Трубы большой толщины и большого диаметра: как избежать провисания при экструзии труб

Нинбо Фанли Технолоджи Лтд.Оборудование для силовых труб из ХПВХпроизводитель механического оборудованияс почти 30-летним опытом работыоборудование для экструзии пластиковых труб, новое оборудование для защиты окружающей среды и новых материалов. С момента своего создания Fangli разрабатывалась с учетом требований пользователей. Благодаря постоянному совершенствованию, независимым исследованиям и разработкам в области основных технологий, а также освоению и освоению передовых технологий и других средств, мы разработалиЛиния экструзии труб ПВХ,Линия экструзии труб PP-R, Линия экструзии полиэтиленовых труб для водоснабжения/газа, который был рекомендован Министерством строительства Китая для замены импортной продукции. Мы получили титул «Первоклассный бренд в провинции Чжэцзян».

Увеличение использования труб большого диаметра (от 630 до 1200 мм) в различных сферах применения способствовало разработке материалов PE100, подходящих для труб большого диаметра, чтобы предотвратить проблемы во время экструзии, такие как провисание.

Соблюдение размеров в пределах спецификаций проблематично при экструзии толстостенных труб ПНД большого диаметра (стенка > 75 мм) из-за провисания, вызванного недостаточной прочностью расплава смолы.

Поскольку диаметр трубы ПНД увеличивается в процессе экструзии:

· Толщина увеличивается;

·Труба не охлаждается эффективно изнутри и внутри активной зоны;

·Линейная скорость уменьшается.

Производство труб большого диаметра обычно занимает 3,3 часа и может состоять из следующих сегментов:

·Различная кристалличность;

·Разная толщина;

·Различное содержание влаги и т.д.

Развитие кристалличности:

В большинстве процессов экструзии HDPE от 60% до 80% кристаллизации происходит на этапе охлаждения, а до 90% происходит в течение недели обработки. Оставшаяся кристаллизация может занять несколько месяцев, в зависимости от температуры окружающей среды. Однако кристаллизация продолжается до тех пор, пока не будет достигнута стабильная кристаллическая структура.

Проблема провисания при экструзии труб:

В толстостенных трубах внутренняя часть стенки остается расплавленной в течение длительного времени, вызывая движение расплава вниз, называемое провисанием.

Провисание при экструзии труб может вызвать серьезную неравномерность толщины стенок труб, увеличить овальность и компенсировать концентричность трубы, а также создать отходы материала в нижней части трубы, что приведет к дополнительным производственным затратам и приведет к неоптимальному качеству конечного продукта.

Провисание всегда происходит при производстве толстостенных труб большого диаметра и представляет собой перетекание материала сверху вниз по трубе до того, как он замерзнет охлаждающей водой.

Существует два способа устранения провисания при экструзии труб:

а) Путем компенсации зазора матрицы – но это требует времени и всегда приводит к использованию дополнительного материала и изменению толщины. Смещение матрицы также помогает предотвратить большую толщину стенок внизу.

б) Путем использования материала HDPE с низким провисанием и оптимизации процесса охлаждения. Считается, что бимодальная полиэтиленовая композиция с высокой вязкостью при низком напряжении сдвига улучшает поведение провисания полимерного расплава. Труба экструдируется через кольцевую матрицу и охлаждается как с внутренней, так и с внешней поверхности.

Компенсация зазора матрицы:

Обычный способ уменьшить провисание в процессах экструзии труб — это вручную регулировать эксцентриситет матрицы до тех пор, пока не будет достигнут приемлемый профиль толщины стенки. Эта утомительная процедура проб и ошибок может занять до нескольких попыток, чтобы получить правильный профиль. Чтобы свести к минимуму усилия и компенсировать эффект провисания, зазор матрицы перед началом экструзии регулируют таким образом, чтобы зазор матрицы был больше вверху и меньше внизу матрицы.

Het Difon Dieptrekken van plaatwerkproces begint met het nauwkeurig controleren van materialen. Het juiste plaatwerk maakt voor een groot deel het verschil. We gebruiken verschillende materialen, afhankelijk van hoe het onderdeel zal worden gebruikt:

Что такое ПНД с низким провисанием?

Современные смолы с низким провисанием позволяют производить трубы большего диаметра и с более толстыми стенками, чем раньше. Существует потребность в специальных полиэтиленовых композициях, которые демонстрируют улучшенный баланс низкой провисаемости и технологичности для поддержки напорных труб большого диаметра (до 1200 мм) с толщиной стенок 100 мм, которые можно экструдировать с помощью существующих линий и стандартных регулировок головок. Композиция также должна демонстрировать хороший баланс механических свойств и устойчивости к давлению, чтобы соответствовать требованиям PE100. (Бэкман, М. и Линд, К., 2001 г.).

Из-за большой толщины стенок и медленного процесса охлаждения, обусловленного теплопроводностью ПЭ, крайне важно, чтобы ПЭВП в расплавленном состоянии обладал достаточной прочностью расплава, чтобы предотвратить провисание материала до дна трубы.

Были предприняты попытки достичь этого за счет молекулярной конструкции ПЭВП, которая сочетает в себе высокую прочность расплава с хорошей технологичностью и производительностью.

Известно, что использование гексена в качестве сомономера в смоле PE100, специально разработанной для труб очень большого диаметра, дает следующие преимущества:

·Лучшее медленное сопротивление росту трещин;

·Лучшая устойчивость к быстрому распространению трещин;

·Превосходная прочность расплава (низкий прогиб).

BorSafe HE3490-ELS-H, PE100 — это материал, в котором распределение молекулярной массы было скорректировано для увеличения вязкости при низких скоростях сдвига, что снижает провисание в процессах экструзии труб, одновременно позволяя использовать тот же материал для труб меньшего диаметра. Это бимодальный полиэтилен высокой плотности MRS 10, специально разработанный для упрощения производства толстостенных труб из HDPE большого диаметра (толщиной более 80 мм) благодаря его исключительной стойкости к провисанию и превосходной прочности расплава. Многочисленные испытания продемонстрировали экономию материала в среднем до 7% и лучший контроль размеров по сравнению со стандартным PE100 при производстве труб с толщиной стенки более 80 мм, независимо от наружного диаметра трубы. Например, испытания проводились для трубы 1200 мм x SDR 11 со стандартным материалом с низким провисанием и материалом со сверхмалым провисанием. Испытание ясно показало гораздо лучшее распределение толщины стенок, достигнутое при использовании материала со сверхмалым провисанием. (Абдулла Сабер и Хусейн Баша, 2021 г.).

Более того, используя правильные инструменты и материал с низким провисанием, можно снизить избыточный вес, что приводит к сокращению количества сырья и, следовательно, к снижению производственных затрат. Обычно всем производителям труб следует стараться соблюдать допуск по толщине в 30 %. Это происходит по двум причинам: обеспечить высокий уровень качества и, прежде всего, снизить затраты на производство. Целью является достижение избыточного веса на уровне 3–3,5%.

Если вам нужна дополнительная информация,Нинбо Фанли Технолоджи Лтд.приветствует вас для получения подробного запроса, мы предоставим вам профессиональное техническое руководство или предложения по закупке оборудования.