การ ศึกษา กรณี: ทําไม รอลเลอร์ เซรามิก มัก จะ ไม่ ทํา ได้ เพียง จาก การ กด?

ในการใช้งานในเตาอบอุตสาหกรรม กลมเซรามิกมักจะคาดว่าจะล้มเหลวเพราะ "ภาระหนักสูง" หรือ "แรงดันเกิน"
อย่างไรก็ตาม ในสภาพแวดล้อมการผลิตที่จริงมากที่สุด รอลเลอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) น้อยครั้งที่จะล้มเหลวจากการเครียดการกดเฉพาะตัว

แทนนั้น ความล้มเหลวมักจะเกี่ยวข้องกับ:

• ความเครียดในการบิด
• คลื่นความร้อน
• ความเครียดในพื้นที่
• ความเครียดในการดึงที่เกิดจากการกด
• การฉีกขอบและการแพร่กระจายรอยแตก

ความแตกต่างนี้มีความสําคัญมากสําหรับการออกแบบเตาอบ, การปรับปรุงโครงสร้างรองรับ, และการประเมินอายุการใช้งานของม้วน

วัสดุเซรามิค รวมถึง RSiC และ SSiC มีความแข็งแรงในการบดมาก

ค่าความแข็งแรงในการกดแบบทั่วไป:

ในส่วนใหญ่ของอุปกรณ์ที่ใช้ในเตาอบ ความเครียดในการทํางานที่แท้จริงต่ํากว่าขั้นต่ํานี้มาก

ดังนั้น:

✅ การกดดันแบบเดียวกันโดยทั่วไปไม่ใช่สาเหตุหลักของความล้มเหลว

ในระบบเตาอบจริง ความจมหนักไม่เคยเป็นแบบเดียวกันอย่างสมบูรณ์แบบ

แม้ว่าภาระทั้งหมดจะดูสมเหตุสมผล แต่มีผลข้างเคียงหลายอย่างที่ทําให้เกิดความเข้มข้นอันตราย

• การไม่ตรงกันของหนุน
• การขยายความร้อนที่ไม่เท่าเทียมกัน
• การบิดม้วน
• ความดันสัมผัสในพื้นที่
• การเย็นลงอย่างฉับพลัน
• การลดความแตกต่างระหว่างการปิด

สถานการณ์เหล่านี้ทําให้เกิดความเครียดในการดึง ไม่ใช่การกดเฉพาะ

รอลล์เซรามิก SiC สําหรับระบบเตาอบอุณหภูมิสูง

และเซรามิคมีความรู้สึกต่อความเครียด

นี่คือจุดสําคัญของวิศวกรรม

สําหรับม้วน SiC:

• การดันมักจะ "ปิด" ริ้วรอยเล็กๆ
• ความเครียดของความยืดกว้างจะเปิดรอยแตกและขับเคลื่อนการแพร่กระจายของรอยแตก

นั่นเป็นเหตุผลว่าทําไมหลาย ๆ การล้มเหลวของม้วนจึงเริ่มต้นที่:

• ขอบ
• พื้นที่สนับสนุน
• มุม
• หน้าปลาย
• พื้นที่เปลี่ยนความร้อน

ไม่อยู่ที่ศูนย์กลางของแรงกด

ปกติจะเกิดจาก:

• ติดต่อการสนับสนุนในท้องถิ่น
• ความไม่ตรงกันทางความร้อน
• ความจํากัดระหว่างการเย็น

ไม่ใช่ด้วยการบดบด

มักเกี่ยวข้องกับ:

• พลังสปริงที่ไม่เท่ากัน
• บล็อกรองรับที่ไม่ตรงกัน
• ปริมาณความร้อนในท้องถิ่น

ช่องแตกเริ่มต้นเพราะการบิดและความเครียดใกล้กับอินเตอร์เฟซการสนับสนุน

ระหว่างการเย็นเร็ว:

• พื้นผิวเย็นเร็วขึ้น
• ภายในยังร้อนอยู่
• รูปแบบการปรับปรุงความร้อนกลับ

ผล:

• ความเครียดในการดึงของพื้นผิวเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
• การแตกแยกเริ่มต้นและแพร่กระจาย

อีกครั้ง นี่คือความล้มเหลวในการดึง ไม่ใช่ความล้มเหลวในการกด

ความล้มเหลวจากการกดเฉพาะอย่างยิ่ง จะต้องใช้

• อุตสาหะแบบเดียวกันที่สูงมาก
• สะดวกแบบสมบูรณ์
• ไม่มีการบิด
• ไม่มีอุณหภูมิ
• ไม่มีความเข้มข้นทางท้องถิ่น

ในการทํางานของเตาอบจริง สภาพนี้เกือบไม่มี

ก่อนความเครียดในการกดจะกลายเป็นวิกฤต ระบบมักจะประสบ:

• การปรับปรุงการโค้ง
• ความตึงเครียดทางท้องถิ่น
• ความเข้มข้นทางความร้อน
• การแตกผิว

ก่อนอื่น

วัสดุเซรามิกซิลิคคาร์ไบด์และวิธีแก้ไขระบบเตาอบ:

รอลเลอร์ที่บรรทุกภาระที่หนักกว่า แต่กระจายได้ดี อาจอยู่ได้นานกว่า รอลเลอร์ที่มีภาระเบาที่มีสภาพรองรับที่ไม่ดี

การออกแบบการสนับสนุนที่ดี ควร:

• ปล่อยให้มีการขยายความร้อน
• หลีกเลี่ยงจุดสัมผัส
• ลดข้อจํากัดขอบ
• ลดความกดดันในท้องถิ่นให้น้อยที่สุด

มีการล้มเหลวหลายครั้ง:

• ระหว่างการปิด
• ระหว่างการเริ่มต้น
• ระหว่างการเปลี่ยนแปลงความร้อนอย่างรวดเร็ว

ไม่ต้องใช้งานในอุณหภูมิสูง

ความผิดพลาดที่เกิดขึ้นบ่อยๆ คือ

กล่องหักเพราะภาระสูงเกินไป"

ในหลายกรณี สาเหตุที่แท้จริงคือ

• การสนับสนุนที่ไม่เท่าเทียมกัน
• การกระแทกทางความร้อน
• ความตึงเครียดในพื้นที่
• ข้อจํากัดทางโครงสร้าง
• การแพร่กระจายของกระแทกเล็ก

โรลเลอร์ไม่ล้มเหลว เพราะมันถูกกดมากเกินไป"

มันล้มเหลวเพราะความเครียดในการดึง พัฒนาขึ้นในบางส่วนของระบบ

รอลเลอร์เซรามิกหายไปเพียงไม่กี่ครั้ง จากการบด เพราะวัสดุ SiC มีความแข็งแรงในการบดสูงมาก

ในส่วนใหญ่ของการใช้งานเตาอบจริง ความล้มเหลวเป็นหลักโดย:

• ความเครียดในการบิด
• คลื่นความร้อน
• ความเครียดในการดึงในพื้นที่
• ความเข้มข้นที่เกิดจากการสนับสนุน

สําหรับการทํางานที่น่าเชื่อถือในระยะยาว ความสนใจด้านวิศวกรรมควรเน้น:

• การออกแบบโครงสร้างรองรับ
• การจัดการความร้อน
• ค่าเบี้ยการขยาย
• การกระจายเครียด
• การปรับปรุงสภาพสัมผัส

ไม่เพียงแค่ เพิ่มความสามารถในการบรรทุก

Shaanxi Kegu บริษัทเทคโนโลยีวัสดุใหม่ จํากัด