Sissejuhatus

HDPE-torude tootmine algab kaua enne, kui toru jõuab vaakummõõtmishülssi või jahutuspaaki.

Protsessi alguses on materjaliks pelletite kujul HDPE vaik. Ekstrusioonisüsteem peab muutma need tahked graanulid homogeenseks sulapolümeeriks ja seejärel edastama selle sulami stabiilse kiirusega läbi rõngakujulise matriitsi.

Ühekihilise -HDPE-toru puhul puudub tugevduskiht, mis kompenseeriks halva sulandi jaotumise. Kogu torusein pärineb ühest pidevast polümeerisulamist. Mis tahes ebastabiilsus plastifitseerimisel, sulamistemperatuuril, rõhul või ekstrusiooniväljundis võib seetõttu ilmneda hiljem kui mõõtmete kõikumine, pinnadefektid, ebaühtlane seinapaksus või ebastabiilne tootmine.

Selle etapi mõistmine aitab selgitada, miks ekstrusioon ei ole lihtsalt plasti kuumutamine ja selle läbi matriitsi surumine.

1. HDPE graanulitest pideva sulatuseni

HDPE graanulid sisenevad punkri kaudu ekstruuderisse ja liiguvad pöörleva kruvi abil järk-järgult edasi.

Tavaliselt täidab kruvi selle liikumise ajal mitmeid funktsioone. See edastab tahke materjali, kannab soojust polümeeri, tekitab täiendava nihkekuumutuse, sulatab materjali, segab sulatise ja lõpuks tekitab matriitsile piisava rõhu.

Seetõttu läbib materjal ekstrusiooni ajal erinevaid füüsikalisi olekuid:

Lava	Materjali seisukord	Protsessi põhifunktsioon
Sööda sektsioon	Tahked graanulid	Edastamine
Kompressiooni sektsioon	Tahke + sulamaterjal	Sulamine ja tihendamine
Mõõtmise sektsioon	Valdavalt sula HDPE	Homogeniseerimine ja stabiilne väljund
Surma	Sulanud polümeer	Torukujulise sulandi moodustumine

Lõpliku toru kvaliteet sõltub suuresti sellest, kui järjepidevalt need üleminekud toimuvad.

Kui osa polümeerist jääb ebapiisavalt sulatuks, võib sulatis muutuda ebaühtlaseks-. Kui sulamistemperatuur muutub liiga kõrgeks, võib probleemiks saada termiline lagunemine. Kui sulatis ei ole piisavalt homogeenne, võib mõõtmete stabiilsuse säilitamine muutuda keerulisemaks.

info-400-300

2. Kruvi kiirus ja väljapressimise väljund

Ekstrusiooniväljund on üks tähtsamaid protsessimuutujaid ühe-kihi torude tootmisel.

Kruvi kiiruse suurendamine suurendab üldiselt materjali läbilaskevõimet, kuid seos ei ole lihtsalt "suurem kiirus võrdub suurema väljundiga". Materjali söötmise efektiivsus, sulamistemperatuur, kruvi geomeetria, vasturõhk ja polümeeri reoloogia mõjutavad tegelikku väljundit.

Toru väljapressimise liini puhul on eriti oluline suhe materjali väljundi ja väljaveo{0}}kiiruse vahel.

Kui ekstruuder varustab rohkem sulamit, samal ajal kui väljatõmbekiirus jääb muutumatuks, sadestub toru seina rohkem materjali.

Kui väljatõmbe{0}}kiirus suureneb ja ekstrusiooniväljund jääb konstantseks, jaotatakse vähem materjali pikkuseühiku kohta.

See interaktsioon mõjutab otseselt lõplikke mõõtmeid.

Seetõttu peab ekstrusiooniprotsess säilitama stabiilse tasakaalu:

Materjali läbilaskvus → sulamisvool → toru moodustumine → vedamine-Väljas

See on üks põhjus, miks ebastabiilne ekstrusiooniväljund võib tekitada pikisuunalisi mõõtmete kõikumisi isegi siis, kui masina nominaalsätteid ei muudeta.

3. Sulamistemperatuur on rohkem kui kütteseade

HDPE ei sula ühel temperatuuril samal viisil, nagu madala viskoossusega vedelik{0}} lihtsalt keeks või külmuks ühes fikseeritud punktis.

