재료 거동에 대한 정밀한 제어는 실험실 프레스에 조절 가능한 블랭크 홀더 힘이 필요한 주된 이유입니다. 이 압력을 변경함으로써 장비는 특정 성형 조건을 시뮬레이션할 수 있습니다. 특히, 재료를 고정하여 순수한 신장을 테스트하는 조건과 재료가 미끄러지도록 하여 마찰을 테스트하는 조건 사이를 전환할 수 있습니다. 이 기능은 특정 파손 모드를 분리하고 종이 판지 트레이의 성형 한계를 정확하게 결정하는 데 필수적입니다.
블랭크 홀더 힘을 조절할 수 있는 능력이 없다면, 신장으로 인한 재료 파손과 마찰로 인한 파손을 구별하는 것은 불가능합니다. 조절 기능을 통해 연구자들은 궁극적인 신장 한계를 측정하는 것과 흐름 특성을 분석하는 것 사이를 전환할 수 있어 재료의 성형성에 대한 완전한 평가를 보장합니다.
재료 평가의 역학
종이 판지를 완전히 평가하려면 두 가지 다른 물리적 조건, 즉 신장과 흐름 하에서 어떻게 거동하는지 이해해야 합니다. 조절 가능한 블랭크 홀더 힘은 이러한 상태를 전환하는 데 사용되는 메커니즘입니다.
고정 블랭크 설정: 신장 테스트
실험실 프레스가 고정 블랭크 설정으로 설정되면, 종이 판지 둘레에 높은 블랭크 홀더 힘을 가합니다.
이 높은 압력은 재료를 금형 내부에 단단히 고정하여 재료가 금형으로 흐르는 것을 효과적으로 방지합니다.
재료가 미끄러질 수 없기 때문에, 재료는 신장될 수밖에 없습니다. 이를 통해 연구자들은 종이 판지의 궁극적인 신장 한계를 결정할 수 있으며, 파손되기 전에 얼마나 많은 변형을 견딜 수 있는지 정확하게 알 수 있습니다.
미끄러지는 블랭크 설정: 마찰 분석
반대로, 미끄러지는 블랭크 설정은 블랭크 홀더에 훨씬 낮은 압력을 사용합니다.
이 압력 감소는 프레스가 내려갈 때 종이 판지가 금형 공동으로 물리적으로 흐르도록 합니다.
이 모드는 마찰 특성을 조사하는 데 필수적입니다. 재료의 내부 인장 강도에서 종이 판지 표면과 금형 간의 상호 작용으로 초점을 전환합니다.
매개변수 선택의 일반적인 함정
조절 가능한 힘은 중요한 데이터를 제공하지만, 유효한 결과를 얻으려면 정밀한 보정이 필요합니다. 힘과 흐름 간의 관계를 잘못 이해하면 재료의 사용 가능성에 대한 잘못된 결론으로 이어질 수 있습니다.
파손 모드 오인
성형 분석의 주요 위험은 신장 파손과 마찰 파손을 혼동하는 것입니다.
마찰 테스트 중에 힘이 너무 높으면 재료가 인위적으로 제약을 받게 됩니다. 이는 과도한 장력으로 인한 파손을 유발하여 재료의 성형성이 낮다고 잘못 시사합니다.
신장 테스트 중에 힘이 너무 낮으면 재료가 공동으로 미끄러집니다. 이는 재료가 진정한 파단점까지 테스트되지 않았기 때문에 신장 데이터를 무효화합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
블랭크 홀더 힘을 조절하면 검증하려는 특정 물리적 특성에 맞게 테스트를 맞춤 설정할 수 있습니다.
- 주요 초점이 재료 강도 결정이라면: 높은 압력의 고정 설정을 사용하여 흐름을 방지하고 궁극적인 신장 한계를 측정하십시오.
- 주요 초점이 공정 최적화라면: 낮은 압력의 미끄러지는 설정을 사용하여 재료 흐름을 허용하고 금형과의 마찰 특성을 평가하십시오.
이 변수를 마스터하는 것은 스탬핑 매개변수를 최적화하고 생산 중 재료 파손을 방지하는 열쇠입니다.
요약 표:
| 설정 유형 | 압력 수준 | 재료 거동 | 주요 테스트 목표 |
|---|---|---|---|
| 고정 블랭크 | 높은 힘 | 재료 고정 (신장) | 궁극적인 신장 한계 |
| 미끄러지는 블랭크 | 낮은 힘 | 재료 흐름 (미끄러짐) | 마찰 및 흐름 특성 |
| 하이브리드/가변 | 조절됨 | 제어된 드로잉 | 공정 최적화 및 성형성 |
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참고문헌
- L. Berthold, Jens‐Peter Majschak. Role of blank moisturisation in press forming of paperboard. DOI: 10.15376/biores.19.2.2272-2285
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