Полиуретан тайвшруулах экранын үйл ажиллагааг оновчтой болгох

Полиуретан Тайвшруулах Дэлгэцийн Ардчилсан Материалын Шинжлэх Ухаан

Полиуретан Дэлгэцийн Компонентийн Найрлага ба Бүтцийн Загварчлал

Полиуретаны суллах экранууд нь метилений дифенил диизоцианат (товчоор MDI)-тай хольсон богино гинозын эфирийн нийлмэл бодисоос үйлдвэрлэдэг бөгөөд 50 МРа-аас дээш дахин давтагдах стрессын циклийг тэсвэрлэх чадвартай тэсвэртэй материал үүсгэдэг. Эдгээр үед үйлдвэрлэгчид ихэвчлэн давхар бүтэцтэй, нягтрал нь давхардсан байдлаар үйлдвэрлэдэг. Гадаргуугийн давхаргыг жижигхэн диоксидын нано ширхэг (15-20 хувь) нэмж хийснээр үрэлтэнд тэсвэртэй болгодог. Дээрх давхаргын доорой орших суурь давхарга нь нээлттэй нүхтэй бүтэцтэй бөгөөд (30-35 хувь) хэвийн хэлбэлзлийг үр дүнтэй шингээхэд тусалдаг. Сүүлийн үеийн зарим судалгааны мэдээллээр, үйлдвэрлэлийн явцад полимерийн гинжний салааг тохируулан өөрчлөх замаар 2023 онд Advanced Materials Review-д дурдсанчлан илүү хуучин загваруудтай харьцуулахад 23 хувиар илүү урт хугацаагаар ашиглагддаг болсон.

Шүүлтүүрийн Үр Дүнтэй Ажиллагаанд Полиуретаны Вискотохиромтгой Чанарын Үүрэг

Полиуретаны ялгагдахуйц вискоэластик шинж чанар нь жижиг хэсгүүдийг тусгаарлах үед энерги илүү үр дүнтэй шингээхэд тусалдаг. 40-60 градус Цельсийн температурын хязгаарт ажиллах үед энэ материал инженерчлэлийн алдрын хувьд 0.12-0.18 хооронд хэлбэлзэх алдагдлын тангенстай байдаг. Үндсэндээ энэ нь гистерез гэж нэрлэдэг зүйлээр саад болдог хэлбэлзлийг дулаан болгон хувиргадаг. Энэ нь практик хувьд юу гэсэн үг вэ? Судалгаа нь самбар ба панел огтлолцох цэгт үүсч буй стрессын хэмжээ уламжлалт металл материалынхаас 38-42 хувийн буурдагийг харуулсан. Энэ нь бүх зүйлийг илүү их хугацаагаар ажиллах, нийтдээ илүү сайн ажиллах боломжийг олгодог. Өнгөрсөн жилийн Вибрацийн инженерчлэлийн сэтгүүлд хэвлэгдсэн судалгааны мэдээллээр уул уурхайн үйл ажиллагааны сүүлийн үеийн талбайн туршилтууд эдгээр дүгнэлтийг баталгаажуулсан.

Материалын ажиллагааг үнэлэхийн тулд Динамик Механик Шинжилгээ (DMA)

Динамик Механик Шинжилгээ (DMA) самбарын үргэлжлэх хугацаа болон үйл ажиллагаанд чухал үзүүлэлтүүдийг үнэлдэг:

Ноцолтын модуль нь 975 МРа-аас давсан материал нь талын нөхцөлд хагнах магадлал 12–15%-иар илүү байдаг тул тэнцвэрт механик шинж чанарын хэрэгцээг онцолсон

Хугацаа-температурт налуулах аргыг хэрэглэн хугацаа хязгаарлагдмал байдлыг урьдчилан таамаглах

