I. מבוא
בתחום הנדסת חוץ, הביצועים והעלות של חומרים הם תמיד גורמי מפתח שצריכים להיות מאוזנים. אקרילוניטריל-סטירן-אקרילט קופולימר (ASA), עם התנגדות מזג האוויר המצוינת שלו, התנגדות להזדקנות UV ויציבות לטווח הארוך, הפכה לחומר אידיאלי לבנייה בחוץ. עם זאת, עלות חומרי הגלם הגבוהה יחסית שלה הגבילה את היישום הרחב שלה במידה מסוימת. אקרילוניטריל-בוטדיאן-סטירן קופולימר (ABS) יש יתרון עלות, אך התנגדות מזג האוויר שלה אינה מספיקה. על מנת לאזן בין יעילות עלות וביצועים חומריים, מתחם ג'יאנגסו משתמש בטכנולוגיית חשיפה משותפת מתקדמת כדי להקים יחד את ASA ו- ABS כדי להכין גיליונות פונקציונליים עם היתרונות של שני החומרים, ומיטב את היחס באמצעות מודל מתמטי להשגת האיזון הטוב ביותר בין עלות לביצועים.
II. השוואה בין תכונות חומר ויתרונות של מורכב
(1) מאפייני חומר ASA
אקרילוניטריל-סטירן-אקרילט קופולימר (ASA) הוא קופולימר טרנרי המתקבל על ידי קופולימרריזציה של אמולסיה או קופולימריזציה בתפזורת של שלושה מונומרים: אקרילוניטריל (A), סטירן (S) ואקרילט (A). במבנה המולקולרי שלה, קבוצת האקרילט מעניקה את החומר עם עמידות מצוינת למזג האוויר. תחת הקרנה אולטרה סגולה, חומרי פולימר רגילים מועדים לתגובות שבירה וחמצון של שרשרת מולקולרית. יחידות האקרילט ב- ASA יכולות לספוג ביעילות אנרגיה אולטרה סגולה, לפזר את האנרגיה באמצעות שינויים מבניים משלה, ובכך להאט את תהליך ההזדקנות של החומר. מחקרים רלוונטיים מראים כי בסביבת חשיפה טבעית חיצונית, לאחר 5 שנות שימוש, שיעור שמירת הרכוש המכני של חומר ASA יכול עדיין להגיע ליותר מ 80%, וזה טוב משמעותית מחומרים פולימריים רבים אחרים. בנוסף, ל- ASA יש גם עמידות בפני קורוזיה כימית טובה, שיכולה לעמוד בפני שחיקת סביבות קשות כמו גשם חומצי וריסוס מלח. יחד עם זאת, יש לו קשיות פני השטח הגבוהה וביצועי העיבוד הטובים, העומדים בדרישות הנדסת חוץ למראה ושימוש ארוך טווח בחומרים.
(2) מאפייני חומר ABS
אקרילוניטריל-בוטדיאן-סטירן קופולימר (ABS) הוא קופולימר פלסטיק תרמופלסטי משלושה מונומרים: אקרילוניטריל, בוטדיאן וסטירן. נוכחות שלב הגומי בוטדיאן גורמת ל- ABS להיות קשיחות השפעה מצוינת, שיכולה לספוג אנרגיה כאשר היא נתונה להשפעה חיצונית ולהפחית את הייצור והתרחבות הסדקים. בנוסף, ל- ABS יש גם ביצועי דפוס ועיבוד טובים, וניתן להפוך אותם לצורות שונות של מוצרים באמצעות תהליכים כמו דפוס הזרקה ושחול. יתר על כן, עלות חומר הגלם שלה נמוכה יחסית, והיא מיושמת באופן נרחב בתחומים רבים. עם זאת, התנגדות מזג האוויר של ABS גרועה. תחת הקרנה אולטרה סגולה, הוא נוטה לצהבה ולהתפרק, ותכונותיה המכניות יירדו במהירות כאשר הן נחשפות לסביבת החוץ למשך זמן רב, ותגביל את השימוש העצמאי שלה בהנדסת חוץ.
