ارزیابی تغییرات ابعادی محصولات اکسترودری با مدل سازی حرارتی

لاستیک در فرایند اکستروژن بدلیل تحمل تنش های مکانیکی و گرمایی فرایند ، تحت پدیدههای shrinkage & dieswell قرار میگیرد. در اثر این دو پدیده محصول تولیدی دچار تغییرات ابعادی شدید میگردد. طراحی مناسب فرایند خنک کاری و رساندن دمای محصول به دمای محیط تاثیر مستقیمی روی به حداقل رساندن تغییرات ابعادی و تولید ضایعات و بعضا تایرهای با کیفیت پایین داشته و از هدر رفت انرژی و زمان و ... جلوگیری می نماید. جهت غلبه بر این معضل ، کنترل ابعاد محصول را به بعد از رساندن دمای محصول به دمای محیط انتقال میدهیم. این امر مستلزم طراحی خط خنک کاری محصول خروجی است. از مدلسازی حرارتی استفاده و مقطع پروفیل محصول خروجی پیوسته از اکسترودر(ترد کپ تایر 24 - 12 ) مدل گردید. با گرهبندی نقاط پروفیل و روش اجزاء محدود ، عملکرد غیر پایدار تمام نقاط بصورت معادلات ریاضی نوشته و ساده شد. سپس شرایط شبیهسازی اعمال و 16 معادله وابسته بهم حاصل گردید. الگوریتم حل معادلات در نرم افزار matlab کد نویسی شد. با تقسیم مراحل زمانی بصورت 5 ثانیهای، نرم افزار دمای تمامی نقاط بویژه نقطه مرکز پروفیل را در مرحله زمانی اول بدست آورد. در مرحله بعد با اضافه کردن 5 ثانیه بعدی ، نرم افزار دماهای جدید نقاط را لیست نمود . تا رسیدن آخرین نقطه )مرکز پروفیل( به دمای محیط برنامه ادامه یافت. در نهایت نرم افزار دمای کلیه نقاط و زمان اقامت ترد در سیال سرد و طول حوضچه مورد نیاز و ... را بعنوان نتیجه نهایی ارایه نمود. سپس در تست عملی و تجربی ، ترد مذکور با استفاده از سیال مورد نظر تولید و بعد از سپری کردن زمان و طول حوضچه محاسباتی ، دماهای نقاط مورد نظر بویژه مرکز پروفیل با ترموکوپل گرفته شد و با نتایج شبیه سازی مقایسه گردید که درصد خطای بسیار کمی وجود داشت . بنابراین پایداری ابعادی محصول، که هدف پروژه بود محقق و تایید شد .

کلیدواژه ها:

مدل سازی ، محصولات اکسترودری ، پروفیل ترد ، matlab