Въведение

Производството на HDPE тръби започва много преди тръбата да достигне вакуумна оразмеряваща втулка или охладителен резервоар.

В началото на процеса материалът е просто HDPE смола под формата на пелети. Екструзионната система трябва да превърне тези твърди пелети в хомогенен разтопен полимер и след това да достави тази стопилка през пръстеновидна матрица със стабилна скорост.

За еднослойна HDPE тръба няма армиращ слой, който да компенсира лошото разпределение на стопилката. Цялата стена на тръбата се получава от една непрекъсната полимерна стопилка. Следователно всяка нестабилност в пластификацията, температурата на стопилката, налягането или екструзията може да се появи по-късно като промяна в размерите, повърхностни дефекти, неравномерна дебелина на стената или нестабилно производство.

Разбирането на този етап помага да се обясни защо екструдирането не е просто въпрос на нагряване на пластмаса и прокарването й през матрица.

1. От HDPE пелети до непрекъснато топене

HDPE пелетите влизат в екструдера през бункера и постепенно се транспортират напред от въртящия се шнек.

Винтът обикновено изпълнява няколко функции по време на това движение. Той пренася твърдия материал, пренася топлина в полимера, генерира допълнително нагряване на срязване, разтапя материала, смесва стопилката и накрая създава достатъчно налягане за матрицата.

Следователно материалът преминава през различни физични състояния по време на екструдиране:

Качеството на крайната тръба зависи до голяма степен от това колко последователни са тези преходи.

Ако част от полимера остане недостатъчно разтопена, стопилката може да стане нееднородна. Ако температурата на стопилката стане прекалено висока, термичното разграждане може да стане проблем. Ако стопилката не е достатъчно хомогенна, стабилността на размерите също може да стане по-трудна за поддържане.

2. Скорост на шнека и мощност на екструдиране

Изходът при екструдиране е една от най-важните променливи на процеса при производството на еднослойни тръби.

Увеличаването на скоростта на шнека обикновено увеличава пропускателната способност на материала, но връзката не е просто „по-висока скорост се равнява на по-висока производителност“. Ефективността на подаване на материал, температурата на стопилката, геометрията на шнека, противоналягането и реологията на полимера влияят върху действителната производителност.

За линията за екструдиране на тръби връзката между производителността на материала и скоростта на изтегляне е особено важна.

Ако екструдерът доставя повече стопилка, докато скоростта на изтегляне остава непроменена, повече материал се отлага в стената на тръбата.

Ако скоростта на изтегляне се увеличи, докато мощността на екструзията остава постоянна, по-малко материал се разпределя на единица дължина.

Това взаимодействие пряко влияе върху крайните размери.

Поради това процесът на екструдиране трябва да поддържа стабилен баланс между:

Пропускателна способност на материала → Поток на стопилка → Формиране на тръба → Изтегляне

Това е една от причините, поради които нестабилният екструзионен резултат може да създаде надлъжни промени в размерите, дори когато номиналните настройки на машината изглеждат непроменени.

3. Температурата на топене е повече от настройка за нагряване

HDPE не се топи при една единствена температура по същия начин, по който течност с нисък вискозитет просто би кипнала или замръзнала в една фиксирана точка.

Полимерът претърпява преход от твърди частици във вискозно разтопено състояние. Действителното състояние на стопилка зависи от степента на смола, молекулярната структура, историята на срязване, времето на престой и топлинната енергия, въведена от екструдера.

Нагревателите на варела осигуряват външна топлина, но въртящият се винт също генерира механична енергия, която се преобразува в топлина.

Следователно показаната температура на цевта не е непременно същата като действителното температурно състояние на стопилката, влизаща в матрицата.

За производствен контрол стопилката трябва да бъде достатъчно пластифицирана и хомогенна без прекомерно термично излагане.

Този баланс става особено важен за тръби с по-голям диаметър, тъй като необходимата производителност на материала може да бъде много по-висока.

4. Налягане на топене и стабилност на потока

Преди стопилката да достигне матрицата, тя трябва да развие достатъчно налягане, за да премине през канала на потока.

Налягането на стопилката е полезно като индикатор за процес, тъй като внезапна промяна на налягането може да показва промени в подаването на материала, вискозитета на стопилката, температурата, филтрацията или устойчивостта на матрицата.

Стабилната система за екструдиране обикновено произвежда относително стабилно налягане на стопилката при постоянни работни условия.

Променливото налягане на стопилката може да допринесе за нестабилна производителност. Резултатът може да не се появи веднага при матрицата, но промяната в размерите може да стане видима по-надолу по веригата.

Поради тази причина налягането при екструдиране не трябва да се счита само за машинен параметър. Той също така е индикатор за стабилността на полимерния поток, който навлиза в етапа на формиране.

5. Потокът на матрицата определя началната геометрия

След пластифициране и хомогенизиране стопилката влиза в пръстеновидната матрица.

Матрицата трансформира материалния поток от екструдера в тръбна форма.