Хугацаа-температур давхардлын арга нь материалын удаан хугацааны тэсвэрт чадлыг шалгах явцыг хурдасгадаг. Арван гаруй жилийн хүнд хоносон элэгдлийг шалгахын тулд инженерүүд зүгээр л илүү өндөр температур дээр туршилт хийх замаар ойролцоогоор 10 жилийн элэгдлийг имитаци хийж чаддаг. Ялангуяа бага налуу 70 градус Цельсийн орчимд ползох туршилт хийх үед энэ нь ердийн хурдны ойролцоогоор 3.2 дахин хурдасгал өгдөг. Энэ юу гэсэн үг вэ гэвэл, ямар нэгэн зүйл хичнээн деформацид орохыг таамаглахдаа бидний үнэлгээ нь тал бүртээ дунджаар 5 хувийн алдаатай байдаг бөгөөд практикт тохиолдож буй зүйлтэй сайн таардаг. Өнгөрсөн жил гаргасан Полимерийн задралын судалгааны тайлангийн мэдээллээр өнөөдрийн полиуретан бүтээгдэхүүнүүд нь сая хоёр сая хэлбэлзэлийн циклд орсон ч байнгын суналт нь 2%-иас бага байдаг байна. Энэ нь 2018 оны өмнөх материалтай харьцуулахад маш сайн амжилт юм. Тухайн үедхийн материал нь 40%-иар муу ажиллаж байсан гэж тайлан хэлж байна.

Хэлбэлзлийн Динамик ба Жижиг хэсгийн Ангилах Оновчтойжуулалт

Хэлбэлзлийн механизм ба жижиг хэсгийг ялгах үйл явцын үндсэн зарчим

Полиуретаны суларсан шигшүүрүүд нь жин, хэлбэрээр нь жижиг хэсгүүдийг ангилдаг тодорхой хэлбэлзлийн загварыг ашигладаг. Сүүлийн үеийн Жян болон бусад судлаачдын 2024 оны судалгаагаар үзүүлэхэд аж үйлдвэрийн шигшилтийн ойролцоогоор 85 хувь нь хамгийн сайн ялгавартай байхын тулд эллипс эсвэл шулуун шугаман хэлбэлзлийг ашигладаг. Эдгээр шигшүүрүүдийг үр дүнтэй болгодог нь жижиг хэсгүүдийг түр хугацаагаар барьж байгаад дараа нь чөлөөлөх, харин том хэсгүүд шаардлагатай газраа зөөх боломжийг олгодог тусгай вискоэластик материал юм. Энэ нь ихэнх тохиолдолд металл шигшүүртэй харьцуулахад илүү сайн ажилладаг.

Давтамж, далайц, хэлбэлзлийн өнцөг нийлүүлэлтийн хурдад үзүүлэх нөлөө

Үйл ажиллагааны гол параметрүүд шигшилтийн үр ашгийг ихэд нөлөөлдөг:

• Давтамж : 8–15 Гц нь нүүрс боловсруулахад хамгийн тохиромжтой; 50 мкм-с доош хэмжээтэй жижиг хэсгүүдэд ≥8 Гц шаардлагатай
• Далайц : 3–5 мм шилжилт нь илүү их энергийн хэрэгцээггүйгээр арматурын холболтыг саатуулдаг
• Хэлбийлтийн өнцөг : 45°±5°-ийн траекторид эдийн засгийн хувьд чулуулагийн хувьд материалд 92% нэвтрэх чадалтай болдог

DEM симуляциуд нь эдгээр параметрүүдийг полиуретаны шингээгч шинж чанартай нийлүүлэх нь уламжлалт тохируулгатай харьцуулахад гарцыг 18%-иар сайжруулдагийг харуулсан.

