จะระบุแผ่นทำความร้อนสำหรับงานเคลือบแรงดันสูง-ได้อย่างไร

ใน-การเคลือบแรงดันสูง-สำหรับแผงวงจร แผงคอมโพสิต หรือลามิเนตตกแต่ง- แผ่นทำความร้อนจะต้องทนทานต่อแรงอัดมหาศาล ในขณะเดียวกันก็รักษาความเรียบที่แม่นยำและอุณหภูมิที่สม่ำเสมอ การออกแบบแผ่นทำความร้อนมาตรฐานจะไม่สามารถใช้งานได้กับบริการนี้ การระบุแผ่นทำความร้อนเคลือบแรงดันสูงต้องให้ความเอาใจใส่อย่างระมัดระวังต่อความเรียบ ความหนาของแผ่น ความทนทานของเครื่องทำความร้อน และผิวสำเร็จ คู่มือนี้จะสรุปข้อกำหนดที่สำคัญและข้อควรพิจารณาทางวิศวกรรมสำหรับแผ่นทำความร้อนที่ใช้ในเครื่องเคลือบไฮดรอลิก

ข้อกำหนดการออกแบบที่สำคัญสำหรับแผ่นทำความร้อนเคลือบด้วยความดันสูง-

แผ่นทำความร้อนในเครื่องรีดเคลือบทำหน้าที่สองอย่างพร้อมกัน: ให้ความร้อนที่สม่ำเสมอเพื่อการรักษาหรือประสานชั้นต่างๆ และถ่ายเทแรงกดในการเคลือบให้ทั่วชิ้นงานอย่างเท่าเทียมกัน ความล้มเหลวในฟังก์ชันใดฟังก์ชันหนึ่งส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ถูกปฏิเสธ ข้อกำหนดต่อไปนี้เป็นสิ่งจำเป็น

1. ความเรียบและความขนาน

ข้อมูลจำเพาะที่สำคัญคือความเรียบของพื้นผิวการทำงานของแผ่นทำความร้อน ภายใต้แรงกดในการเคลือบเต็ม (โดยทั่วไปคือ 100–400 psi หรือ 0.7–2.8 MPa บนชิ้นงาน) ความผิดปกติของพื้นผิวใดๆ จะถ่ายโอนไปยังลามิเนตโดยตรง ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของความหนา การหลุดล่อน หรือข้อบกพร่องของพื้นผิว

แนวทางข้อกำหนด:

ความเรียบควรอยู่ที่ 0.001–0.002 นิ้วต่อฟุต (0.08–0.17 มม. ต่อเมตร) เมื่อวัดที่อุณหภูมิห้องบนจานที่ไม่ได้บรรจุ

หลังการตัดเฉือน เพลตมักจะคลายความเค้น- (ผ่านการอบชุบด้วยความร้อน) เพื่อป้องกันการบิดงอเมื่อถูกความร้อนถึงอุณหภูมิใช้งาน (โดยทั่วไปคือ 150–250 องศาสำหรับลามิเนตหลายชนิด)

ความขนานกันระหว่างพื้นผิวด้านบนและด้านล่าง (สำหรับแท่นวางแผ่นเดียว) หรือระหว่างแท่นตรงข้ามในการกดหลาย- ในเวลากลางวันจะต้องแน่นในทำนองเดียวกัน โดยทั่วไปภายในระยะ 0.002 นิ้วต่อฟุต

ในการออกแบบเครื่องอัดเคลือบ ความเรียบได้รับการตรวจสอบโดยใช้เส้นตรงและเกจฟีลเลอร์ที่มีความแม่นยำ หรือโดยเครื่องวัดพิกัด (CMM) จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องรักษาความเรียบไว้ภายใต้ภาระทั้งทางความร้อนและทางกล

