Жылулық сақиналар алюминийдің жылу өткізгіштігінің шынымен де өте жоғары болуына қарсы күресуге көмектеседі, бұл көрсеткіш полимид материалдарына қарағанда жылуды өткізуде 1000 ес астам жақсы. Олар жылудың рама құрылымы арқылы еркін қозғалуын тоқтату арқылы жұмыс істейді. Егер жылулық сақиналар орнатылмаса, жылу алюминий бөліктеріндегі «жылулық көпір» деп аталатын нәрсе арқылы тікелей өтіп кетеді. Біз диэлектрик полимид материалдан жасалған кедергі орнатқан кезде, бұл жылу жолын тыйым салады. Бұл жылулық сақиналары жоқ рамалармен салыстырғанда, сыртқы және ішкі беттер арасындағы температура айырмашылығын шамамен 60 пайызға дейін азайту арқылы үлкен айырмашылық жасайды. 2024 жылғы Жылулық Өнімділік Хабарламасы бұл деректерді жақсы растайды.
Шын мәнінде бұл тарих 1970 жылдарығы энергия дағдарысы кезеңінен басталады, сол кезде ғимараттар өздерінің жылуының шамамен ширегін ол уақытта ешқандай жылу оқшаулауы болмаған ескі алюминий терезелер арқылы жоғалтты. Содан бері заттар қатты өзгерді. Қазіргі уақытта жылу оқшаулау жүйелері жылу әдетте түзу өтетін металл рамада саңылаулар жасау арқылы жұмыс істейді. Бұл да үлкен айырмашылық жасайды — негізгі алюминий рамалардың U-факторы бұрын 1,8 шамасында болса, қазір нарықтағы жақсы үлгілерде ол шамамен 0,30-ге дейін төмендеді. Әртүрлі климат жағдайларында жүргізілген нақты бақылау сынақтарына сәйкес, бұл заманауи жүйелер терезе рамалары арқылы шығып кететін жылудың шамамен 90 пайызын болдырмауға көмектеседі. Ең бастысы — осындай жақсартуларға қарамастан, олар құрылымдық тұрақтылығын толық сақтап қалады.
Полиамидтің жылу өткізгіштік коэффициенті шамамен 0,29 Вт/мК, ал алюминийдікі — 209 Вт/мК, сондықтан жылулық балқу конструкцияларында оның изоляциясы үшін полиамид таңдау негізгі болып табылады. Бұл материал ғимараттардың сыртқы және ішкі алюминий бөлшектері арасында кедергі ретінде жұмыс істейді, құрылым арқылы жоғалатын жылудың тасымалдануын азайтады. 2023 жылғы Энергияны үнемдеу туралы есеп берудегі соңғы зерттеулерге сәйкес, дұрыс оқшауланбаған ескі ғимараттармен салыстырғанда, осындай жылулық балқуды орнатқан коммерциялық объектілерде жылыту мен салқындату қажеттілігі шамамен 30 пайызға дейін төмендейді. Уақыт өте келе мұндай өнімділік айырмашылығы мүлк иелері үшін нақты үнемдеуге айналады.
Көлемі бойынша 25% шыны талшықпен күшейтілген (PA66GF25) материал изоляциялық бүтіндікті бұзбай отырып, жылулық ұлғаю салдарынан пайда болатын кернеудің әсеріне төзімді. 2022 жылы 150 коммерциялық ғимаратты талдау нәтижесінде PA66GF25 құрылымдық элементтері бар ғимараттар дәстүрлі тек қана алюминийден жасалған рамалармен салыстырғанда жылына орташа есеппен 740 000 АҚШ долларын энергияға кететін шығындардан үнемдегені анықталды (Ponemon, 2023).
Экструзиядан бұрын PA66GF25 гранулаларында 0,2% асатын ылғал болса, өңдеу кезінде олар булануға бейім. Бұл 50 микроннан үлкен шағын саңылаулар пайда болады да, жылу үшін шағын магистральдарға айналады. 2022 жылы шамасы полимер инженериясы журналдарында жарияланған зерттеу осындай қуыстар изоляциялық тиімділікті кейде екі есе дейін төмендетуі мүмкін екенін көрсетті. Содан кейін материалдар дұрыс сақталмаса немесе абайсыз қолданылса не болатыны туралы. Шаң басқа да қажет емес заттармен бірге қосылып, материалдың біркелкілігін бұзады және жылуды болжанғанынан әлдеқайда тез өткізеді.
Шыны талшықтарды дұрыс тарату — жылу алмасуды лабиринт тәрізді жолдар арқылы тоқтатуға қатты әсер етеді. Материалдарды қоспалайтын кезде, араластыру барысында жеткілікті үйкеліс күші болмаса немесе экструдер тым жылдам жұмыс істесе, мәселелер жиі туындайды. Бұл мәселелер талшықтардың идеалды 500 микрометрлік ұзындығына жетпей үзілуіне әкеледі. Materials Performance Journal журналында кешегі жылы жарияланған зерттеуге сәйкес, жақсы тарата алмаған жағдайда талшықтар топтасып, жылу өткізгіштікті жақсы тарата алған талшықтармен салыстырғанда шамамен ширекке дейін арттырады. Бұл жылу тиісті барьер болуы керек жерде оны айналып өтуге мүмкіндік беретін материалдағы ақаулы орындар пайда болуына әкеледі.