Туршлагын жишээ: Нуранги боловсруулах үйлдвэрүүдэд хуваах цэгийн үр ашгийг сайжруулах

Монгол улсын нүүрс боловсруулах үйлдвэрт IoT-ийн хяналттай полиуретан шигшүүрийн тоног төхөөрөмжийг арван хоёр сарын турш ашигласнаар шигших цэгийн үр дүнт чадавхи 68 хувийг 87 хувь болтол ихэсч, илүү өндөр үр дүнтэй болсон. Систем нь орж ирэх материалд тохируулан давтамжийг бодит цагт тохируулах чадвартай байснаар том хэмжээтэй материал орох магадлалыг 27 хувиар бууруулсан. Түүнчлэн эдгээр тохируулгуудыг хийж байх үед ч гэсэн цагт 450 тонн хадгалж байгаа тогтвортой гарц үзүүлсэн. Мөн нэмэлтээр панелуудын амьдралын хугацаа өмнөхөөсөө 22 хувиар уртассан. Эдгээр үр дүн нь үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулахыг хичээж байгаа үйл ажиллагаануудад ийм ухаалаг хэлбэлзэлийн хяналтанд хөрөнгө оруулах нь яагаад чухал болохыг тодорхой харуулж байна.

IoT-ийн интеграц хийх замаар дэвшилтэт хяналт ба урьдчилан сэргийлэх засвар үйлчилгээ

Бодит цагт үзүүлэлтийг хянахын тулд датчик, IoT-ийг интеграци хийх

IoT технологийг ашигласан хяналтын систем нь зэрэг цаашдын тавин тав гаруй үзүүлэлтийг хянаж чаддаг. Эдгээрт хэвийн бус хөдөлгөөний интенсив байдал, ачааллын стрессийн хэмжээ болон онц хэцүү резонансийн давтамжууд орно. Хэрэглэж буй сенсорууд нь ихэвчлэн тоног төхөөрөмжинд шууд суурилагдсан страйн гажуур (strain gauges) болон хурдатгал хэмжигчид (accelerometers) юм. Ponemon Institute-ийн 2023 оны судалгаагаар IoT суумжит системийг ашигладаг үйлдвэрүүд хуучин аргаар гар ажиллагаагаар шалгахтай харьцуулахад тохирохгүй зогсолтуудыг бараг 40%-иар бууруулж, ойролцоогоор 92% ажиллагаатай байдалд хүрсэн байдаг. AWS IoT шийдлийг ашигладаг компаниуд механик дутагдал үүсэхээс өмнө ийм асуудлыг ойролцоогоор 90% нарийвчлалтайгаар илрүүлж чаддаг бөгөөд энэ нь засвар үйлчилгээний багийн урьдчилан илрүүлэх боломжийг хангаж, илүү эрт үйл ажиллагааг эхлүүлэх боломжийг олгодог.

Оруулгат пьезоэлектрик сенсоруудын тусламжтай хугарлын болон элэгдлийн бодит цагийн илрүүлэлт

Пьезоэлектрик датчикуудыг дэлгэцний самбарт суурилуулбал тэдгээр нь 500 Гц давтамжийн орчимд микрон хэмжээнд хүртэлх маш жижиг деформацийг илрүүлэх чадвартай. Эдгээр датчууд элэгдэл 0.2 мм-ийн заагийг давснаар анхааруулга илгээнэ. Тэдгээрийн онцлог нь дэлгэцний бүс бүсэд ачаалал яаж ялгаатай байгааг хянах, мөргөлдөөний дараа зүйлс хэр быстралан сэргэж байгааг ажиглах, мөн шаварлаг материалууд урсах үед үүсэх тэгш бус элэгдлийн загварыг ч барьж чаддаг явдал юм. Бид энэ технологийг хэд хэдэн төмөрлөгийн хүдрийн боловсруулах үйлдвэрт туршиж үзээд сонирхолтой зүйл гаргасан - засвар үйлчилгээний баг хугацаа болон асуудлыг томоорохоос өмнө цаг алдалгүй мэдээлэл авбал дэлгэцний үйлчилгээний хугацаа ойролцоогоор 27 хувиар уртасдаг.