2. วัสดุแผ่นและความหนาเพื่อความแข็งแกร่ง

แผ่นจะต้องต้านทานการโก่งตัวภายใต้น้ำหนักกดที่ใช้ การโก่งตัวจะเพิ่มขึ้นตามความยาวของแผ่นเพลทและลดลงตามความหนาลูกบาศก์ การเลือกใช้วัสดุส่งผลต่อความแข็ง (โมดูลัสความยืดหยุ่น) และค่าการนำความร้อน

วัสดุทั่วไป:

เหล็กเป็นที่ต้องการสำหรับการเคลือบด้วยแรงดันสูง-ส่วนใหญ่ เนื่องจากมีความแข็งสูงและการโก่งตัวต่ำภายใต้ภาระ อลูมิเนียมอาจใช้สำหรับการกดขนาดเล็กหรือการใช้แรงกดต่ำ แต่ต้องการความหนาที่มากขึ้นอย่างมากเพื่อให้ได้ความแข็งที่เท่ากัน

การกำหนดความหนาของแผ่น:
ความหนาที่ต้องการจะคำนวณตามช่วงที่แผ่นไม่รองรับ (ระยะห่างระหว่างส่วนรองรับโครงกด) แรงกดเคลือบสูงสุด และการโก่งตัวที่อนุญาต หลักการทั่วไปสำหรับแผ่นเหล็ก: ความหนา (นิ้ว) µs 0.3 × (ช่วงเป็นฟุต) สำหรับโหลด 200 psi โดยมีขีดจำกัดการโก่งตัว 0.002 นิ้วต่อฟุต เพื่อการออกแบบที่แม่นยำ จะทำการวิเคราะห์องค์ประกอบไฟไนต์เอลิเมนต์ (FEA)

แผ่นทำความร้อนเคลือบแรงดันสูง-ทั่วไปที่ทำจากเหล็กมีความหนาตั้งแต่ 25 มม. (1 นิ้ว) สำหรับแผ่นขนาดเล็กขนาด 300 มม. × 300 มม. ไปจนถึง 100 มม. (4 นิ้ว) ขึ้นไปสำหรับการกดแผงขนาด 1.5 ม. × 3 ม.

3. ความทนทานของเครื่องทำความร้อนภายใต้แรงอัด

องค์ประกอบความร้อนที่ฝังอยู่ในแผ่นต้องผ่านรอบแรงอัดซ้ำๆ โดยไม่เกิดความเสียหาย โดยทั่วไปจะใช้เครื่องทำความร้อนสองประเภท

เครื่องทำความร้อนแบบท่อ (การออกแบบร่อง):
เครื่องทำความร้อนแบบหุ้มท่อโลหะ- (อินคอลอยย์หรือสแตนเลส) จะถูกกดลงในร่องกลึงที่ด้านหลังของเพลต ภายใต้แรงกดในการเคลือบ แผ่นจะประสบกับความเค้นอัดตลอดทั้งหน้าตัด- หากร่องตื้นเกินไปหรือเครื่องทำความร้อนไม่ได้รับการรองรับจนสุด ท่ออาจถูกบดอัดหรือลวดต้านทานภายในอาจลัดวงจรได้

ข้อกำหนดสำหรับเครื่องทำความร้อนแบบท่อ:

ความลึกของร่องจะต้องตรงกับเส้นผ่านศูนย์กลางของท่ออย่างแม่นยำ (โดยทั่วไปแล้วจะพอดีระหว่าง 0.1–0.2 มม.)

ชั้นของวัสดุที่ต่อเนื่องกัน (อย่างน้อย 3–5 มม.) จะต้องอยู่เหนือด้านล่างของร่องจนถึงพื้นผิวการทำงาน เพื่อให้แน่ใจว่าท่อจะไม่หลุดออกหรือเสียรูปภายใต้แรงกดดัน

