Կրիոգենային թելերի հեռացման մեքենայի աշխատանքի սկզբունքի բացատրությունը

By Մայք Չեն, Արտադրության տնօրեն | 12+ տարվա աշխատանքային փորձ կաուչուկի արտադրության ոլորտում |LinkedIn

Հիմնական եզրակացություններ

• Կրիոգենային փայլաթիթեղահանման մեքենան հեռացնում է փայլաթիթեղը՝ այն հեղուկ ազոտով սառեցնելով մինչև այն փխրուն դառնա, այնուհետև այն կոտրելով պտտվող գլանակի ներսում պտտվող հարվածով։
• Այս գործընթացը գործում է, քանի որ բարակ լուսարձակը սառչում և փխրունանում է շատ ավելի արագ, քան ավելի հաստ մասը, ուստի լուսարձակը պոկվում է, մինչդեռ մասը մնում է կենդանի։
• Արդյունքը վերահսկվում է երեք պարամետրով՝ աշխատանքային ջերմաստիճանը (մինչև -150°C), գլանակի արագությունը (20–70 պտ/ր) և ցիկլի տևողությունը (8 րոպեից պակաս):
• Սա ֆիզիկական, անհպում սկզբունք է, որը հեռացնում է շատ մանր փայլատակումները առանց կտրող գործիքների, այդ իսկ պատճառով այն հասնում է 98%-ից բարձր անցման մակարդակի ճշգրիտ մասերի վրա։

Կարճ պատասխանը. կրիոգենային թարթիչները հեռացնում է փայլը և այտերը՝ օգտագործելով նյութի վարքագծի փոփոխությունը ցածր ջերմաստիճանում: Այն սառեցնում է մասերը հեղուկ ազոտով, մինչև բարակ փայլը դառնա կարծր և փխրուն, այնուհետև դրանք պտտվող գլանակի մեջ է գլորում, որպեսզի հարվածի հետևանքով փայլը կոտրվի դեռևս ճկուն մասից: Սա ֆիզիկական, անհպում գործընթաց է՝ առանց շեղբերի, առանց հղկող նյութերի, առանց ձեռքով մաքրման:

Վերջնական մշակման մեթոդների մեծ մասը կտրում, հղկում կամ քսում է նյութը: Կրիոգենային թելերի հեռացումը այլ բան է անում. այն փոխում է նյութն ինքնին, ինչի արդյունքում անցանկալի թելերը ավելի հեշտ է կոտրվում, քան այն արտադրանքը, որին այն կցված է: Սկզբունքը հնչում է ավելի շատ ֆիզիկայի նման, քան մեքենայացման, և դա հենց այն է, ինչ կա:

Այս ուղեցույցը բացատրում է գործընթացի հիմքում ընկած գիտությունը, քայլ առ քայլ ներկայացնում է մեքենայի ցիկլը, մանրամասն նկարագրում է հիմնական բաղադրիչներն ու պարամետրերը, և պարզաբանում է, թե ինչու է լուսարձակը կոտրվում, մինչդեռ մասը մնում է անփոփոխ։ Եթե երբևէ մտածել եք, թե ինչպես կարող է մեքենան մաքրել մասի մազահեռացումը՝ առանց դրան դիպչելու, սա է պատասխանը։

Ի՞նչ է կրիոգենային թաղանթազերծումը:

Կրիոգենային փայլաթիթեղի հեռացումը մշակման գործընթաց է, որը հեռացնում է փայլաթիթեղը, կպչուն կտորները և բաժանման գծի ավելցուկը ձուլված մասերից՝ դրանք սառեցնելով մինչև կրիոգեն ջերմաստիճաններ, որպեսզի բարակ ավելորդ նյութը փխրունանա, ապա մեխանիկական հարվածի միջոցով կոտրում է այդ փխրուն փայլը։«Կրիոգեն» բառը վերաբերում է շատ ցածր ջերմաստիճանների օգտագործմանը, որը սովորաբար ապահովվում է հեղուկ ազոտի միջոցով։

