이 맥락에서 가열식 실험실 프레스의 주요 기능은 정밀한 열과 압력을 가하여 압출된 PLA/TPS/면섬유 복합 필름을 고체 표준 시험 시편으로 변환하는 것입니다. 상하부 가열 플래튼과 금속 금형을 사용하여 프레스는 복합 재료를 재용융하여 완전히 접합되고 구조적으로 견고하도록 합니다.
가열식 프레스는 원료 처리와 정확한 데이터 수집 사이의 다리 역할을 합니다. 내부 결함을 제거하고 기하학적 균일성을 강화하여 밀도와 경도에 대한 후속 측정이 제조 결함이 아닌 재료의 실제 특성을 반영하도록 하는 것이 중요한 역할입니다.
구조적 무결성 달성
재용융 및 접합
프레스는 가열된 플래튼을 사용하여 금속 금형 내부의 복합 필름 온도를 높입니다. 이 열은 열가소성 매트릭스(PLA 및 TPS)를 흐르게 하는 동시에 높은 압력(일반적으로 6톤)으로 재료를 압축합니다. 이 공정은 압출된 필름의 서로 다른 층을 하나의 응집된 단위로 접합하는 데 필수적입니다.
내부 결함 제거
이 공정의 핵심 목표는 밀집화입니다. 고압 적용은 압출 또는 적층 단계 중에 형성되었을 수 있는 내부 공기 포켓과 공극을 제거합니다. 이러한 공극을 제거하는 것은 면섬유가 매트릭스에 의해 적절하게 캡슐화된 고체 복합재를 만드는 데 필수적입니다.
시편 표준화 보장
기하학적 정밀도
신뢰할 수 있는 테스트에는 물리적 치수가 동일한 샘플이 필요합니다. 가열식 프레스는 견고한 금속 금형과 함께 작동하여 생산된 모든 시편이 균일한 두께와 안정적인 기하학적 치수를 갖도록 합니다. 이는 테스트 결과에 영향을 미칠 수 있는 샘플 모양 관련 변수를 제거합니다.
특성 분석 준비
압착 공정의 최종 목표는 특정 표준 테스트에 적합한 샘플을 생산하는 것입니다. PLA/TPS/면섬유 복합재의 경우, 프레스는 경도 및 밀도 특성 분석을 위한 표면 준비에 특히 의존합니다. 프레스에서 달성된 평탄도와 밀도 없이는 이러한 측정이 일관성이 없고 신뢰할 수 없을 것입니다.
중요 공정 변수
압력 제어
압력 적용은 완전한 압축을 달성하기 위해 일관되고 충분해야 합니다(예: 6톤). 불충분한 압력은 다공성 구조를 초래하는 반면, 과도한 압력은 천연 면섬유를 손상시키거나 금형에서 플래시(누출)를 유발할 수 있습니다.
온도 균일성
가열 플래튼은 PLA와 TPS가 면섬유를 분해하지 않고 균일하게 용융되도록 고른 열 분포를 제공해야 합니다. 정밀한 온도 제어는 일부 샘플 부분이 불균일한 흐름으로 인해 다른 부분보다 더 밀집된 "밀도 구배" 형성을 방지합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
PLA/TPS/면섬유 시편의 품질을 극대화하려면 특정 테스트 요구 사항에 맞게 공정 매개변수를 조정하십시오.
- 경도 테스트가 주요 초점인 경우: 완벽하게 매끄러운 표면과 싱크 마크가 없는 표면을 보장하기 위해 금형 평탄도와 냉각 주기에 우선순위를 두십시오.
- 밀도 특성 분석이 주요 초점인 경우: 모든 내부 공기 공극의 완전한 제거를 보장하기 위해 고압 및 유지 시간 우선순위를 두십시오.
열 및 압력 프로파일을 엄격하게 제어함으로써 테스트 데이터가 제조 방법의 불일치가 아닌 복합재의 화학적 특성을 반영하도록 보장합니다.
요약 표:
| 공정 기능 | 주요 메커니즘 | 기술적 이점 |
|---|---|---|
| 구조적 무결성 | 재용융 및 접합 | 서로 다른 필름 층을 응집된 단위로 통합 |
| 결함 제거 | 고압 (예: 6톤) | 밀집화를 위해 내부 공기 포켓 및 공극 제거 |
| 표준화 | 견고한 금속 금형 | 균일한 두께와 안정적인 기하학적 치수 보장 |
| 특성 분석 | 표면 평활화 | 정확한 경도 및 밀도 테스트를 위한 시편 준비 |
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참고문헌
- Lucas Ferreira Silva, Daniele Cruz Bastos. Cotton incorporated Poly(lactic acid)/thermoplastic Starch Based Composites Used as Flexible Packing for Short Shelf Life Products. DOI: 10.1590/1980-5373-mr-2023-0366
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