SMIDA planeetlik tsentrifugaalsegistaja: põhiseade epoksiühendite segamiseks – kõrgelt viskoossete segu koostiste kohandamine, täitematerjalide jaotumine ning ilma õhumullideta kõvenemine

Kui ülitäpse tootmise põhimaterjal on epoksiühend (sh epoksi täitmiskleev, epoksi komposiitmaterjalid ja epoksi kleev), siis määrab nende segamise kvaliteet otseselt kinnitunud toodete liitmistugevuse, mehaanilised omadused, isoleerumis- ja korrosioonikindlus. Epoksiühendite segamisel tekib sageli nelja peamise protsessiprobleemiga: kõrgelt viskoossete süsteemide halb vooluvus, täitematerjalide kuhjumine, õhumullide jääk ja varajane kinnitumine. Tavapärased segistusseadmed ei suuda tasakaalustada segamise tõhusust ja toorainete omaduste säilitamist. SMIDA planeetlik tsentrifugaalsegistaja põhineb kõrgvõimsal, kõrgtäpsusel ja väikese kahjulikkusega tehnoloogiasüsteemil ning pakub täielikku lahendust epoksiühendite segamiseks, võimaldades lõpptoodete omaduste parandamist.

I. Neljat põhiprotsessiprobleemi epoksiühendite segamisel

Kõrgviskoossusega süsteemide segamise dilemma

Kuumutamata epoksiühend (eriti kõrge tahkate osakeste sisaldusega, lahustitevabad tüübid) on erakordselt kõrgviskoosne (kuni 100 000 mPa·s). Tavapärased segusüsteemid ei ole piisavalt võimsad, et tagada materjalide üldist voogu, mistõttu tekivad lihtsalt „seisvad tsoonid“ paagi seintel ja põhjas, mis viib epoksiühendi, kuumutusainete ja täitematerjalide ebaühtlasele segumisele.

Täitematerjalide aglomereerumine ja ebaühtlane jaotumine

Eposiühenditesse lisatakse sageli funktsionaalseid täitematerjale, näiteks klaaskiudu, süsinikkiudu, keramiikapulbrit ja metallipulbrit. Need täitematerjalid tendents aglomereeruda sekundaarseteks osakesteks ja tavapäraste segajate piisamatu nihkejõud ei suuda aglomeraate täielikult lagundada. Selle tulemusena tekivad kuumutatud materjali sees „nõrgad kohad“, mis põhjustavad mehaanilise tugevuse, soojusjuhtivuse ja isoleerumisomaduste langust.

Puhastuste jäägid, mis halvendavad toote omadusi

Õhk satub lihtsalt epoksiühendite segamisel, eriti täiteainetega segamisel, moodustades mullid. Kuna viskoossus on kõrge, on mullid rasked loomulikult eemaldada ja need muutuvad kõvastumise järel põrutusteks, mis vähendavad liitmistugevust, nõrgendavad isoleerumisomandeid ning võivad isegi põhjustada toote katkemise (nt elektrooniliste täitvate kleebivate läbimurrakatke, komposiitmaterjalide pragunemine).

Põhjustab liialt varajast kõvastumist tekitav nihekuumus

Tavapärase kõrgenihtsega segamisega tekib suur hulk soojust, mis tõstab materjali temperatuuri. Kui see ületab epoksiühendite kõvastumistemperatuuri läve, põhjustab see varajast ristseostumist ja kõvastumist, kahjustab valemi stabiilsust ning viib materjali kasutuskõlbmatuks muutumiseni.

II. SMIDA kohandatud segamislahendus: saavutatakse nii kõrgtõhus segamine kui ka omaduste tagamine

1. Kõrgmomentne mootor + paagipuudne konstruktsioon: kohandub kõrgviskoossetele epoksiühenditele

SMIDA on varustatud kõrgtorguga, madala kiirusega ja suure võimsusega juhtsüsteemiga, mis võimaldab sujuvat ja pidevat segamist ülitihedas epoksiühendis, mille viskoossus on üle 100 000 mPa·s, vältides nõrka võimsuse tõttu tekkivat piisamatut segamist. Lusikata konstruktsioon võimaldab segamist materjali ise liikumise teel, mis ei vähenda mitte ainult mehaanilisest hõõrdumisest tekkivat soojusenergiat, vaid vältib ka lusikate vahele jääva materjali tõttu tekkinud ristkontaminatsiooni. Segamise järel on epoksiühendi voolavus ühtlane ilma kohalike valemi kõrvalekanneteta.