Ի տարբերություն մեխանիկական մազահեռացման, որն օգտագործում է պտտվող փող և հաճախ կտրող կամ հղկող գործողություն, կրիոգեն մազահեռացման դեպքում որպես հիմնական գործիք օգտագործվում է ցուրտը։Քանի որ գործընթացը շեղբը չի սեղմում մասի վրա, այն հեռացնում է փայլը մանր մանրամասներից, ներքին եզրերից և բարդ ձևերից, որոնց կտրող գործիքը չի կարող հասնել։Ահա թե ինչու այն դարձել է ճշգրիտ կնիքների, մանրանկարչական աէրոտիեզերական բաղադրիչների և միկրոէլեկտրոնային մասերի ստանդարտը։

Գործընթացի ֆիզիկան

Ամբողջ մեթոդը հիմնված է մեկ նյութական հատկության վրա՝ ապակե անցման ջերմաստիճանի, կամ Tg-ի վրա։Tg-ից բարձր ռետինե միացությունը փափուկ և առաձգական է, իսկ դրանից ցածր նույն նյութը դառնում է կարծր, ապակեպատ և փխրուն։Ճշգրիտ Tg-ն տարբերվում է միացությունից կախված՝ բնական կաուչուկը և շատ սինթետիկ նյութեր դառնում են փխրուն 0°C-ից զգալիորեն ցածր ջերմաստիճաններում, մինչդեռ սիլիկոնը մնում է ճկուն ավելի ցածր ջերմաստիճաններում, սակայն սկզբունքը գործում է բոլոր էլաստոմերների համար։

Ահա այն հիմնական հասկացողությունը, որը գործընթացը դարձնում է ընտրողական։Լուսարձակը բարակ և թեթև է, ուստի այն շատ քիչ ջերմային զանգված ունի և հեղուկ ազոտի ազդեցության տակ գրեթե ակնթարթորեն սառչում է մինչև իր Tg-ից ցածր ջերմաստիճան։Հիմնական մասի կորպուսը ավելի հաստ և ծանր է, ուստի այն ավելի շատ ջերմություն է պահպանում և ավելի երկար մնում է իր փխրունության կետից բարձր։ Գլանակի մեջ մասերի կարճ ժամանակահատվածում փայլը փխրունանում է, մինչդեռ մասը պահպանում է բավարար ճկունություն՝ հաջորդող հարվածին դիմակայելու համար։

Հեղուկ ազոտը սառեցման աղբյուր է, քանի որ այն չափազանց սառը է՝ եռում է մոտ -196°C ջերմաստիճանում, և էժան է։ Մեքենան ներարկում է այն՝ գլանային խցիկը իջեցնելու մինչև -150°C աշխատանքային ջերմաստիճան, որը բավականաչափ ցածր է լուսարձակը արագ փխրուն դարձնելու համար՝ միաժամանակ օպերատորի գործընթացի պատուհանը կառավարելի թողնելով։

Ինչպես է աշխատում մեքենան, քայլ առ քայլ

Մեքենայի ցիկլը պարզ է շահագործման համար, բայց կախված է ճշգրիտ ժամանակից և ջերմաստիճանից: Ահա հերթականությունը սովորական կրիոգենային թաղանթազերծող մեքենայի ներսում.

1. Բեռնեք խմբաքանակը։Մասերը բեռնվում են գլանային խցիկի մեջ, որը տեղավորում է մինչև 80 լիտր՝ մոտավորապես 15-20 կգ արտադրանք՝ կախված մասի խտությունից։
2. Սառեցրեք խցիկը։Հեղուկ ազոտ է ներարկվում՝ գլանակի ջերմաստիճանը մինչև -150°C աշխատանքային կետ իջեցնելու համար: 1.1 կՎտ նոմինալ սառնարանային հզորությունը օգնում է ջերմաստիճանը կայուն պահել ցիկլի ընթացքում:
3. Զարմացրեք լուսարձակը։Բարակ փայլատակումը սառչում է ապակե անցման ջերմաստիճանից բարձր և դառնում կարծր ու փխրուն, մինչդեռ մարմնի ավելի հաստ մասը մնում է համեմատաբար ճկուն։
4. Փշրվել և կոտրվել։Գլանը պտտվում է 20–70 պտույտ/րոպե արագությամբ՝ շրջելով մասերը այնպես, որ դրանք հարվածեն միմյանց և թմբուկին։ Հարվածի էներգիան պոկում է փխրուն փայլը բաժանման գծի մոտ։
5. Պահեք ցիկլի ժամանակի համար։Լրիվ ցիկլը տևում է 8 րոպեից պակաս՝ բավականաչափ երկար՝ լուսարձակը հեռացնելու համար, և բավականաչափ կարճ՝ մասը վնասվելուց խուսափելու համար։
6. Բեռնաթափեք և առանձնացրեք։Բոցավառված մասերը դուրս են գալիս կոտրված բոցավառվող բեկորների հետ միասին, որոնք այնուհետև առանձնացվում են պատրաստի արտադրանքից։