บางครั้งท่อจะถูกห่อหุ้มด้วยซีเมนต์นำความร้อนหลังจากการแทรกเพื่อขจัดช่องว่าง

เครื่องทำความร้อนแบบตลับ:
เครื่องทำความร้อนแบบตลับจะถูกสอดเข้าไปในรูตาบอดที่เจาะ โดยทั่วไปจะมาจากด้านหลังหรือขอบของแผ่น มีลักษณะเป็นทรงกระบอกกลมและมีการบรรจุภายในที่มีความหนาแน่นสูง- เนื่องจากถูกปิดสนิทในรูทน-อย่างใกล้ชิด จึงมีความทนทานต่อการกระแทกมากกว่าเครื่องทำความร้อนแบบท่อในร่องเปิด

ข้อดีสำหรับการเคลือบแรงดันสูง-:

กำลังรับแรงอัดที่เหนือกว่า – ผนังรูรองรับคาร์ทริดจ์ได้อย่างเต็มที่

สามารถใช้ความหนาแน่นของวัตต์ที่สูงขึ้นได้ (สูงถึง 50 วัตต์/ซม.² เทียบกับ ~15 วัตต์/ซม.² สำหรับท่อ)

เปลี่ยนได้ง่ายขึ้น – สามารถดึงตลับหมึกออกได้โดยไม่ต้องตัดเฉือน

ข้อเสีย:ต้องมีรูมากขึ้นเพื่อครอบคลุมพื้นที่แผ่น เพิ่มเวลาการตัดเฉือนและโอกาสที่ความร้อนจะไม่สม่ำเสมอ-หากระยะห่างไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสม

จำเป็นอย่างยิ่งที่องค์ประกอบความร้อนจะรักษาการแยกทางไฟฟ้าภายใต้การบีบอัด ฉนวนอุณหภูมิสูง- (แมกนีเซียมออกไซด์ ไมกา หรือเซรามิก) จะต้องได้รับการจัดอันดับสำหรับความเครียดทางความร้อนและทางกลที่รวมกัน การทดสอบเมกเกอร์หลังการติดตั้งและก่อนใช้งานครั้งแรกจะตรวจสอบความสมบูรณ์ของฉนวน

4. พื้นผิวและความต้านทานการสึกหรอ

พื้นผิวการทำงานของแผ่นทำความร้อนต้องสัมผัสกับลามิเนต ฟิล์มกันรอย และเครื่องมือทำความสะอาดซ้ำๆ ความต้านทานต่อการสึกหรอและผิวสำเร็จที่สม่ำเสมอถือเป็นสิ่งสำคัญ

ตัวเลือกข้อมูลจำเพาะ:

ชุบฮาร์ดโครม– หนา 0.05–0.1 มม. ความแข็ง 65–70 HRC ให้คุณสมบัติต้านทานการสึกหรอและการปล่อยที่ดีเยี่ยม นิยมใช้สำหรับแผงวงจรและเครื่องอัดลามิเนตเพื่อการตกแต่ง

ไนไตรดิ้ง (แผ่นเหล็ก)– การอบชุบด้วยความร้อนเคส-ซึ่งสร้างชั้นชุบแข็ง 0.2–0.5 มม. (55–60 HRC) ไม่มีการเปลี่ยนแปลงมิติ ทนต่อการสึกหรอได้ดี

การเคลือบ PTFE หรือฟลูออโรโพลีเมอร์– แรงเสียดทานต่ำและพื้นผิวไม่ติด- แต่มีความทนทานน้อยกว่าภายใต้แรงกดดันสูง เหมาะสำหรับลามิเนตรอบต่ำ-หรือนุ่มกว่า

สแตนเลสขัดเงา– สำหรับสภาพแวดล้อมที่ถูกสุขลักษณะหรือกัดกร่อน (เช่น อาหารหรือลามิเนตทางการแพทย์) ต้องขัดใหม่เป็นระยะ

ผิวสำเร็จโดยทั่วไปจะระบุเป็น Ra (ความหยาบเฉลี่ย) สำหรับการเคลือบแรงดันสูง- โดยทั่วไปผิวสำเร็จจะมีขนาด 0.4–0.8 µm Ra อาจต้องใช้การเคลือบที่เรียบเนียนขึ้น (0.1 µm Ra) สำหรับลามิเนตเกรดออปติคัล- แต่ต้นทุนจะเพิ่มขึ้น