Polümeer läbib ülemineku tahketest osakestest viskoossesse sulaolekusse. Tegelik sulamisseisund sõltub vaigu kvaliteedist, molekulaarstruktuurist, nihkeajaloost, viibimisajast ja ekstruuderi sisestatud soojusenergiast.

Tünnisoojendid annavad välist soojust, kuid pöörlev kruvi tekitab ka mehaanilist energiat, mis muundatakse soojuseks.

Seetõttu ei pruugi silindri kuvatav temperatuur olla sama, mis stantsi siseneva sulatise tegelik temperatuuritingimus.

Tootmise kontrollimiseks peab sulatis olema piisavalt plastifitseeritud ja homogeenne ilma liigse termilise kokkupuuteta.

See tasakaal muutub eriti oluliseks suurema{0}}läbimõõduga torude puhul, kuna vajalik materjali läbilaskevõime võib olla palju suurem.

4. Sulamisrõhk ja voolu stabiilsus

Enne, kui sulatis jõuab matriitsi, peab see tekitama piisava rõhu voolukanali läbimiseks.

Sulamisrõhk on kasulik protsessiindikaatorina, kuna järsk rõhumuutus võib viidata muutustele materjali etteandes, sulandi viskoossuses, temperatuuris, filtreerimises või stantsikindluses.

Stabiilne ekstrusioonisüsteem tekitab stabiilsetes töötingimustes tavaliselt suhteliselt stabiilse sulamisrõhu.

Kõikuv sulamisrõhk võib kaasa aidata ebastabiilsele väljundile. Tulemus ei pruugi ilmuda kohe stantsi juures, kuid mõõtmete varieerumine võib olla nähtavaks ka allavoolu.

Sel põhjusel ei tohiks ekstrusioonirõhku pidada ainult masina parameetriks. See näitab ka vormimisfaasi siseneva polümeerivoolu stabiilsust.

5. Survevool määrab stardigeomeetria

Pärast plastifitseerimist ja homogeniseerimist siseneb sulatis rõngakujulisse stantsi.

Matriit muudab ekstruuderist tuleva materjalivoo torukujuliseks.

Sel hetkel pole torul veel lõplikke mõõtmeid. Kuum polümeer on endiselt deformeeritav ja selle mõõtmed võivad stantsist väljudes muutuda.

Üks oluline nähtus onsurra paisuma.

Kuna HDPE on viskoelastne polümeer, võib osa stantsi sees tekkinud deformatsioonist taastuda pärast sulatise väljumist. Seetõttu võib ekstrudaat matriitsi ava suhtes laieneda.

Matriitsi paisumise suurus sõltub teguritest, sealhulgas sulamistemperatuurist, nihkekiirusest, polümeeri reoloogiast, stantsi geomeetriast ja ekstrusioonitingimustest.

See on üks põhjus, miks stantsi ei saa lihtsalt valmistada toru täpse lõpliku välisläbimõõdu järgi.

Allavoolu suuruse määramise protsess vastutab lõpliku mõõtmete geomeetria loomise eest.

6. Miks on HDPE toru kaevandamiseks oluline stabiilne väljapressimine?

Kaevanduste äravoolurakenduste puhul on mõõtmete ühtsus oluline, kuna torud määratakse tavaliselt nimiläbimõõdu, seina paksuse, SDR-i ja rõhuklassi järgi.

Mõelge kahele tavalisele SDR11 mõõtmele:

Nominaalne välisläbimõõt	SDR	SDR seina teoreetiline paksus
110 mm	SDR11	10,0 mm
225 mm	SDR11	20,45 mm

Arvutamine on lihtne:

Seina paksus=välisläbimõõt ÷ SDR

Teoreetilisele suhtele lähedase toru tootmine nõuab aga stabiilset ekstrusiooni ja allavoolu mõõtmete kontrolli.

Sula väljundi väike ebastabiilsus võib muutuda olulisemaks, kui see on kombineeritud suure tootmiskiiruse või suurte torude mõõtmetega.

info-400-300

7. Ekstrusioonimuutujad, mis väärivad tähelepanu

Ühekihilise -HDPE-toru ekstrusiooni puhul saab peamised muutujad kokku võtta järgmiselt.

