Термопластични пелет се често пуни са 30% стаклених влакана или минералног пунила-формулација која се понаша као фини брусни папир под топлотом и притиском. Како се ово једињење притисне и сече уз површину алата, стандардна плоча за грејање од каљеног челика ће постепено изгубити своју прецизну равност услед абразивног хабања. Када деградација површине почне, обично следи померање толеранције делова и понашање лепљења.
из овог разлога,површинска тврдоћа грејна плоча абразивни полимериизбор је примарни фактор дизајна у системима за формирање полимера високог{0}}хабања, посебно тамо где се смоле-пуњене стаклом или-пуњене минералима континуирано обрађују.
Абразивна интеракција између испуњених полимера и плочастих површина
Током формирања, полимерна талина се потискује преко загрејане плоче под значајним притиском. Ојачавајућа пунила унутар материјала делују као чврсте неравнине уграђене у мекшу матрицу.
Механизам хабања на површинама плоча
Ако површинска тврдоћа није довољна, долази до прогресивног оштећења:
Микро{0}}гребање површине плоче
Локализовано уклањање материјала и дељење површине
Губитак равности преко зоне грејања
Повећано лепљење делова услед раста храпавости површине
Временом, ови ефекти смањују и тачност димензија и конзистентност термичког контакта.
Минимални захтеви за површинску тврдоћу
За абразивну обраду полимера, површинска тврдоћа од најмање60 ХРЦ (Роцквелл Ц)је генерално потребно за одржавање прихватљиве отпорности на хабање.
На овом нивоу тврдоће, површина је способна да издржи сечење и орање од уграђених стаклених или минералних пунила, значајно продужавајући век трајања.
Платну је потребан оклоп, не само за структурну заштиту већ и за очување топлотног и геометријског интегритета под сталним механичким оптерећењем.
Инжењерске методе за постизање високе површинске тврдоће
За постизање потребне тврдоће у системима грејних плоча користи се неколико стратегија површинског инжењеринга.
Нитрирање алатног челика
Нитрирање је процес термохемијске дифузије који уводи азот у површину челика, формирајући слој очврслог једињења.
Дубина кућишта: обично 0,1–0,5 мм
Површинска тврдоћа: типично изнад 60 ХРЦ еквивалента
Предности: добра отпорност на хабање са минималним димензионалним изобличењем
Нитрирани слојеви обезбеђују издржљиву,{0}}отпорну на замор површину која је добро прилагођена за континуирано термичко циклирање.
Хард Цхроме Платинг
Тврди хромирани премаз обезбеђује густ метални премаз{0}}отпоран на хабање.
Опсег дебљине: приближно 0,025–0,1 мм
Површинска тврдоћа: обично прелази 70 ХРЦ
Предности: ниско трење и добра својства ослобађања
Тврди хром се обично примењује у окружењима која захтевају и отпорност на хабање и ниску површинску адхезију.
Кроз-каљени алатни челик
Високо{0}}легирани челици као што је Х13 се често користе у конструкцији плоча.
Уједначена тврдоћа кроз цео попречни- пресек
Добра отпорност на топлотни замор
Стабилне механичке перформансе при поновљеним циклусима грејања
Иако није премаз, кроз{0}}очвршћавање обезбеђује основну издржљивост у абразивним апликацијама.
ПВД премази за екстремну отпорност на хабање
За високоабразивне формулације, често се примењују премази за физичко таложење паром (ПВД).
Типична дебљина: неколико микрона
Тврдоћа: често прелази 80 ХРЦ еквивалента
Уобичајени материјали: титанијум нитрид (ТиН), хром нитрид (ЦрН)
Упркос својој танкости, ПВД премази пружају изузетну површинску тврдоћу и ниске карактеристике трења, значајно смањујући стопе хабања.
Важност интегритета премаза
Само тврдоћа није довољна ако је квалитет премаза угрожен.
Критични захтеви премаза
Да бисте обезбедили-дугорочни учинак:
Премаз мора бити уједначен по дебљини
Адхезија за подлогу мора да буде јака и{0}}без дефеката
Рупе или микро{0}}пукотине морају бити елиминисане
Континуитет површине се мора одржавати током термичких циклуса
Једно пробијање у тврдом слоју може открити подлогу која лежи у основи, стварајући локализовану тачку иницијације хабања која убрзава деградацију.
Утицај на квалитет делова и стабилност процеса
Површинско хабање грејних плоча директно утиче на квалитет профилисаних делова.
Димензионални и површински ефекти
Како хабање напредује:
Обликовани делови могу да одступају од толеранција димензија
Квалитет завршне обраде може се погоршати
Силе избацивања могу се повећати због пријањања
Уједначеност термичког контакта може бити смањена
Ови ефекти се временом повећавају, повећавајући стопу отпада и учесталост одржавања.
Разматрања термичке и механичке стабилности
Површински третмани морају остати стабилни у условима термичког циклуса типичним за грејане системе пресовања.
Отпорност на термичке циклусе
Премази и очврсли слојеви морају:
Одржавајте адхезију током поновљених циклуса грејања и хлађења
Отпор на напрезања неусклађености термичког ширења
Очувати тврдоћу на радним температурама
Неуспех у било ком од ових аспеката може да доведе до раслојавања или микро-пукотина.
Стратегија избора материјала за абразивне апликације
Избор површинске обраде зависи од врсте пунила и оптерећења.
Смернице засноване на{0}} апликацији
Умерено оптерећење стакленим влакнима: често су довољне нитриране површине
Висок садржај минерала или стакла: препоручује се тврди хром или челик Х13
Екстремна абразија: пожељни ПВД премази
Озбиљност абразивности пунила директно одређује потребну границу тврдоће.
Закључак
Одабир исправне површинске тврдоће за грејну плочу која се користи у формирању полимера пуњеног абразивом-је кључна за одржавање тачности димензија, квалитета површине и радног века. Минимална тврдоћа од 60 ХРЦ, постигнута нитрирањем, тврдим хромирањем, преко-очврслог алатног челика или ПВД премаза, пружа ефикасну отпорност на хабање од стакла- и минералних- једињења пуњених.
Ефективноповршинска тврдоћа грејна плоча абразивни полимеридизајн почиње осигуравањем да је површина тврђа од абразивних честица са којима долази у контакт, чиме се чува геометрија алата и интегритет производа. У системима за термичко обликовање са високим{1}}хабањем, издржљивост није дефинисана самим материјалом језгра, већ пројектованим оклопом на његовој површини.