รายการตรวจสอบข้อมูลจำเพาะสำหรับแผ่นทำความร้อนเคลือบด้วยแรงดันสูง-

เมื่อขอใบเสนอราคาหรือเขียนข้อกำหนดการจัดซื้อควรรวมรายการต่อไปนี้:

ข้อควรพิจารณาเพิ่มเติมสำหรับการกดหลาย-ตามฤดูกาล

ในการกดเคลือบหลาย-ในเวลากลางวัน (แผ่นทำความร้อนหลายแผ่นซ้อนกันโดยมีช่องว่างระหว่างกัน) แต่ละแผ่นจะถูกกดดันจากทั้งสองด้าน โครงสร้างเพลตจะต้องสมมาตร โดยมีความเรียบและพื้นผิวเหมือนกันทั้งหน้างาน โดยทั่วไปองค์ประกอบความร้อนจะถูกวางไว้ในระนาบที่เป็นกลางตรงกลางเพื่อหลีกเลี่ยงการขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกันซึ่งอาจทำให้แผ่นบิดเบี้ยวได้ แนะนำให้ใช้เครื่องทำความร้อนแบบตลับที่ติดตั้งจากขอบเนื่องจากสามารถจัดให้อยู่กึ่งกลางภายในความหนาของแผ่นได้

ความสม่ำเสมอทางความร้อนภายใต้ความกดดัน

แรงกดในการเคลือบอาจส่งผลต่อการถ่ายเทความร้อน วัสดุอัดมักจะมีการนำความร้อนสูงกว่ากองหลวม การออกแบบเพลทต้องคำนึงถึงตัวระบายความร้อนด้วย (เช่น แถบผูกเฟรมกดหรือท่อระบายความร้อน) แนะนำให้ใช้การจำลอง FEA ที่มีทั้งโหลดทางความร้อนและทางกล การจำลองจะตรวจสอบ:

การโก่งตัวภายใต้น้ำหนักเต็ม

การกระจายอุณหภูมิพร้อมโครงร่างเครื่องทำความร้อนที่นำเสนอ

ความเข้มข้นของความเครียดรอบๆ รูหรือร่องของเครื่องทำความร้อน

บทสรุป

การเคลือบด้วยแรงดันสูง-ต้องใช้แผ่นทำความร้อนที่ทนทานและแม่นยำ-ที่ออกแบบทางวิศวกรรม ค่าเผื่อความเรียบ 0.001–0.002 นิ้วต่อฟุต ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการกระจายแรงกดและความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์ แผ่นเหล็กหนาทนทานต่อการโก่งตัว โดยมีความหนาคำนวณจากช่วงการกดและน้ำหนัก เครื่องทำความร้อนแบบตลับให้ความทนทานที่เหนือกว่าภายใต้แรงอัดเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องทำความร้อนแบบท่อ เนื่องจากมีรูเจาะปิดสนิท การรักษาพื้นผิว เช่น การชุบฮาร์ดโครมหรือไนไตรดิ้ง ช่วยยืดอายุของเพลทและปรับปรุงการหลุดร่อนของลามิเนต รายการตรวจสอบข้อกำหนดโดยละเอียดจะแนะนำกระบวนการจัดซื้อ วิศวกรรมเฉพาะด้านการใช้งาน{10}}ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการผลิตที่เชื่อถือได้ โดยการปฏิบัติตามหลักเกณฑ์เหล่านี้ กแผ่นทำความร้อนเคลือบแรงดันสูงสามารถให้บริการหลายปีในการใช้งานด้านการพิมพ์ที่มีความต้องการสูง ตั้งแต่แผงวงจรพิมพ์ไปจนถึงวัสดุคอมโพสิตด้านการบินและอวกาศ