er inngangen til dysen. Hver ende må spres til et bånd som fyller hulrommet jevnt, uten hull og uten overlapping. Flere, tynnere ender spres lettere og fyller en bred, grunn seksjon bedre; færre, tykkere ender er stivere, motstår åpning og kan føre til at hjørnene er utilstrekkelige. Så den praktiske sikkerheten bestemmes av hvor mange ender spolen din holder og hvor godt spredningen før dysen fungerer – ikke av hva databladet tilbyr.

In filamentvikling, taket er båndbredde og spenning. Ved lik gjennomstrømning leverer 48 ender på 2400 tex og 12 ender på 9600 tex samme masse per time. Tolv ender betyr en kortere spenningsbane og færre føringer, noe som er enklere å kontrollere og enklere å gjenge på nytt. Men hver av disse tolv pakkene bærer nå fire ganger massestrømmen, så én hake, én dårlig pakke eller én spenningstopp vises som en bånddefekt over et større område. Vikling tar også hensyn til båndbredde per passering, som endres med tex: en grovere roving dekker mer bredde i én travers, noe som endrer hvor mange passeringer som lukker et lag.

En roving som er ideell ved 383 ender gjennom en pultrusjonsdyse kan være feil valg ved 12 ender på en dor. Samme antall, forskjellig tak.

Gjennomstrømningstallet som dimensjonerer spolen din

Før du forplikter deg til en tex, sjekk hva creelen din har å levere:

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

Ved 25 m/min kreves det 48 ender med 2400 tex, 24 ender med 4800 tex eller 12 ender med 9600 tex for å levere 172,8 kg/t.

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

Dette er tallet som angir størrelsen på spolen, pakkemassen og avtrekkingsintervallet. Det forteller deg ikke om linjen vil bli våt – det er beregningen av oppholdstiden ovenfor – og det forteller deg ikke om profilen vil fylles. Bruk det til å dimensjonere spolen, og bruk deretter de to andre til å sjekke at spolen du dimensjonerte faktisk kan kjøre.

Vanlige spørsmål

Kan jeg bare kjøpe den groveste tex-en for å kutte ned på endene?

Det kan du, og på en line med begrenset spiral er det ofte riktig. Sjekk to ting først: oppholdstiden badekaret ditt gir ved målhastigheten din, og om den ene enden av den tekstilen er et for grovt trinn for fiberinnholdstoleransen din. Hvis begge består, vinner den grovere tekstilen på enkelhet.

To leverandører oppgir samme tekst – er de utskiftbare?

Ikke nødvendigvis. Spør om filamentdiameter, antall gjennomføringshull og størrelsessystemet. Samme tekstil med en annen trådkonstruksjon vil bli fuktet forskjellig og vil ikke oversette styrken til laminatet på samme måte.

Er 4800 tex "mellom" 2400 og 9600?

I masse, ja: nøyaktig dobbelt så mye som halvparten. Prosessmessig, nei. Den halverer endene uten å halvere antall justeringstrinn, og den dobler massestrømmen per pakke i stedet for å firedoble den. Avveiningene er ikke lineære, og det er derfor det midterste alternativet ofte er det som passer til en linje med en fast spole og en liten toleranse.

Velg teksten snøret ditt kan holde

Tex er en linjebeslutning om å bruke klærne til et datablad. Start fra seksjonen og målfiberinnholdet, konverter til gram per meter, del på tex for å få endene, og sjekk deretter de tre tingene en katalog ikke kan fortelle deg: om det er plass i spolen, om badekaret har tid, og om den ene enden har en fin nok justering.Bla gjennom Ruifibers glassfiberforsterkningsprodukterfor å se armeringsområdet langs denne rovinglinjen, og lesedirekte roving for pultrusjon og filamentviklingsiden før du sender en tilbudsspørsmål som navngir prosessen, seksjonen, mål-Vf og harpiks – jo flere av disse du spesifiserer, desto mer av svaret kommer tilbake som allerede er matchet med linjen din.