কীভাবে পিএফএ এক্সট্রুশনের সময় শীতল হার হিটার শীথগুলিতে অবশিষ্ট স্ট্রেস বিতরণকে পরিবর্তন করে?

একটি ধাতব কোরের উপর বের করা PFA ডাইকে 350-400 ডিগ্রিতে ছেড়ে দেয় এবং ঘরের তাপমাত্রায় ঠাণ্ডা করা হয়। শীতল হওয়ার হার নির্দেশ করে যে কীভাবে পলিমার চেইনগুলি জায়গায় জমাট বেঁধে যায়, যা সরাসরি চূড়ান্ত হিটারের খাপের মাধ্যমে অবশিষ্ট স্ট্রেসের বিতরণ নিয়ন্ত্রণ করে। দ্রুত শীতল হওয়ার হার (5-10 ডিগ্রী সে./মিনিট) চেইনের শিথিলতাকে বাধা দেয় এবং এর ফলে কম অবশিষ্ট চাপ (1-3 MPa) সমানভাবে প্রাচীরের পুরুত্বের মাধ্যমে বিতরণ করা হয়। দ্রুত ঠাণ্ডা (50-100 ডিগ্রি/মিনিট, যেমন জল নিভিয়ে) চেইনগুলিকে একটি স্থিতিশীল অবস্থায় ঠিক করে এবং এর ফলে অভ্যন্তরীণ এবং বাইরের পৃষ্ঠে ঘনীভূত যথেষ্ট অবশিষ্ট টান (5-10 MPa) হয়। দ্রুত শীতল হওয়ার ফলে অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠে (PFA-মেটাল ইন্টারফেস) 6-8 MPa এর প্রসার্য চাপ এবং 2 মিমি পুরুত্বের একটি PFA খাপের জন্য বাইরের পৃষ্ঠে 4-6 MPa এর সংকোচনমূলক চাপ। এই স্ট্রেস ডিস্ট্রিবিউশন পরিবেশগত স্ট্রেস ক্র্যাকিংকে ত্বরান্বিত করে এবং তাপ সাইক্লিংয়ের সময় ডিলামিনেশন প্রচার করে। মহান নির্ভরযোগ্যতা সঙ্গে হিটার ধীর শীতল প্রয়োজন.

কুলিং রেট এবং স্ট্রেস গঠনের প্রক্রিয়া
এক্সট্রুডেড পিএফএ ঠান্ডা হওয়ার সাথে সাথে বাইরের পৃষ্ঠটি প্রথমে শক্ত হয় কারণ এটি শীতল বাতাস বা জলের সংস্পর্শে থাকে। উত্তপ্ত কোর ভিতরে (ধাতু কেন্দ্রের দিকে) আরও ধীরে ধীরে শীতল করে, তাই এটি দীর্ঘ সময় গলিত থাকে। এই ডিফারেনশিয়াল দৃঢ়ীকরণের ফলে প্রাচীরের মধ্য দিয়ে তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট হয়। বাইরের ত্বক শক্ত ও সংকুচিত হওয়ার সাথে সাথে এটি গলিত অভ্যন্তরটিকে বাইরের দিকে টেনে নিয়ে যায়, বাইরের দিকে টান দেয় এবং ভিতরের অংশকে সংকুচিত করে। অবশেষে অভ্যন্তরীণ স্তর দৃঢ় হয় এবং সঙ্কুচিত হয়, পিছনে টানতে থাকে এবং চাপের অবস্থাকে বিপরীত করে। চূড়ান্ত অবশিষ্ট চাপ শীতল হার এবং ধাতব কোরের সীমাবদ্ধতার উপর নির্ভর করে।

