Салқындату суының температурасының кристалды тарту/экструзиялы қалыптау процестеріне әсері

 

C температурасы өнімнің сапасын, өндіріс тиімділігін және жабдықтың тұрақтылығын тікелей анықтайтын кристалды тартуда да, экструзиямен қалыптауда да маңызды технологиялық параметр болып табылады. Оның әсері әртүрлі температура диапазондарының әсерлеріндегі елеулі айырмашылықтары бар бүкіл процесті қамтиды, бұл процестің негізгі талаптарына бейімделген дәл бақылауды талап етеді. Төменде нақты өндірістік сценарийлер контекстіндегі бақылау нүктелерін түсіндіре отырып, салқындатқыш су температурасының осы екі процеске нақты әсерлері егжей-тегжейлі берілген.

 

 

I. Салқындату суының температурасының кристалды тарту процесіне әсері

 

Кристалды тарту процесінің өзегі (соның ішінде бір және поликристалды өсу) термиялық өрісті дәл бақылау арқылы балқымадан қатты күйге дейін кристалдардың реттелген өсуіне қол жеткізу болып табылады. Салқындату суының температурасы прима пештің салқындату жүйесіне әсер етіп, қатты сұйықтық интерфейсіндегі температура градиентін жанама түрде реттейді, осылайша кристалл сапасы мен өсу тиімділігіне әсер етеді.

 

Судың температурасы тым жоғары болған кезде салқындату жүйесінің жылуды тарату қабілеті жеткіліксіз болады, бұл пеш ішіндегі жылу өрісінің жоғары және тұрақсыз температурасына әкеледі. Бір жағынан, қатты{1}}сұйықтық интерфейсі жоғары қарай жылжиды және кристалдың реттелген өсуіне байланысты тік болады. Бұл дислокациялар, сырғанаулар және дән шекаралары сияқты ақауларды оңай тудырады, қоспалардың бөлінуін күшейтеді және кристалдық тазалық пен механикалық қасиеттерді төмендетеді, бұл кристалды крекингке және өсудің үзілуіне әкелуі мүмкін. Екінші жағынан, жылу өрісінің қалдық жылуын уақытында тарату мүмкін емес, бұл кристалдардың өсу циклін ұзартады және тиімділігін төмендетеді, сонымен бірге пеш компоненттерінің қартаюын жылдамдатады және жабдықтың қызмет ету мерзімін қысқартады.

 

 

 

 

Судың температурасы тым төмен болғанда, бұл шамадан тыс салқындауға алып келеді, бұл термиялық өріс температурасының тым тез төмендеуіне және қатты{0}}сұйықтық интерфейсінде шамадан тыс үлкен температура градиентінің пайда болуына әкеледі. Бұл диаметрдің ауытқуы және өрескел қабықтар сияқты мәселелерге бейім біркелкі емес кристалдардың өсу қарқынына әкеледі. Бір мезгілде кристалда шамадан тыс термиялық кернеу пайда болады, бұл оны кейінгі өңдеу кезінде крекингке бейім етеді. Сонымен қатар, судың шамадан тыс төмен температурасы конденсацияны немесе конденсацияны тудыруы мүмкін, желілерді бітеп тастайды, салқындату жүйесінің қалыпты жұмысына әсер етеді және тіпті пештің тығыздағыш құрылымын зақымдауы мүмкін.

 

 

Нақты өндірісте кристалды тартуға арналған салқындату суының температурасы кристалдық материалға (мысалы, кремний, германий, сапфир) және өсу процесінің параметрлеріне негізделуі керек. Ол әдетте 20{2}}35 градус аралығында бақыланады, үлкен ауытқуларды болдырмас үшін тұрақты су температурасын сақтайды, тегіс қатты{3}}сұйық интерфейсті және тұрақты жылу өрісін қамтамасыз етеді, осылайша жоғары сапалы кристалдар алады.

 

 

II. Салқындату суының температурасының экструзиялық қалыптау процесіне әсері

 

 

Экструзиялық қалыптау кезінде (пластиктер мен резеңкелер сияқты жоғары молекулалық материалдарға қатысты) салқындату суының температурасы экструзиядан кейін балқымаға тікелей әсер етіп, өнімнің пішініне, өлшемдік дәлдікке және механикалық қасиеттерге әсер етеді. Оны бақылаудың ұтымдылығы соңғы өнімнің өту жылдамдығын тікелей анықтайды.

 

 

Судың температурасы тым жоғары болғанда, салқындату жылдамдығы тым баяу, балқыманың қалыптау уақытын ұзартады. Бұл өнімнің біркелкі емес шөгуіне, шамадан тыс өлшемдік ауытқуларға және беткі раковинаның белгілері мен толқындары сияқты ақауларға оңай әкеледі. Ыстыққа сезімтал материалдар (сукас ПВХ, PE){2}} үшін судың шамадан тыс жоғары температурасы қайталама жұмсартуды тудыруы мүмкін, бұл жабысу және деформация мәселелеріне әкеліп соғады, сонымен қатар өндіріс циклін ұзартады және тиімділікті төмендетеді. Бұған қоса, жеткіліксіз салқындату ішкі кернеудің толық босатылуын болдырмайды, бұл өнімді кейінгі пайдалану кезінде деформацияға және жарылып кетуге бейім етеді.

 

 

 

 

Судың температурасы тым төмен болғанда, салқындату жылдамдығы тым жылдам болады, бұл балқыма бетінің тез қатып қалуына әкеледі, ал ішкі бөлігі балқыған күйде қалады. Бұл ішкі және сыртқы арасындағы үлкен температура айырмашылығына оңай әкеледі, бұл өнім ішіндегі ішкі кернеулерге және крекинг пен морттану сияқты мәселелерге әкеледі. Бұл кезде жылдам салқындату өнімнің бетінің жылтырлығын төмендетеді, бұл шұңқырлар мен сызаттар сияқты сыртқы көрініс ақауларын тудырады; жұқа қабырғалы-өнімдер үшін бұл сонымен қатар қалыптаудың толық болмауына және шеттер мен бұрыштардағы шектен шығуға әкелуі мүмкін.

 

 

Әртүрлі экструзия материалдары салқындату суының температурасына әртүрлі талаптар қояды. Мысалы, қатты ПВХ экструзиясы үшін су температурасы әдетте 15-25 градус, жұмсақ ПВХ 25-30 градус және полиэтилен мен полипропилен 20-30 градус аралығында бақыланады. Өндіріс кезінде біркелкі емес жергілікті салқындатудан туындаған өнім ақауларын болдырмау үшін судың температурасы біркелкі су температурасын сақтай отырып, материалдың қасиеттеріне, өнімнің өлшемдері мен пішініне негізделген икемді түрде реттелуі керек.

 

 

 

 

Қорытындылай келе, салқындату суының температурасының кристалды тарту және экструзия қалыптау процестеріне әсері «температура градиентін бақылау» және «өнім пішіні/өсу тұрақтылығы» айналасында айналады. Судың шамадан тыс жоғары және төмен температуралары өнім сапасының төмендеуіне және өндіріс тиімділігінің төмендеуіне әкеледі. Нақты өндірісте технологиялық талаптар мен материалдың қасиеттеріне негізделген су температурасының қолайлы диапазонын орнату және процестің тұрақтылығын қамтамасыз ету және өнімнің өту жылдамдығы мен өндірістің пайдасын жақсарту үшін нақты суды басқару жүйесімен жабдықтау қажет.