Труби великої товщини та великого діаметру: як уникнути провисання при екструзії труб

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.є aвиробник механічного обладнанняз майже 30-річним досвідомобладнання для екструзії пластикових труб, новий захист навколишнього середовища та обладнання з нових матеріалів. З моменту створення Fangli розроблявся відповідно до вимог користувачів. Завдяки безперервному вдосконаленню, незалежним науково-дослідним і дослідно-конструкторським роботам щодо основних технологій, перетравленню та засвоєнню передових технологій та інших засобів ми розробилиЕкструзійна лінія ПВХ труб, Лінія екструзії труб PP-R, Екструзійна лінія водопостачання / газопроводу PE, який було рекомендовано Міністерством будівництва Китаю для заміни імпортної продукції. Ми отримали звання «Першокласний бренд у провінції Чжецзян».

Збільшення використання труб великого діаметру, від 630 мм до 1200 мм, у різних сферах застосування спонукало до розробки матеріалів PE100, придатних для труб великого діаметру, щоб запобігти проблемам під час екструзії, таким як провисання.

Підтримання розмірів у межах специфікацій є проблематичним для екструзії товстостінних труб ПНД великого діаметру (стінка > 75 мм) через провисання, викликане недостатньою міцністю розплаву смоли.

Оскільки діаметр труби ПНД збільшується під час екструзії:

·Збільшується товщина;

· Труба не охолоджується ефективно зсередини та всередині сердечника;

· Лінійна швидкість зменшується.

Виробництво труб великого діаметру зазвичай займає 3,3 години, і вони можуть мати різні сегменти:

·Різної кристалічності;

·Різної товщини;

· Різна вологість тощо.

Розвиток кристалічності:

У більшості процесів екструзії HDPE від 60% до 80% кристалізації відбувається під час фази охолодження обробки, а 90% відбувається протягом тижня обробки. Залишок кристалізації може зайняти місяці, залежно від температури навколишнього середовища. Однак кристалізація триває до тих пір, поки не буде досягнута стабільна кристалічна структура.

Проблема провисанняекструзія труб:

Для товстостінної труби внутрішня сторона стінки залишається розплавленою протягом тривалого часу, викликаючи низхідний потік розплаву, який називається просіданням.

Провисання під час екструзії труби може спричинити серйозну нерівномірність товщини стінки труби, збільшити овальність і змістити концентричність труби та створити відходи матеріалу в нижній частині труби, додаючи додаткові виробничі витрати та спричиняючи неоптимальну якість кінцевого продукту.

Провисання завжди трапляється при виробництві товстостінних труб великого діаметру і являє собою потік матеріалу від верхньої частини до нижньої частини труби до того, як він був заморожений охолоджувальною водою.

سیلندر شیاردار یک مورد خاص است. شیار در قسمت تغذیه قرار دارد که از نظر حرارتی عایق شده و از بقیه سیلندر عمیقاً با آب خنک می شود. نخ ذرات را به داخل شیار هل می دهد و در فاصله نسبتاً کوتاهی فشار بالایی ایجاد می کند. این باعث افزایش تحمل گاز برای سرعت‌های پایین‌تر پیچ با خروجی یکسان می‌شود و در نتیجه گرمای اصطکاکی تولید شده در قسمت جلویی و دمای مذاب پایین‌تر می‌شود. این ممکن است به این معنی باشد که خنک‌سازی تولید سریع‌تر را در خطوط تولید فیلم دمیده محدود می‌کند. این شیار مخصوصاً برای HDPE مناسب است که علاوه بر پلاستیک پرفلورینه، صاف ترین پلاستیک معمولی است.екструзія труб:

a) Компенсуючи щілину матриці – але це вимагає часу та завжди призводить до використання додаткового матеріалу та зміни товщини. Зміщення матриці також допомагає запобігти великій товщині стінок у нижній частині.

b) Використовуючи матеріал HDPE з низьким провисанням і оптимізуючи процес охолодження. Вважається, що бімодальна поліетиленова композиція з високою в'язкістю при низькій напрузі зсуву покращує поведінку провисання полімерного розплаву. Труба екструдується через кільцеву матрицю та охолоджується як на внутрішній, так і на зовнішній поверхнях.

