Hőpréselés alatt lezajló folyamatok •A kompozit alkotóelemei z irányban végleges helyükre kerülnek; Mi történik?

Az előadások a következő témára: "Hőpréselés alatt lezajló folyamatok •A kompozit alkotóelemei z irányban végleges helyükre kerülnek; Mi történik?"— Előadás másolata:

1 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok •A kompozit alkotóelemei z irányban végleges helyükre kerülnek; Mi történik?

2 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok Mi történik? z y x

3 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok Mi történik? •A kompozit alkotóelemei z irányban végleges helyükre kerülnek; •Kialakulnak a kötések.

4 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok •Hőmérséklet •Pára- és nedvességtartalom •Porozitás (permeábilitás) •A ragasztó kikötési foka Fontos paraméterek:

5 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok •Hőáramlás •Anyagáramlás •A matrac szerkezetének változása •A ragasztási szilárdság kialakulása Lejátszódó folyamatok:

6 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok •Hőforrások: –Préslapok –Polimerizációs hő –Nyomásból származó hő Hőmérséklet - hőáramlás

7 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok •Hőforrások: –Préslapok –Polimerizációs hő –Nyomásból származó hő Hőmérséklet - hőáramlás

8 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok •Hőáramlási mechanizmusok: –Hővezetés (kondukció) –Hőátadás (konvekció) –Hősugárzás (radiáció) Hőmérséklet - hőáramlás

9 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok •Hőáramlási mechanizmusok: –Hővezetés (kondukció) –Hőátadás (konvekció) –Hősugárzás (radiáció) Hőmérséklet - hőáramlás

10 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok •Nedvességforrások: –A forgácsok kezdeti nedvességtartalma –A ragasztóanyag víztartalma –Hozzáadott nedvesség Nedvességtartalom - anyagáramlás

11 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok •Nedvességforrások: –A forgácsok kezdeti nedvességtartalma –A ragasztóanyag víztartalma –Hozzáadott nedvesség Nedvességtartalom - anyagáramlás

12 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok •A nedvesség formája: –Kötött víz –Szabad víz –Vízpára Nedvességtartalom - anyagáramlás

13 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok •A nedvesség mozgásának mechanizmusa: –Anyagáramlás –Diffúzió Nedvességtartalom - anyagáramlás

14 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok •Az összetevők közötti hézagok csökkentése •A faanyagon belüli „rések” csökkentése •A sejtek összenyomása, maradandó alakváltozása A matrac szerkezetének változása

15 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok A hőpréselés szakaszai

16 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok Kiindulási állapot (t = 0 s) T = 25  C ; u = 5% A préslapok hőmérséklete 200  C

17 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok •Hőmérséklet: kívül magas, belül alacsony  hőmérséklet gradiens; •A ragasztó kikötése megkezdődik a széleken; •A külső rétegekben intenzíven párolog a nedvesség; 1. szakasz: prészárás (t = 60 s)

18 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok •A külső rétegekben megnövekszik a gőznyomás  befelé hajtja a nedvességet (gőzt); •Intenzív hőáramlás indul meg az anyag belseje felé (hővezetés és hőátadás). 1. szakasz: prészárás (t = 60 s)

19 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok 1. szakasz: prészárás (t = 60 s) A hőpréselés kezdeti szakaszát intenzív, függőleges irányú hő- és nedvességmozgás jellemzi

20 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok •Csökken a hőmérséklet-gradiens  lassul a hőátadás; •A nedvesség nagy része a panel közepén; •A hőmérséklet a panel közepén forráspont fölé kerül  a nedvesség párologni kezd; 2. szakasz (t = 240 s)

21 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok •A panel belsejében megnövekszik a nyomás, és a vízgőzt a vízszintesen szélek felé hajtja; •A ragasztó kikötése előrehaladott. 2. szakasz (t = 240 s)

22 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok 2. szakasz (t = 240 s) A második szakaszban lelassul a függőleges hő- és nedvességmozgás, míg erőteljes vízszintes nedvességáramlás megy végbe.

23 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok •A hőmérséklet egyenletesen magas a panel belsejében, a gradiens kicsi; •A nedvességtartalom a belső rétegekben is csökken; •A párolgás sebessége csökken  csökken a nyomás; 3. szakasz (t = 480 s)

24 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok •A fügoleges hőáramlás lassú; •A vízszintes nedvességáramlás lelassul; •A ragasztási szilárdság majdnem 100%-os; •Még sok nedvesség van a panel belsejében. 3. szakasz (t = 480 s)

25 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok 3. szakasz (t = 480 s) A harmadik szakaszt nagyon lassú függőleges hő- és nedvességáramlás és mérsékelt vízszintes nedvességáramlás jellemzi.

26 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok A nedvesség és a hőmérséklet hatása •Nedvesség + magas hőmérséklet = •Gőz + Faanyag = A gőz hatására létrejövő lágyítási folyamat javítja a kompozit minőségét. GŐZ Lágyítás

27 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok A nedvesség és a hőmérséklet hatása •Probléma: növekszik a présidő. •A gyártók általában nem törekszenek magas nedvességtartalom használtára.

28 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok A nedvesség és a hőmérséklet hatása •A gőz vándorol az anyagon belül: –A présciklus elején a külső rétegekben, –Később a panel belsejében. A gőz vándorlása függőleges sűrűségprofil kialakulásához vezet.

29 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok A sűrűségprofil kialakulását befolyásoló tényezők: •A kezdeti nedvességtartalom •A kezdeti nedvességtartalom eloszlása •A préslapok hőmérséklete •A prészárás sebessége •A termék sűrűsége •Panelvastagság

30 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok Azok a módszerek, amelyek enyhébb sűrűségprofilt eredményeznek, rendszerint növelik a teljes présidőt.

31 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok Néhány lehetséges megoldás: •Különböző nedvességtartalom a külső és belső rétegekben, •Gőzbefecskendezés, •A matrac előgőzölése, •A présdiagrammok variálása.

32 Hőpréselés alatt lezajló folyamatok