2. 3D komposiitjõuväli: täielikult lahendatud täitematerjalide aglomereerumine

3D-komposiitjõuvälja kaudu, mis koosneb pöörlemisest tulenevast tsentrifugaalkoormusest (100–2500 rpm) + pöörlemisest tulenevast liugumiskoormusest (reguleeritav suhtes 0–2 pöörlemise suhtes) + 45° kaldenurga teljest tulenevast telje-suunas toimuvast pöörlemisest, avaldub aglomereerunud täiteainetele mitmekordne väljutus-ripsumine-jaotumise efekt: pöörlemisest tulenev tsentrifugaalkoormus surub täiteaineaglomeraadid paagi seinale, pöörlemisest tulenev liugumiskoormus purustab need esmaste osakesteks ja kaldenurga telg tagab materjalide telje-suunas toimuva pöörlemise, tagades täiteainete ühtlasena jaotumise epoksiühendusmaatriksis. Segamise järel saavutatakse täiteaine jaotumise ühtlus üle 99,3 %, aglomeraatide osakeste suurus on ≤5 μm, kõvastunud materjali mehaaniline tugevus suureneb 20–30 % ja funktsionaalsed omadused, näiteks soojusjuhtivus ja isoleerumisvõime, jäävad stabiilseteks.

3. Kõrgvaakumiga vaigu eemaldamise süsteem: mullavaba segamine

SMIDA kasutab kahekordset mehhanismi tsentrifugaalset mullide väljatõmbamist + vaakummulle ekstraktsiooni: pöörlemise tsentrifugaaljõud surub eepoksiühendis olevad mullid pinnale ja üle -0,095 MPa olev kõrgvaakum keskkond ekstraherib mullid kiiresti, saavutades 99,9% mullide eemaldamise ning täielikult likvideerides põrkelüngad pärast kõvastumist. Eriliselt mullitundlike rakenduste, näiteks eepoksi täitmiskleebi ja optiliste eepoksiainete puhul saab lubada „viivitatud vaakumialustus“-režiimi, et materjal esmalt segada ja seejärel mullid ekstraheda, mis veelgi parandab mullide eemaldamise tulemusi.

4. Täpne temperatuurijuhtimissüsteem: ennetab varajast kõvastumist

Süsteem on varustatud kahe režiimi (jahutus/soojutus) võimaldava mantlitud temperatuurijuhtimissüsteemiga, mille temperatuurirežiim on -15 °C kuni 25 °C; see jälgib ja kohandab materjali temperatuuri reaalajas ning piirab temperatuuri tõusu segamise ajal 5 °C piires, et vältida eepoksiühendi kõvastumistemperatuuri läve ületamist.

5. Pärast töötlemist toimivus: materjali oleku optimeerimine kõvastamise eel

Segatud epoksiühend on ühtlase koostisega, täielikult niisutatud täitematerjalidega ja püsiva viskoossusega, mis tagab ideaalsed materjalitingimused järgnevatele protsessidele, nagu täitmise, vormimine ja liimimine. Kõvastatud tooted on kõrgelt mõõtmetäpsed ja nende omadused on stabiilsed, mis suurendab tootmisefektiivsust üle 30%.

Kokkuvõte

SMIDA planeetkujulise tsentrifugaalsegistiga on saavutatud sihitud lahendus neljale epoksiühendite segu valmistamisega seotud põhiprobleemile – kõrge viskoossusega kohastumine, täitematerjalide ühtlane jaotumine, õhumullideta segu valmistamine ja enneaegse kõvastumise vältimine. Seetõttu on see muutunud epoksi täitmisele ja kleepuvatele ainetele, komposiitmaterjalidele, kleepuvatele ainetele jne valdkondades peamiseks tootmisvarustuseks. Selle tõhus, täpne ja stabiilne segu valmistamise efekt tagab olulise protsessikindlust epoksiühendite lõpptoodete kõrgtehniliste omaduste ja suure usaldusväärsuse jaoks ning seda kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusharudes, sealhulgas elektroonikatootmises, kosmosetööstuses, uutes energiavaldkondades ja ehituses.