Muutuv	Peamine mõju
Kruvi kiirus	Materjali läbilaskevõime
Sulamistemperatuur	Viskoossus ja voolavus
Sulamisrõhk	Voolu stabiilsus
Elamise aeg	Soojus- ja sulamisajalugu
Stantsi geomeetria	Esialgne torukujuline sulatite jaotus
Kiiruse{0}}väljendamine	Materjali jaotus pikkuseühiku kohta
Vaigu klass	Reoloogia ja töötlemiskäitumine

Need muutujad on omavahel seotud.

Ühe seadistuse muutmine võib mõjutada teist. Näiteks võib tootmisvõimsuse suurendamine muuta sulamisrõhku ja -temperatuuri, samal ajal kui väljatõmbekiiruse muutmine{1}}võib mõjutada saadud mõõtmeid isegi siis, kui ekstrusiooni väljund jääb muutumatuks.

8. Mis juhtub, kui väljapressimine on ebastabiilne?

Ebastabiilne ekstrusiooniprotsess võib põhjustada mitmeid allavoolu sümptomeid.

Toru mõõtmed võivad varieeruda pikisuunas. Pinna välimus võib muutuda ebaühtlaseks. Seina paksuse reguleerimine võib muutuda keerulisemaks. Allavoolu suuruse määramise süsteem võib samuti kompenseerida pidevalt muutuvaid sulamistingimusi.

Seetõttu on väljapressimise stabiilsus pigem alus kui viimane mõõtmete{0}}kontrollietapp.

Vaakumsuuruse määramine võib määrata välisläbimõõdu, kuid see ei saa täielikult kõrvaldada ebastabiilset sulandivarustust.

KKK

Kas HDPE torude ekstrusioon on seotud ainult vaigu kuumutamisega?

Ei. Küte on vaid osa protsessist. Ekstruuder peab ka polümeeri enne stantsi sisenemist edasi kandma, sulatama, homogeniseerima ja survestama.

Miks kruvi kiirus on oluline?

Kruvi kiirus mõjutab materjali läbilaskevõimet ja nihkeenergiat. Kruvi kiiruse muutus võib seega mõjutada nii väljundit kui ka sulamistingimusi.

Kas sulamisrõhk määrab toru rõhu väärtuse?

Ei. Sulamisrõhk on tootmisprotsessi-parameeter. Toru rõhu jõudlus sõltub toru valmiskonstruktsioonist, materjali omadustest, mõõtmetest, SDR-ist ja kohaldatavast projekteerimisstandardist.

Miks on paisutamine oluline?

Kuna polümeer suudab pärast stantsist lahkumist deformatsiooni osaliselt taastada. Järelvoolu suuruse määramise süsteem peab seetõttu kindlaks määrama lõpliku välisläbimõõdu.

Järeldus

Ühekihiline -HDPE-toru ekstrusioon on etapp, kus tahkest vaigust saab pidev polümeerstruktuur.

Võtmeküsimus pole lihtsalt see, kas HDPE on sulanud. Oluline küsimus on, kas sulatis jõuab stantsi stabiilse temperatuuri, rõhu, viskoossuse ja läbilaskevõimega.

Stabiilne sulam on palju usaldusväärsem lähtepunkt järgmistele suuruse määramise, jahutamise ja mõõtmete{0}}kontrolli etappidele. HDPE-toru kaevandamisel, mille läbimõõt ja seina mõõtmed on otseselt seotud paigaldus- ja survenõuetega, on ekstrusioonistabiilsus seetõttu toote järjepidevuse oluline osa.

Esmane märksõna
HDPE torude ekstrusioon

Teisesed märksõnad
HDPE torude tootmisprotsess
ühekihiline -HDPE toru ekstrusioon
HDPE ekstrusiooniprotsess
HDPE torude tootmine
HDPE sula ekstrusioon
HDPE torude tootmine

Küsige HDPE torude pakkumist

Samm	Protsess	Üksikasjad
1	Saada nõuded	DN, rõhk, keskkond, töötemperatuur ja rakendus
2	Spetsifikatsiooni kinnitus	Toru tüüp, materjali klass, rõhuklass, seina paksus/SDR ja ühendus
3	Tsitaat	Hind, tarneaeg, pakkimis- ja saatmistingimused
4	Tellimine ja tootmine	Leping, tasumine ja tootmine
5	Ülevaatus ja kohaletoimetamine	Kvaliteedi kontroll ja saatmine