Машин сургалтын загвар ашиглан гэмтлийг урьдчилан таамаглах аналитик

Хөдөлгөөн ба ачааллын өгөгдлийг 18 сарын турш сургасан машин сургалтын загвар нь хоолойн циклийг 94% итгэлтэй таамаглаж чаддаг. Уян хатан байдлын бууралтыг гарцын дүнд холбосноор Leotek-ийн урьдчилан сэргийлэх засварын систем төлөвлөсөн зогсолтын үеэр солих боломжийг олгоно. Энэ аргачлалыг ашигладаг үйлдвэрүүд нөөцийн хэрэгслээс 41% хэмнэсэн, эрдэс боловсруулах өртгийг тонн тутамд 220 ам.доллароор бууруулсан гэж мэдээлж байна.

Тэсвэрт чанарыг сайжруулах зориулалттай полиуретаны найрлагын шинэчлэл

Дээдэл 40%-иар нягтралын эсэргүүцлийг сайжруулах нанокомпозит нэмэгдэхүүн

Нано хэмжээний батжуулагч агент (5–50 нм)-ийг полиуретаны матрицад нэмэх нь нягтралын эсэргүүцлийг 35–40%-иар сайжруулдаг. Эдгээр нэмэгдэхүүнүүд полимерийн хэлхээний харилцан үйлчлэлийг оновчтой болгох бөгөөд их хэмжээний элэгдэлтэй газрууд дахь стрессийн концентрацийг багасгаж, үйлчилгээний насны хугацааг хамаагаар нь сунгадаг.

Амьдралын мөчлөгийн харьцуулалт: Традицийн ба Хөгжилдөвтэй Полиуретан

Солихоос өмнөх дэвшилтэт полиуретаны шүүлтүүр нь 22,000 цагаас дээш ажилладаг бөгөөд энэ нь стандарт ангилалд хамаарах шүүлтүүрээс 30%-иар илүү, жигд тооцоогоор 15,000 цагийн амьдарч чадварыг агуулна. 2023 оны найдвартай байдлын судалгаагаар энэхүү үргэлжлэх хугацаа нь сайжруулсан шүүлтүүрийн системүүдийн хувьд тонн тутамд 18–22 долларын засвар үйлчилгээний зардлыг бууруулдаг болохыг тогтоожээ.

Анхдагч зардал ба Үйл ажиллагааны зогсонги байдлыг бууруулахын хооронд тэнцвэржүүлэх

Чанартай полиуретаны шүүлтүүр нь анхдагч өртөгийг 25–35% өсгөх хандлагатай ч гэсэн төлөвлөгөөгүй зогсонги байдлыг 60%-иар бууруулдаг. Энэхүү хөрөнгө оруулалт нь ихэвчлэн 18–24 сарын дотор өөрийгөө олж, таван жилийн ROI (цэвэр ашиг) төсөөллийн дагуу цэвэр хэмнэлт нь 140–160% болж гарч ирнэ.

Полиуретаны суларгагч шүүлтүүрийн материал хөгжүүлэлтийн шинэ зүй тогтол

Шинэ найрлагууд нь чийглэг эсвэл нээлттэй орчинд уян хатан чанарыг хадгалахын тулд ус задлах урвалд тэсвэртэй химийн бүтэц болон цацрагийн стабилижуулалтад анхаарч байна. Мөн судлаачид нефтьн эквиваленттой мөргөлдөх чадвартай нөхөн сэргээгдэх полиолуудыг хөгжүүлж байгаа бөгөөд үйлдвэрлэлийн явцад нүүрстөрөгчийн ялгаралтыг 40–45% бууруулах боломжтой.

Засвар үйлчилгээний стратеги ба нийт эзэмших өртгийг оновчтой болгох

Полиуретан хавтанг засварлах, солих ажлын сайн дадал

Үйлдвэрлэгчийн зөвлөсөн ажиллагааны дагуу – тогтмол цэвэрлэх, таталтын шалгалт, хоёр долоо хоногт нэг удаа дууны долгиор зузаан хэмжих гэх мэт арга хэмжээнүүдийг хэрэгжүүлснээр шигшүүрийн амьдралыг хүртэл 40%-иар сунгах боломжтой (Материалын гүйцэтгэлийн сэтгүүл, 2022). Идэвхтэй засвар үйлчилгээ нь байршилт муу эсвэл хэт ачаалалтай байх зэрэг шалтгаанаар шигшүүр хугацаа хэтрэхээс өмнө гэмтэхээс урьдчилан сэргийлдэг.