(3) יתרונות של סדינים מורכבים
חריגה משותפת של ASA ו- ABS להכנת יריעות פונקציונליות יכולות לממש את היתרונות המשלימים של ביצועי שני החומרים. כחומר שכבת השטח, ASA יכולה להפעיל באופן מלא את עמידות מזג האוויר והתנגדות להזדקנות UV, ולהגן על הסדינים מפני השחיקה של הסביבה החיצונית. כחומר שכבת הליבה, ABS יכול להשתמש בתכונות המכניות הטובות שלו וביתרונות העלויות כדי לספק כוח ונוקשות מספקים לסדינים, תוך הפחתת עלות החומר הכוללת. מבנה מורכב זה יכול לא רק לעמוד בדרישות של הנדסת חוץ ליציבות וביצועים ארוכי טווח של חומרים, אלא גם לשלוט בעלות במידה מסוימת, בעל יתרונות כלכליים משמעותיים וערך היישום.
III. ציוד לחשיפה משותפת ומקצועניםבקרת הפסק
(1) מבוא לציוד לחשיפה משותפת
ציוד החשיפה המשותפת המשמש במחקר זה מאפיין רוחב עיבוד מקסימלי של 2.75 מטר, שיכול לענות על צרכי הייצור בקנה מידה גדול. הציוד מורכב בעיקר ממחליף, מת, מערכת קירור, מערכת משיכה ומערכת בקרה. המכבש מאמצ מבנה בורג תאום, שיש בו ביצועים טובים והעברת ביצועים, ומבטיח ששני החומרים של ASA ו- ABS מעורבבים ומפלסטיים במלואם במהלך תהליך החשיפה המשותפת. המתים מעוצבים עם מבנה יעיל, שיכול להפוך את החומרים למופצים באופן שווה, להבטיח את אחידות העובי ואיכות השטח של הסדינים. מערכת הקירור מאמצת שיטת קירור ריסוס, שיכולה להתקרר במהירות ולעצב את הסדינים המוחצבים, ולשפר את יעילות הייצור. מערכת המתיחה מאמצת טכנולוגיית ויסות מהירות תדר משתנה, שיכולה לשלוט במדויק על מהירות המתיחה של הסדינים, ולהבטיח את הדיוק הממדי של הסדינים.
(2) שליטה מדויקת בתהליך החשיפה המשותפת
במהלך תהליך החשיפה המשותפת, שליטה מדויקת בפרמטרי התהליך היא המפתח להכנת גיליונות מורכבים בעלי ביצועים גבוהים. פרמטרי הבקרה העיקריים כוללים טמפרטורת שחול, מהירות שחול, יחס חומר, לחץ למות וכו '. טמפרטורת שחול משפיעה ישירות על אפקט הפלסטיזציה והנזילות של החומרים. עבור שני החומרים של ASA ו- ABS, על פי טמפרטורות ההיתוך שלהם ותכונות העיבוד שלהם, יש להגדיר באופן סביר את הטמפרטורות של כל קטע במכבש. באופן כללי, טמפרטורת ההיתוך של ASA גבוהה יחסית, בערך 220-250, וטמפרטורת ההיתוך של ABS היא בערך 200-230. לפיכך, במהלך תהליך החשיפה המשותפת, יש להגדיר את הטמפרטורות של כל חלק במכבש באופן שיפוע כדי להבטיח ששני החומרים מפלסים במלואם ואינם מתפרקים.
מהירות שחול לא רק משפיעה על יעילות הייצור, אלא גם משפיעה על איכות הסדינים. מהירות שחול מהירה מדי עשויה להוביל לערבוב לא אחיד של חומרים, וליקויים כמו בועות וסטיות בסדינים; מהירות שחול איטית מדי תפחית את יעילות הייצור ותגביר את צריכת האנרגיה. באמצעות ניסויים ונהלי ייצור, קבעו את טווח המהירות המתאים של המהירות והביצוע התאמות בזמן אמת בהתאם ליחס החומר וביצועי הציוד.