Към този момент тръбата все още няма окончателните си размери. Горещият полимер все още може да се деформира и размерите му могат да се променят, докато напуска матрицата.

Едно важно явление еумирам набъбвам.

Тъй като HDPE е вискоеластичен полимер, част от деформацията, наложена вътре в матрицата, може да се възстанови, след като стопилката излезе от матрицата. Поради това екструдатът може да се разшири спрямо отвора на матрицата.

Количеството на набъбване на матрицата зависи от фактори, включително температура на стопилката, скорост на срязване, реология на полимера, геометрия на матрицата и условия на екструзия.

Това е една от причините матрицата да не може просто да бъде произведена до точния краен външен диаметър на тръбата.

Процесът на оразмеряване надолу по веригата е отговорен за установяването на окончателната геометрия на размерите.

6. Защо стабилното екструдиране има значение за добива на HDPE тръби

За приложения за отводняване на мините последователността на размерите има значение, тъй като тръбите обикновено се определят по номинален диаметър, дебелина на стената, SDR и клас на налягане.

Помислете за два често срещани размера на SDR11:

Изчислението е лесно:

Дебелина на стената=Външен диаметър ÷ SDR

Въпреки това, производството на тръба, близка до теоретичното съотношение, изисква стабилно екструдиране и контрол на размерите надолу по веригата.

Малка нестабилност в производството на стопилка може да стане по-значима, когато се комбинира с висока скорост на производство или големи размери на тръбата.

7. Екструзионни променливи, които заслужават внимание

За екструдиране на еднослойна HDPE тръба основните променливи могат да бъдат обобщени, както следва:

Тези променливи са взаимосвързани.

Промяната на една настройка може да повлияе на друга. Например, увеличаването на производствената производителност може да промени налягането и температурата на стопилката, докато промяната на скоростта на изтегляне може да повлияе на получените размери, дори когато производителността на екструзията остава непроменена.

8. Какво се случва, когато екструдирането е нестабилно?

Нестабилният процес на екструзия може да доведе до няколко симптома надолу по веригата.

Тръбата може да показва надлъжни промени в размерите. Външният вид на повърхността може да стане непоследователен. Контролът на дебелината на стената може да стане по-труден. Системата за оразмеряване надолу по веригата може също да трябва да компенсира непрекъснато променящите се условия на стопилка.

Ето защо стабилността на екструзията е основата, а не крайният етап на контрол на размерите.

Вакуумното оразмеряване може да установи външния диаметър, но не може напълно да елиминира нестабилното подаване на стопилка.

ЧЗВ

Екструдирането на HDPE тръби само за нагряване на смолата ли е?

Не. Отоплението е само част от процеса. Екструдерът трябва също така да транспортира, стопи, хомогенизира и херметизира полимера, преди да влезе в матрицата.

Защо скоростта на винта има значение?

Скоростта на шнека влияе върху производителността на материала и енергията на срязване. Следователно промяната в скоростта на шнека може да повлияе както на производителността, така и на състоянието на стопилката.

Налягането на топене определя ли номиналното налягане на тръбата?

Не. Налягането на стопилката е параметър на производствения процес. Ефективността на налягането в тръбата зависи от завършената структура на тръбата, свойствата на материала, размерите, SDR и приложимия стандарт за проектиране.

Защо набъбването е важно?

Тъй като полимерът може частично да възстанови деформацията си след напускане на матрицата. Следователно системата за оразмеряване надолу по веригата трябва да установи крайния външен диаметър.

Заключение

Екструзията на еднослойна HDPE тръба е етапът, при който твърдата смола се превръща в непрекъсната полимерна структура.

Ключовият въпрос не е просто дали HDPE се е разтопил. Важният въпрос е дали стопилката достига матрицата със стабилна температура, налягане, вискозитет и производителност.

Стабилната стопилка осигурява много по-надеждна отправна точка за следващите етапи на оразмеряване, охлаждане и контрол на размерите. За минни тръби от HDPE, където диаметърът и размерите на стената са пряко свързани с изискванията за монтаж и налягане, стабилността на екструдиране следователно е основна част от консистенцията на продукта.

Основна ключова дума
Екструдиране на HDPE тръби

Вторични ключови думи
Процес на производство на HDPE тръби
екструдиране на еднослойна HDPE тръба
HDPE процес на екструдиране
Производство на HDPE тръби
HDPE екструдиране на стопилка
Производство на HDPE тръби

Поискайте оферта за HDPE тръби

За HDPE минни тръби, изпратете ни:

DN + PN/SDR + среда + работна температура + метод на инсталиране + дължина на тръбопровода + количество

За приложения за отводняване и обезводняване на мини, моля, предоставете също:

Приложение + Работно налягане + Инсталационна среда

За руднична вода, съдържаща минерали, ако има такава:

Химия на водата / рН + температура + суспендирани твърди вещества

Luoyang Zhengju New Materials Technology Co., Ltd.

WhatsApp: +86 19937270645
Имейл:baibaili456@gmail.com
WeChat: +86 19937270645

Вземете най-добрата цена за вашите минни тръби от HDPE.