Хоногдолтын загварын шинжилгээ ба төлөвлөгөөт солилтын ажиллагаа

Төвлөрсөн хоногдолтын зураглал нь их хэмжээний хоносон бүсийг тодорхойлох боломжийг олгоно. Үүний дараа ажиллуулагчид урьдчилан тооцоолсон солилтын хуваарь хэрэгжүүлэх боломжтой. Ийм арга хэмжээг ашигладаг уурхайнууд реактив засвар үйлчилгээнд тулгуурладаг уурхайнуудтай харьцуулахад төлөвлөгөөгүй зогсонги 23% бага байдаг (Агуулах боловсруулах сарын сэтгүүл, 2023).

Уурхайн үйл ажиллагаанд өндөр чанартай полиуретан шигшүүрийн өртөг-ашиг шинжилгээ

Эхний өртөг нь 15–20% өндөр байх хэрэггүй, хурдан элэгдэх орчинд жилд солих зардлыг 35% бууруулдаг дэвшилтэт полиуретан шигшүүрүүдийг ашигладаг. Зэсийн концентратчлалын талаарх тохиолдолд судалгаа нь (Ponemon, 2023) нэг жилийн турш хөдөлмөрийн болон үйлдвэрлэлийн алдагдал багасч, 740 мянган доллар хэмнэсэн байна.

Нийт эзэмших өртгийн (TCO) үнэлгээний загвар руу шилжих

Урьдчилан бодож ажилладаг үйлчлүүлэгчид одоо энерги хэрэглээ, хаягдал, засвар үйлчилгээ, үйлдвэрлэлд нөлөөлөх зэрэг хүчин зүйлсийг харгалзан үздэг ТОӨ-ийн комплекс хүрээлэл ашиглаж байна. Энэхүү нэгдсэн арга нь зөвхөн үнийн стратегид суурилсан худалдан авалтаас 18–22% нууцлагдсан хэмнэлтийг илрүүлдэг бөгөөд өндөр үзүүлэлттэй полиуретан шигшүүрүүдийн урт хугацааны үнэ цэнийг баталгаажуулдаг.

НӨАТ-ын хэсэг

Полиуретан шигшүүрүүд юунаас бүрддэг вэ? Полиуретан шигшүүрүүд нь богино гинжит дийолыг MDI-тай холиход үүсдэг бөгөөд 50 МПа-аас дээш дахин давтагдах стрессын циклд тэсвэртэй материал үүсгэдэг.

Полиуретаны вискоэластик шинж чанар нь шигшүүрийн үр ашгийг хэрхэн сайжруулах вэ? Полиуретаны гялгарлаг байдал нь эрчим хүчийг урвуулж, сүрдлээс халуун цэврийг хувиргаж, дарамтын хуримтлалыг бууруулж, дэлгэцийн урт удаан эдэлгээг сайжруулдаг.

Цаг-хавдар давхар байршуулалт удаан эдэлгээний туршилд хэрхэн нөлөөлдөг вэ? Цаг хугацаа-дархацтай давхар байршуулалт нь удаан эдэлгээний туршилт хийх, олон жилийн эдэлбэртэх байдлыг имилирүүлэх, сүүлийн үеийн судалгаагаар урт удаан сүрдлөлтний дараа 2% -ээс бага байнгын буцалттай байдлыг харуулж байна.

Олон нийтийн хэрэгслийн интерфейс нь полиуретаны дэлгэцийг хянахдаа ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ? IoT интеграци нь дэлгэцийн гүйцэтгэлийн үзүүлэлтийг бодит цаг хугацааны хяналт тавих, үйл ажиллагааны цаг хугацааг сайжруулах, алдааг урьдчилан сэргийлэх урьдчилан сэргийлэх үйлчилгээг боломжуулдаг.