দ্রুত নিভে যাওয়া আবরণের জন্য (20 ডিগ্রীতে জল স্নান, শীতল করার হার 80 ডিগ্রী / মিনিট) বাইরের ত্বক 2-3 সেকেন্ডের মধ্যে শক্ত হয়ে যায়। অভ্যন্তরীণ স্তরটি 30-60 সেকেন্ডের মধ্যে 200 ডিগ্রির নিচে শীতল হয়। বাইরের স্তরটি উত্তেজনায় (3-5 MPa) হিমায়িত হয়, যখন ভিতরের স্তরটি সংকোচনকারী বাইরের স্তর থেকে উত্তেজনার (5-8 MPa) অধীনে জমা হয়। ফলাফলটি ছিল উত্তেজনায় অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠ (দরিদ্র) এবং উত্তেজনার বাইরের পৃষ্ঠ (কম ভয়ানক)। অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠের চাপ PFA এবং ধাতুর সংস্পর্শে ফাটল শুরু করার পক্ষে।

ধীরে ধীরে শীতল আবরণের জন্য (তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রিত চুলায় বাতাস-ঠান্ডা, ৮ ডিগ্রি/মিনিট) দেয়ালের উপরে তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্ট ছোট। প্রাচীর প্রায় সব একযোগে দৃঢ়. অবশিষ্ট চাপ সর্বনিম্ন (1-2 MPa) এবং বেশিরভাগই ভিতরের পৃষ্ঠে সংকোচনশীল (চমৎকার, কারণ কম্প্রেশন মাইক্রোক্র্যাকগুলি বন্ধ করে)।

নিভে যাওয়ার হার এবং অবশিষ্ট স্ট্রেস
কুলিং রেট (ডিগ্রি/মিনিট) কুলিং টেকনিক ভিতরের সারফেস স্ট্রেস (MPa) বাইরের পৃষ্ঠের চাপ (MPa) ইন্টারফেসের স্ট্রেসের প্রকার ডেলামিনেশন ঝুঁকি
ওভেন ঠাণ্ডা, ধীরে ধীরে (অনেল করা) 5–10 −1 থেকে −2 (সংকোচকারী) −1 থেকে −2 (সংকোচকারী) সংকোচকারী (ভাল) খুব কম
বায়ু শীতল (ঘরের তাপমাত্রা, স্থির বায়ু) 15–25 +1 থেকে +3 (টেনসাইল) 0 থেকে +1 (টেনসাইল) হালকা প্রসার্য কম জোর করে বাতাস (ফ্যান) 30–50 +3 থেকে +5 +1 থেকে +3 মাঝারি প্রসার্য মাঝারি
জল নিভে (ঠান্ডা) 60-100 +6 থেকে +10 +3 থেকে +6 উচ্চ প্রসার্য উচ্চ
বরফের জল 100–150 +10 থেকে +15 +5 থেকে +10 খুব উচ্চ প্রসার্য শক্তি অত্যন্ত উচ্চ
দ্রষ্টব্য: (+) ইতিবাচক মান প্রসার্য চাপ নির্দেশ করে; (−) নেতিবাচক বোঝায় সংকোচনমূলক চাপ।

হিটার কর্মক্ষমতা উপর অবশিষ্ট স্ট্রেস প্রভাব
দ্রুত শীতল হওয়া PFA-মেটাল ইন্টারফেসে উচ্চ অবশিষ্ট প্রসার্য চাপের দিকে নিয়ে যায়, যার তিনটি ক্ষতিকর প্রভাব রয়েছে:

ত্বরান্বিত পরিবেশগত স্ট্রেস ক্র্যাকিং শক্তিশালী রাসায়নিক (অ্যাসিড, ক্লোরিনযুক্ত দ্রাবক) সহ, চাপযুক্ত যোগাযোগ কম প্রয়োগ করা চাপে ফাটল। যদি 8 MPa অবশিষ্ট স্ট্রেস সহ হিটারটি 500 ঘন্টার মধ্যে 90 ডিগ্রিতে 30% HCl-এ ভেঙে যেতে পারে, 2 MPa অবশিষ্ট স্ট্রেস সহ একই হিটার 5,000 ঘন্টা স্থায়ী হয়।

