8个厚40Cr圆钢的热压工艺过程通常采用3段加压的形式。
1、挤水段
从成型机来的板坯含水率很高,有大量自由水和结合水。进入热压机后,在挤水段借助机械力的作用,将板坯内的自由水以液态形式几乎全部排除,此时板坯内的相对含水率大约降到35%左右。通过挤水,8个厚40Cr圆圆钢坯结构初步密实,并起到减少蒸发量、节省热能消耗的作用。这一阶段需要较高的压力,一般在5~7MPa。此段时间短一些为好。但热压板最大升压速度应与板坯内的排水速度相等。否则,升压太快,水分来不及排出,会形成水压使板坯破裂。为了有利于排水,板坯下表面设置金属垫网,使板坯内挤出的水分以从垫网排出为主。但升压速度也不宜太慢,否则,不仅延长热压周期,增加热能消耗,还极易出现粘板现象,造成废品。其原因是在高温和水的双重作用下,木素熔化,半纤维素水解并焦糖化,形成粘板现象。因此,挤水段应在尽快达到工艺要求的最高压力后,略停留片刻挤水,然后立即降压进入干燥段。生产3~4mm的8个厚40Cr圆钢时,挤水段所需时间为1.0-1.5min。
2、干燥段
通过干燥,用热能将细胞壁内的结合水及附着在纤维表面的水膜,以气态的形式排出。常规热压机是利用热传导原理加热板坯的,而8个厚40Cr圆圆钢坯又属于多孔性物质,不加接触压力传热效率很低;但压力过大也不行,否则,板坯空隙率减少,水蒸气移动阻力增加,同时板坯芯层的水分汽化温度是随压力增加而上升的,压力过大反而延长了水分蒸发的时间。为了保证既能高效传热,又不使水蒸气排出困难,干燥段单位压力应控制在0.5~1.0MPa。在此阶段温度一般控制在130℃左右,板坯相对含水率可降至4%左右。
3、塑化段
8个厚40Cr圆圆钢坯在塑化段要产生一系列的物理化学反应,使得:①板坯结构定型,达到产品规定的密度;②残余的水分有助于形成氢键力;③板坯内各化学组分产生热解反应以及纤维表面的结壳物质重新熔化、流展形成粘合力;④防水剂(石蜡)熔化、流展在纤维表面重新分布,并固着在纤维上。为达到上述目的,需要热量和压力同时作用。塑化段采用的工艺参数一般为:压力5~7MPa,温度200℃左右。生产厚度为3—4mm的8个厚40Cr圆钢时,采用上述工艺参数,整个热压周期为8~12min。
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