Didelio storio ir didelio skersmens vamzdžiai: kaip išvengti vamzdžių ekstruzijos įdubimo

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.yra amechaninės įrangos gamintojassu beveik 30 metų patirtimiplastikinių vamzdžių ekstruzijos įranga, nauja aplinkos apsauga ir nauja medžiagų įranga. Nuo pat įkūrimo Fangli buvo kuriamas atsižvelgiant į vartotojo poreikius. Nuolat tobulindami, vykdydami nepriklausomus pagrindinių technologijų mokslinius tyrimus ir plėtrą bei įsisavindami ir įsisavindami pažangias technologijas bei kitas priemones, sukūrėmePVC vamzdžių ekstruzijos linija,PP-R vamzdžių ekstruzijos linija, PE vandens tiekimo / dujų vamzdžių ekstruzijos linija, kurią Kinijos statybos ministerija rekomendavo pakeisti importuojamus gaminius. Gavome „Pirmos klasės prekės ženklo Džedziango provincijoje“ titulą.

Padidėjęs didelio skersmens vamzdžių (nuo 630 mm iki 1 200 mm) naudojimas įvairioms reikmėms paskatino kurti PE100 medžiagas, tinkamas didelio skersmens vamzdžiams, kad būtų išvengta problemų ekstruzijos metu, pvz., įdubimo.

Išlaikyti matmenis pagal specifikacijas sudėtinga ekstruzuoti didelio skersmens storasienius HDPE vamzdžius (> 75 mm siena) dėl nukritimo, kurį sukelia nepakankamas dervos lydalo stiprumas.

Didėjant HDPE vamzdžio skersmeniui ekstruzijos metu:

·Skirtingas kristališkumas;

· Vamzdis neefektyviai vėsina iš vidaus ir šerdies viduje;

·Tiesinis greitis mažėja.

Didelio skersmens vamzdžiai pagaminti paprastai trunka 3,3 valandos ir gali turėti įvairių segmentų:

·Skirtingas kristališkumas;

· Skirtingo storio;

· Skirtingas drėgmės kiekis ir kt.

Kristališkumo vystymasis:

Daugumoje HDPE ekstruzijos procesų 60–80 % kristalizacijos vyksta apdorojimo aušinimo fazėje, o net 90 % – per savaitę po apdorojimo. Likusi kristalizacija gali trukti mėnesius, priklausomai nuo aplinkos temperatūros. Tačiau kristalizacija tęsiasi tol, kol pasiekiama stabili kristalų struktūra.

Vamzdžių išspaudimo problema:

Storasienių vamzdžių sienelės vidus ilgą laiką išlieka išlydytas, todėl lydalo srautas žemyn yra vadinamas nukritimu.

Vamzdžio ekstruzijos įdubimas gali sukelti rimtų vamzdžių sienelių storio nevienodumo, padidinti ovalumą ir kompensuoti vamzdžio koncentriškumą, o vamzdžio apačioje susidaro medžiagos švaistymas, dėl to padidėja papildomos gamybos sąnaudos ir gali būti neoptimali galutinio produkto kokybė.

Gaminant didelio skersmens storasienius vamzdžius visada įvyksta nuosmukis ir yra medžiagos srautas iš vamzdžio viršaus į apačią, kol ji neužšalo aušinimo vandeniu.

Yra du būdai, kaip padėti pašalinti vamzdžių išspaudimą:

a) Išlyginant štampavimo tarpą, tačiau tai užtrunka ir visada priveda prie papildomos medžiagos ir keičia storį. Štampo kompensavimas taip pat padeda išvengti didelio sienelės storio apačioje.

b) Naudojant mažai slenkančią HDPE medžiagą ir optimizuojant aušinimo procesą. Manoma, kad didelės klampos, esant mažam šlyties įtempiui, bimodalinė polietileno kompozicija pagerina polimerinio lydalo slinkimą. Vamzdis išspaudžiamas per žiedą suformuotą štampą ir atšaldomas tiek vidiniame, tiek išoriniame paviršiuje.

Štampo tarpo kompensavimas:

Įprastas būdas sumažinti vamzdžių ekstruzijos slinkimą yra rankiniu būdu reguliuoti štampo ekscentriškumą, kol pasiekiamas priimtinas sienelės storio profilis. Ši varginanti bandymų ir klaidų procedūra gali užtrukti iki kelių bandymų gauti tinkamą profilį. Siekiant sumažinti pastangas ir kompensuoti smukimo poveikį, štampavimo tarpas prieš pradedant ekstruziją sureguliuojamas taip, kad štampavimo tarpas būtų daugiau štampo viršuje, o mažesnis – apačioje.