হ্রাসকৃত তাপচক্রের জীবন: প্রতিটি গরম/ঠান্ডা চক্র অবশিষ্ট চাপের সাথে তাপীয় সম্প্রসারণের চাপ যোগ করে। যদি যোগফল PFA (12-15 MPa) এর ফলনের শক্তির চেয়ে বেশি হয় তবে ইন্টারফেসটি লাভ করে। হিটার দ্রুত শীতল (অবশিষ্ট 8MPa) + তাপ চাপ (5MPa)=13MPa ~ ফলন. 7 MPa একটি ধীর শীতল হিটার (অবশিষ্ট 2 MPa) + তাপ চাপ (5 MPa) সহ নিরাপদ।

অকাল ডিলামিনেশন: প্রসার্য চাপের কারণে পিএফএ ধাতব কোর থেকে পৃথক হয়ে মাইক্রোগ্যাপ তৈরি করে। আর্দ্রতা ফাটলের মধ্যে প্রবেশ করে এবং তারপর গরম করার ফলে আর্দ্রতা বাষ্পে পরিণত হয়, আবরণ ঝলসে যায়।

সনাক্তকরণ এবং পদবী
Residual stress can be determined by cutting a ring from the PFA sheath, making an axial slice, and measuring the resulting curvature (radius of curvature method). Fast cooled tubes curve into a tight circle (radius 20–50 mm), slow cooled tubes stay almost straight (radius >200 মিমি)।

সংগ্রহে উল্লেখ করুন। এক্সট্রুশনের পরে পিএফএ শীথকে ধীরে ধীরে ঠান্ডা করতে হবে যার শীতল হার 15 ডিগ্রী/মিনিট গলে থেকে 100 ডিগ্রী পর্যন্ত হবে না। গ্রহণযোগ্যতার মাপকাঠি সহ ASTM D6991 (স্লিট টিউব পদ্ধতি) অনুযায়ী অবশিষ্ট স্ট্রেস পরিমাপের অনুরোধ করুন: একটি 100 মিমি লম্বা রিংয়ের জন্য বক্রতা ব্যাসার্ধ 150 মিমি থেকে বেশি বা সমান।

উপসংহার: ধীর শীতল 70-80% দ্বারা অবশিষ্ট চাপ কমায়।
পিএফএ এক্সট্রুশন কুলিং রেট সরাসরি হিটার শীথগুলিতে অবশিষ্ট স্ট্রেস বিতরণ নির্ধারণ করে। দ্রুত শীতলকরণ (জল নিভে) PFA-ধাতু ইন্টারফেসে উচ্চ প্রসার্য চাপ (6–10 MPa) প্ররোচিত করে যা স্ট্রেস ক্র্যাকিং, তাপচক্রের জীবন হ্রাস এবং ডিলামিনেশনের দিকে পরিচালিত করে। ধীর ঠাণ্ডা (বাতাস বা ওভেন, 5-15 ডিগ্রি/মিনিট) অবশিষ্ট স্ট্রেসকে 1-3 MPa (কম্প্রেসিভ বা কম প্রসার্য) কমিয়ে দেয় এবং আক্রমনাত্মক ব্যবহারে হিটারের আয়ু 3-5× বৃদ্ধি করে। থার্মাল সাইক্লিং বা ক্ষয়কারী অবস্থার জন্য ব্যবহৃত যেকোন হিটারের জন্য, ধীর শীতলতা নির্দিষ্ট করুন এবং অবশিষ্ট স্ট্রেস পরীক্ষার মাধ্যমে নিশ্চিত করুন। প্রক্রিয়াকরণের সময় দীর্ঘ (ঘন্টা বনাম মিনিট) এবং উৎপাদন খরচ 10-20% বৃদ্ধি করে, তবে দীর্ঘ পরিষেবা জীবন দ্বারা ফেরত দেওয়া হয়। একটি দ্রুত ঠান্ডা হিটার একটি বিপর্যয়ের জন্য একটি রেসিপি। এটিকে ধীরে ধীরে শীতল করুন, এটি চাপ কম করুন, এটি দীর্ঘ করুন। এটাই এক্সট্রুশনের নিয়ম।