יחס החומר הוא גורם מפתח המשפיע על הביצועים והעלות של גיליונות מורכבים. ככל שתכולת ה- ASA גבוהה יותר, כך התנגדות מזג האוויר גבוהה יותר והתנגדות הזדקנות UV של הסדינים, אך העלות תגדל גם בהתאם; ככל שתכולת ה- ABS גבוהה יותר, העלות נמוכה יותר, אך התנגדות מזג האוויר תקטן. לכן, באמצעות ניתוח מודלים מתמטיים, קבעו את היחס הטוב ביותר של ASA ו- ABS תחת הנחת היסוד של עמידה בדרישות השימוש בחוץ.
ללחץ המתים יש השפעה חשובה על אחידות העובי ועל איכות השטח של הסדינים. שליטה סבירה בלחץ המתים יכולה לגרום לחומרים לזרום באופן שווה במות, להימנע מסטיית עובי ומומים פנימיים. לפקח ולהתאים את לחץ המות בזמן אמת דרך מערכת הבקרה כדי להבטיח את האיכות היציבה של הסדינים.
Iv. פוטנציאל יישום וניתוח תועלת כלכלית
(1) סיכוי לבקשה
הסדינים הפונקציונליים המוכנים של ASA\/ABS מורכבים הם בעלי ביצועים מקיפים מצוינים וניתן ליישם אותם באופן נרחב בשדות כמו שלטי חוצות חיצוניים, בניית לוחות דקורטיביים בקיר חיצוני, חלקי רכב וריהוט חיצוני. בתחום שלטי חוצות חיצוניים, התנגדות מזג האוויר והתנגדות הזדקנות UV של הסדינים יכולים להבטיח כי שלטי החוצות ישמרו על צבעים בהירים ודפוסים ברורים במשך זמן רב, ולהפחית את עלויות התחזוקה; בשדה הבנייה של לוחות דקורטיביים בקיר החיצוני, התכונות המכניות הטובות והתנגדות מזג האוויר של הסדינים יכולים לעמוד בדרישות של בניית קירות חיצוניים לחומרים, תוך העשרת אפקט המראה של מבנים; בתחום חלקי הרכב, ניתן להשתמש בו לייצור חלקים חיצוניים לרכב כמו פגושים ובתי מראה אחוריים, לשיפור התנגדות מזג האוויר וחיי השירות של כלי רכב.
(2) ניתוח תועלת כלכלית
על ידי שימוש בטכנולוגיית חשיפה משותפת ומיטב היחס באמצעות מודל מתמטי, עלות החומר מופחתת משמעותית בהנחת היסוד להבטיח את ביצועי הסדינים. בהשוואה לגיליונות ASA טהורים, ניתן להפחית את עלות הסדינים המורכבים ב- 30%-50%, תוך שמירה על התנגדות מזג אוויר טובה ותכונות מכניות. עם ההתרחבות הרציפה של שוק ההנדסה בחוץ, הביקוש לביצועים גבוהים וחומרים בעלות נמוכה עולה מיום ליום. גיליון מורכב זה כולל סיכויי שוק רחבים ויתרונות כלכליים משמעותיים.
מַסְקָנָה
גיליון ASA\/ABS, שונה מרכישה ישירה של חלקיקים מעורבבים לצורך שחול, ומוכנה על ידי שחול מורכב של ASA ו- ABS כדי לייצר גיליונות פונקציונליים המשלבים את היתרונות של שני החומרים תוך הפחתת עלויות. שימוש בציוד מתקדם של ציוד משותף ובקרת תהליכים מדויקים, האיכות והביצועים של הגיליונות הם מובטחים. באמצעות ניתוח מודלים מתמטיים, היחס בין ABS ו- ASA מותאם, ומשיג את האיזון הטוב ביותר בין עלות לביצועים. מחקר זה מספק פיתרון חומרי חסכוני להנדסת חוץ, שיש לו ערך יישום מעשי חשוב וחשיבות לקידום מכירות. בעתיד ניתן לבצע מחקר מעמיק נוסף על טכנולוגיית העיבוד ואופטימיזציה לביצועים של גיליונות מורכבים כדי להרחיב את שדות היישום שלהם ולתרום יותר תרומות לפיתוח חומרים הנדסיים בחוץ.