Galime naudoti ultragarsinį linijinį storio matavimo prietaisą su keturiomis vietomis 90° viena kitos atžvilgiu ir ekrane rodyti storio kitimą. Arba nešiojamoji įranga gali būti naudojama matuojant vamzdžio storį įvairiose vamzdžio vietose. Kai žinome apie storio pokyčius, galime jį tiksliai sureguliuoti atitinkamai pakeisdami segmentuoto šildytuvo temperatūrą, kad būtų galima kontroliuoti storį ir taupyti švaistymą, taip pat pagerinti kokybę.

Kas yra mažai krentantis HDPE?

Šiuolaikinės „mažai nusileidžiančios“ dervos leidžia gaminti didesnio skersmens ir storesnių sienelių vamzdžius nei anksčiau. Didelio skersmens slėginiams vamzdžiams (iki 1200 mm), kurių sienelių storis 100 mm, kuriuos galima išspausti esamomis linijomis ir standartiniais štampavimo galvučių reguliavimais, reikalingos specialios polietileno kompozicijos, turinčios patobulintą mažo slinkimo ir apdirbamumo pusiausvyrą. Kompozicija taip pat turi turėti gerą mechaninių savybių ir atsparumo slėgiui pusiausvyrą, kad atitiktų PE100 reikalavimus. (Backman, M ir Lind, C. 2001).

Dėl didelio sienelės storio ir lėto aušinimo proceso, kurį lemia PE šilumos laidumas, labai svarbu, kad išlydytas HDPE turėtų pakankamai lydymosi stiprumo, kad medžiaga nenuslūgtų į vamzdžio dugną.

Buvo bandoma tai pasiekti naudojant molekulinę HDPE konstrukciją, kuri subalansuoja didelį lydymosi stiprumą su geru apdirbamumu ir pralaidumu.

Yra žinoma, kad hekseno kaip komonomero naudojimas PE100 dervoje, specialiai sukurtoje labai didelio skersmens vamzdžiams, suteikia šiuos privalumus:

·Geresnis atsparumas lėtam įtrūkimų augimui;

·Geresnis atsparumas greitam įtrūkimų plitimui;

· Puikus lydymosi stiprumas (mažas slinkimas).

BorSafe HE3490-ELS-H, PE100, yra medžiaga, kurios molekulinės masės pasiskirstymas buvo pakoreguotas taip, kad padidėtų klampumas esant mažam šlyties greičiui, o tai sumažina vamzdžių ekstruzijos procesų slinkimą, o tą pačią medžiagą galima naudoti ir mažesnio skersmens vamzdžiams. Tai bimodalinė, didelio tankio polietileno MRS 10 medžiaga, specialiai sukurta supaprastinti storasienių, didelio skersmens HDPE vamzdžių (storio viršija 80 mm) gamybą dėl išskirtinio atsparumo slinkimui ir aukščiausios lydymosi stiprumo. Daugybė bandymų parodė, kad gaminant vamzdžius, kurių sienelių storis viršija 80 mm, nepriklausomai nuo vamzdžio išorinio skersmens, sutaupoma iki 7 % medžiagų ir geriau matmenų valdymas, palyginti su standartiniu PE100. Pavyzdžiui, buvo atlikti 1 200 mm x SDR 11 vamzdžio su standartine mažai slystančia medžiaga ir ypač mažai slystančia medžiaga bandymai. Bandymas aiškiai parodė daug geresnį sienelės storio pasiskirstymą, pasiektą naudojant ypač mažai nusileidžiančią medžiagą. (Abdullah Saber ir Hussein Basha, 2021).

Be to, naudojant tinkamus įrankius ir mažai slenkančią medžiagą, antsvorio vertė gali būti sumažinta, todėl sumažėja žaliavos ir atitinkamai gamybos sąnaudos. Paprastai visi vamzdžių gamintojai turėtų stengtis dirbti iki 30% storio tolerancijos. Taip yra dėl dviejų priežasčių: siekti aukšto lygio kokybės, bet, svarbiausia, sumažinti gamybos sąnaudas. Siekiama, kad antsvoris būtų 3–3,5 proc.

Jei reikia daugiau informacijos,Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.kviečiame susisiekti dėl išsamaus užklausos, pateiksime profesionalias technines gaires ar įrangos pirkimo pasiūlymus.