Ուշադրություն դարձրեք, թե ինչն է բացակայում. չկա շեղբ, չկա հղկող միջոց և օպերատոր չի ձեռքը մեկնում գործընթացի մեջ։Քանի որ հեռացման ուժը կիրառվում է մասերի շրջվելու միջոցով, մեքենան հավասարաչափ կտրում է բոլոր մակերեսները, ներառյալ կտրվածքները և ներքին եզրերը։

Հիմնական բաղադրիչները և դրանց դերը

Կրիոգեն թաղանթազերծող մեքենայի յուրաքանչյուր բաղադրիչ համապատասխանում է սկզբունքի մեկ քայլին: Դերերի ըմբռնումը հեշտացնում է գործընթացը կարգավորելը և խնդիրների լուծումը:

Տեխնիկական բնութագրերը՝ ստացվածհեղուկ ազոտի կրիոգենային մազահեռացման մեքենաապրանքի էջ։

Մեքենայի կոմպակտ չափսը՝ մոտ 1200 մմ երկարություն, 2000 մմ լայնություն, 1200 մմ բարձրություն և 200 կգ քաշ, նշանակում է, որ ամբողջ սկզբունքը տեղավորվում է վերջնական մշակման սենյակի զարմանալիորեն փոքր անկյունում։

Ինչու է բարակ լուսարձակը կոտրվում, իսկ մասը մնում է

Կրիոգեն թարթիչների ապամոնտաժման ընտրողականությունն է պատճառը, որ այն վստահելի է ճշգրիտ աշխատանքի համար, և արժե այն մանրամասն հասկանալ, քանի որ հենց դա է խանգարում գործընթացին պարզապես փչացնել մասը՝ թարթիչի հետ միասին։

Փխրունությունը ժամանակի ընթացքում տարածվում է նյութի միջով, և բարակ հատվածները փխրուն վիճակի են հասնում հաստ հատվածներից առաջ։Սովորաբար մեկ միլիմետրի մի փոքր հաստությամբ լուսարձակը գրեթե անմիջապես սառչում է իր Tg-ով։ Մասի կորպուսը, որը մի քանի անգամ ավելի հաստ է, մակերեսից դեպի ներս ավելի դանդաղ է սառչում։ Կարճ ցիկլի ընթացքում լուսարձակը լիովին փխրուն է, մինչդեռ մասի միջուկը, և հաճախ նաև աշխատանքային մակերեսը, մնում է բավականաչափ ճկուն՝ առանց ճաքերի, կլանելու շրջադարձային հարվածը։

Ահա թե ինչու ցիկլի տևողությունը այդքան կարևոր է։Եթե ​​ցիկլը չափազանց երկար աշխատեցնեք, մասը կսառչի իր Tg-ից ցածր և կդառնա փխրուն, որի դեպքում փայլաթիթեղը հեռացնող պտտվող շարժումը կսկսի կոտրել արտադրանքը։Եթե ​​այն չափազանց կարճ աշխատեցնեք, լուսարձակը դեռ չի փխրվել, ուստի այն ձգվում է, այլ ոչ թե կտկտում: 8 րոպեից պակաս ցիկլի պատուհանը կարգավորված է այդ երկու խափանումների միջև ընկած ժամանակահատվածում:

Ցիկլի պարամետրերը և դրանց կողմից կառավարվողը

Երեք կարգավորիչներ՝ ջերմաստիճանը, արագությունը և ժամանակը, որոշում են, թե արդյոք գործընթացը մաքրորեն հեռացնում է լուսարձակը, թե վնասում է մասերը: Կարգավորեք դրանք միասին, այլ ոչ թե առանձին-առանձին:

Օպտիմալ կարգավորումները կախված են միացության Tg-ից, մասի հաստությունից և լուսարձակի երկրաչափությունից: Նուրբ կարգավորումը յուրաքանչյուր արտադրանքի համար առանձին կատարվող խնդիր է, այլ ոչ թե միանգամյա կարգավորում:

Քանի որ ճշգրիտ փխրունության ջերմաստիճանը տարբերվում է միացությունից կախված, իդեալական պարամետրերի հավաքածուն տարբեր է բնական կաուչուկի, NBR-ի, FKM-ի և սիլիկոնի համար։Ռետինի փխրունության վարքագիծն ինքնին ստանդարտացված չափում է. ASTM D2137-ը և ISO 812-ը նկարագրում են ռետինե միացության փխրունության կետը որոշելու մեթոդներ, ինչը օգտակար հղում է նոր արտադրանքի համար ջերմաստիճանային պատուհան սահմանելիս։

Կրիոգենային թաղանթազերծման համար հարմար նյութեր

Գործընթացը գործում է այնտեղ, որտեղ լուսարձակը կարող է ավելի փխրուն լինել, քան մասը։Այն նախընտրելի մեթոդ է ճշգրիտ ռետինե և պլաստմասե մասերի համար, և այն նաև մշակում է մետաղական ձուլածո բաղադրիչների լայն տեսականի։

Տիպիկ կիրառությունները ներառում են բարդ ռետինե մասեր, մանրանկարչական ավիատիեզերական բաղադրիչներ, ավտոմոբիլային ռետինե մասեր, ճշգրիտ սինթետիկ կաուչուկ, ճշգրիտ պլաստիկե մասեր, միկրոէլեկտրոնային բաղադրիչներ, բարդ էլեկտրոնային մասեր և ցինկի, մագնեզիումի կամ ալյումինի ձուլվածքներ, գումարած ճշգրիտ կնիքներ: Այս մասերի համար գլխավորը անհպում սկզբունքն է. այն հեռացնում է այն փայլը, որին շեղբը չի կարող հասնել, և մակերեսը թողնում է անձեռնմխելի:

Ավելի պարզ, մեծ ծավալի O-օղակային աշխատանքների կամ սիլիկոնի համար, որտեղ փխրունությունն ավելի դժվար է հասնել, այլ սկզբունքներ կարող են ավելի լավ համապատասխանել։ռետինե թելերի հեռացման մեքենաների շարքներառում է մեխանիկական և օդային էներգիայի այլընտրանքներ, որոնք ամբողջությամբ խուսափում են հեղուկ ազոտից։

Հաճախ հանդիպող խնդիրներ և դրանց լուծման եղանակներ

Կրիոգենային թաղանթի հեռացումը կարգավորման գործընթաց է: Խնդիրների մեծ մասը լուծվում է ջերմաստիճանը, արագությունը կամ ժամանակը կարգավորելով, այլ ոչ թե մասերը փոխարինելով:

Եզրակացություն. Մաշկի հեռացումը ջերմաստիճանի միջոցով, այլ ոչ թե գործիքի միջոցով

Կրիոգենային թաղանթազերծող մեքենայի աշխատանքային սկզբունքը նրբագեղ է իր պարզության մեջ. սառեցրեք թաղանթը, մինչև այն դառնա փխրուն, ապա թողեք, որ ցնցող հարվածը այն կոտրի և հեռացնի դեռևս ճկուն մասից: Ոչ շեղբ, ոչ հղկող նյութ, ոչ ձեռք: Ֆիզիկան անում է այն, ինչ կտրող գործիքը չի կարող՝ հասնել մանր մանրամասներին և ներքին եզրերին և հավասարաչափ հեռացնել թաղանթը՝ առանց մակերեսին դիպչելու:

Գործընթացը ընտրողական է, քանի որ այն հենվում է ջերմային զանգվածի վրա. բարակ փայլաթիթեղը փխրունանում է ավելի հաստ մասից առաջ, և կարճ ցիկլի պատուհանը պահպանում է մասի անվտանգությունը: Ջերմաստիճանը, գլանակի արագությունը և ցիկլի տևողությունը երեք լծակներն են, որոնք գործընթացը պահում են այդ պատուհանի ներսում:

Ճշգրիտ ռետինե, պլաստմասե և ձուլածո մասերի դեպքում սա է տարբերությունը արտադրանքի և լուսարձակի միջև։ Երբ դուք հասկանում եք սկզբունքը, մեքենան դադարում է սառը արկղի տեսք ունենալուց և սկսում է թվալ վերահսկվող, կրկնվող ֆիզիկական գործընթացի, որը կարող եք կարգավորել, չափել և վստահել։