Қайта өңделген PA66GF25-ке араласқан металдың немесе дұрыс емес түрдегі пластиктің кішкентай бөлшектері жағдайсыз өткізгіш жолдар пайда болуына әкелуі мүмкін. 2021 жылы Фраунгофер институтында жүргізілген зерттеу нақты шынайы таң қалдыратындай нәрсе көрсетті. Массасы бойынша тек 2% қоспа изоляциялық қасиеттерді шамамен 30% төмендетеді. Ал жақсы емес қосылатын от баяулатқыш қоспалар? Олар белгілі аймақтарда топталып, материалдардың жылу беруді қарсыластыру қабілетін нашарлатады. Бірақ заттарды таза ұстау оңай емес. Өндірушілер шикізатқа не түскенін өте мұқият бақылауы керек және өндіру процесі кезінде спектрлік талдау арқылы сапаны үздіксіз тексеру жүйелерін қолдануы қажет.
Барабанның температурасын (±5°C ауытқу), қысым мен экструзия жылдамдығын дәл реттеу өте маңызды. Температураның тербелісі PA66GF25-тің тұтқырлығын өзгертеді, микроскопиялық бос кеңістіктердің пайда болуына ықпал етеді және жылу өткізгіштігін 18%-ға дейін арттырады (Polymer Engineering Studies, 2023). Оптималды шнек жылдамдығы (40–60 RPM) талшықтардың біркелкі таралуын қамтамасыз етеді; одан жоғары жылдамдық талшықтардың сынғанына әкеп соғады және жылу оқшаулау қабілетін төмендетеді.
Қалып бетінің кедір-бұдырлығы 1,6 µm-ден төмен болса, жылу берудің мүмкін болатын жолдары минимизацияланады. Қалыптың жартыларының дұрыс тураланбауы 0,2–0,5 мм саңылауларды пайда етеді, бұл жылу көпірлеріне әкеп соғып, энергияның 14%-ға дейін жоғалуына себеп болады. Шекті элементтердің талдауы (FEA) модельдеулері 1°-тан төмен конусиоздық бұрыштары қалдық кернеуді 22% арттыратынын көрсетеді, бұл ұзақ мерзімді жылу оқшаулау тұрақтылығына қауіп төндіреді.
Жалпы алғанда, бұл ақаулар орташа климаттық жағдайларда (2022 жылғы ғимарат қабықшасының зерттеуі) ерте жылулық сынудың 63% құрайды.
PA66GF25 механикалық беріктік пен оқшаулау арасындағы өзара қатынаспен күреседі. 25% шыны талшықтың нығайтуы материалдың қысу беріктігін 12 000 psi деңгейіне дейін көтерсе де (2022 жылғы Материалдар тұрақтылығы туралы есеп), толықтырылмаған полиамидпен салыстырғанда жылу өткізгіштігін 18–22% арттырады. Инженерлер бұл мәселеге мыналар арқылы қарайды:
Бұл тәсіл материалдың құрылымдық сыйымдылығының 85%-ын сақтайды және терезе блогының U-мәндерін 1,0 Вт/м²К-ден төмен етеді.
NFRC 2023 жылғы деректері коммерциялық орнатулардың 34%-на дейінінде жылулық үзіліс өнімділігін нашарлататын ақаулар бар екенін көрсетеді:
Түзету стратегияларына лазерлік бағдарлау құралдары мен термиялық бөгеттің үздіксіздігін тексеру үшін ASTM E283/E331-жарамды қысымдық сынақ кіреді. Дұрыс орындалған жүйелер суық климаттық сынақтарда энергия шығынын 29–37% төмендетеді.
Дәнекерлердегі ылғалдылықты экструзия кезінде будың пайда болуын болдырмау үшін 80–90°C температурада 4–6 сағат бойы тиімді кептіру 0,1%-дан төмен деңгейге дейін төмендетеді. Автоматтандырылған тасымалдау жүйелері мен герметикті сақтау ластануды минимизациялайды. Бұл оптимизацияланған протоколдар өнімдердің соңғы жылулық кедергісін 12–15% арттырады.
±0,05 мм-ге жуық тығыз төзімділіктерді қол жеткізетін қалыптар ұдайы пішінді сақтауға көмектеседі, бұл қажетсіз жылу қозғалысын болдырмау үшін өте маңызды. Қазіргі жүйелер тұрақты түрде бочка температурасы 240-260 градус Цельсий аралығында және бұранданың айналу жылдамдығы минутына 25-35 айналым аралығында болады. Бұл балқытылған материалды өңдеу үшін қажетті консистенцияда ұстауға көмектеседі. Содан кейін суыту кезеңі басталады. Бұл кезеңде жарма 180 градустан төменгі 60 градусқа дейін суытылады. Бұл әдіс бөлшектердің өндірістен кейін бүлінуіне әкелетін ішкі қысымды азайтады. Осы әдістерді біріктіру жылу көпіршігі проблемаларының мүмкіндігін 40%-ға азайтады.
Кешенді құптау мыналарды қамтиды:
Автоматтандырылған лазерлік сканерлеу 0,3 мм-ден кеңірек трещинаны анықтайды, ал партиялық таңдау сертификатталған жылулық бөгеттің өнімділігі үшін EN 14024 стандарттарына сәйкес болады.
Қызықты жаңалықтар
POLYWELL PA66 термік аю жолақтарымен қосымша болып, полиамид гранулалары, экструдерлер, формалар, сарыту машиналары және барлық жолдарға дейінгі санаттық қызметтерді ұсынады.
Қытайдың Җянгсу ауданы, Сүчжоу шағын қаласы, Җаньҗиягаң қаласының Жинфэнг ауылы
Автордық туғаныс © 2024 Сүчжоу Полливелл Инженерлік Пластмассалар Компаниясы, Ltd Жекелік саясат
EN