Компенсація зазору матриці:

Традиційний спосіб зменшити провисанняекструзія трубпроцес полягає в ручному регулюванні ексцентриситету матриці, поки не буде досягнуто прийнятного профілю товщини стінки. Ця виснажлива процедура проб і помилок може зайняти кілька спроб, щоб отримати правильний профіль. Щоб звести до мінімуму зусилля та компенсувати ефект провисання, перед початком екструзії щілину головки регулюють таким чином, щоб щілина головки була більшою у верхній частині матриці та меншою внизу.

Ми можемо використовувати ультразвуковий вбудований товщиномір із чотирма точками під кутом 90° один до одного та відображати зміну товщини на екрані. Крім того, можна використовувати портативне обладнання для вимірювання внутрішньої товщини в різних місцях труби. Отримавши відомості про варіацію товщини, ми можемо точно налаштувати її, відповідно змінюючи температуру сегментованого нагрівача, щоб контролювати товщину та заощаджувати втрати, а також покращувати якість.

Що таке низькопровисаючий HDPE?

Сучасні смоли з низьким просіданням дозволяють виготовляти труби з більшим діаметром і товщими стінками, ніж раніше. Існує потреба в спеціальних поліетиленових композиціях, які демонструють покращений баланс між низькою провисаючою поведінкою та технологічністю, щоб підтримувати напірні труби великого діаметру (до 1200 мм) із товщиною стінок 100 мм, які можна екструдувати за допомогою існуючих ліній і стандартних налаштувань головок. Композиція також повинна демонструвати хороший баланс механічних властивостей і стійкості до тиску, щоб відповідати вимогам PE100. (Бекман, М і Лінд, К. 2001).

Через високу товщину стінки та повільний процес охолодження, який регулюється теплопровідністю поліетилену, дуже важливо, щоб HDPE у розплавленому стані мав достатню міцність розплаву, щоб запобігти провисанню матеріалу до дна труби.

Були зроблені спроби досягти цього за допомогою молекулярної конструкції HDPE, яка врівноважує високу міцність розплаву з хорошою технологічністю та пропускною здатністю.

Відомо, що використання гексену як сомономеру в смолі PE100, спеціально розробленій для труб дуже великого діаметру, забезпечує такі переваги:

· Краща стійкість до повільного росту тріщин;

· Кращий опір швидкому поширенню тріщин;

· Чудова міцність розплаву (низьке провисання).

BorSafe HE3490-ELS-H, PE100, — це матеріал, у якому розподіл молекулярної маси було скориговано для збільшення в’язкості при низьких швидкостях зсуву, що зменшує провисання в процесах екструзії труб, одночасно дозволяючи використовувати той самий матеріал для труб меншого діаметру. Це бімодальний поліетилен високої щільності MRS 10, спеціально розроблений для спрощення виробництва товстостінних труб ПНД великого діаметру (понад 80 мм) завдяки винятковій стійкості до провисання та чудовій міцності розплаву. Численні випробування продемонстрували в середньому до 7% економії матеріалу та кращий контроль розмірів порівняно зі стандартним PE100 при виготовленні труб із товщиною стінки понад 80 мм, незалежно від зовнішнього діаметра труби. Наприклад, випробування проводилися для труби 1200 мм x SDR 11 зі стандартним матеріалом із низьким провисанням і матеріалом із надзвичайно низьким просіданням. Випробування чітко показало набагато кращий розподіл товщини стінки, досягнутий за допомогою матеріалу з надзвичайно низьким провисанням. (Абдулла Сабер і Хусейн Баша, 2021).

Крім того, за допомогою правильного інструменту та матеріалу з низьким провисанням можна знизити значення надмірної ваги, що призводить до зменшення сировини та, як наслідок, до зниження витрат виробництва. Як правило, усі виробники труб повинні намагатися працювати з допуском 30% товщини. Це з двох причин: мати високий рівень якості, але, перш за все, знизити витрати на виробництво. Ціль – мати надлишкову вагу 3–3,5%.

Якщо вам потрібна додаткова інформація,Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.запрошує вас зв’язатися для детального запиту, ми надамо вам професійні технічні рекомендації або пропозиції щодо закупівлі обладнання.