Введение в процесс экструзии труб, оборудование, дефекты качества и т. д.

Нинбо Фанли Технолоджи Лтд.этопроизводитель механического оборудованияс более чем 30-летним опытом работыоборудование для экструзии пластиковых труб,новое оборудование для защиты окружающей среды и новые материалы.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 и газоснабжения, который был рекомендован Министерством строительства Китая для замены импортной продукции. Мы получили титул «Первоклассный бренд в провинции Чжэцзян».

I. Ход процесса

В настоящее время трубы ПВХ и ПО являются самой объемной продукцией как внутри страны, так и за рубежом.Рисунок 1показана технологическая схема производства труб из полиолефина (ПО). В матрицу с кольцевым зазором (2) пластик подается шнеком в виде равномерно пластифицированного расплава, выдавливая заготовку трубы. Он сразу поступает в калибровочный блок (3) для охлаждения и калибровки, а затем подвергается дальнейшему достаточному охлаждению в охлаждающем баке (4). Труба вытягивается с постоянной скоростью с помощью регулируемоготянущая единица(6)и, наконец, отрежьте до заданной длины резаком (7). Тонкостенные трубы диаметром менее 160 мм можно сматывать в рулоны с помощью намоточного устройства (9).

Рисунок 1. Принципиальная схема технологического процесса производства труб из ПО.

1 ---Экструдер; 2 ---Трубная матрица; 3 ---Калибровочная втулка;

4 ---Вакуумная калибровка Охлаждение; 5 ---Охлаждающий бак;

6---Вытяжной блок; 7---Резак;

8 --- Принтер; 9---Моталка

II.  Процесс и оборудование

Для производства труб из ПОвысокопроизводительный одношнековый экструдерследует выбрать. В зоне подачи используется цилиндр с осевыми канавками. Соотношение длины винта к диаметру (L/D) составляет 30–33:1. Шнековая конструкция представляет собой двухступенчатую конструкцию с различной глубиной и шагом: в секции подачи шаг меньше диаметра шнека, а в плавильной и гомогенизирующей секциях шаг больше диаметра шнека. Для повышения эффективности перемешивания некоторые шнеки оснащены дополнительными элементами смесительной головки. Этот тип одношнекового экструдера обеспечивает относительно высокую производительность и хорошую пластификацию. Например, одношнековый экструдер с диаметром шнека 90 мм может достигать производительности, превышающей 600 кг/ч. Кроме того, при производстве труб из ПО, наполненных карбонатом кальция, сульфатом бария, древесной мукой или стекловолокном, обычно используются двухшнековые экструдеры с сонаправленным вращением.

Производство труб ПВХ принципиально аналогично производству труб ПО. Обычно используются конические или вращающиеся в противоположных направленияхпараллельные двухшнековые экструдеры, что позволяет осуществлять прямую экструзию порошковой сухой смеси. Их производительность варьируется от 10 кг/ч для труб малого диаметра до 1100 кг/ч для труб большого диаметра. Соотношение L/D винта увеличилось с прежних 18:1 до 25:1. Например,двухшнековый экструдерс диаметром шнека 90 мм можно достичь производительности, превышающей 300 кг/ч.

Как видно на рисунке 1, последующее оборудование для экструзии труб в основном состоит из резервуара для охлаждающей воды,тянущая единица, резак, моталкаили таблицу дампа.

Резервуар для охлаждающей воды

Когда труба выходит из блока калибровки и охлаждения, она не полностью охлаждается до комнатной температуры. Если не проводить дальнейшее охлаждение, температурный градиент, существующий в радиальном направлении стенки трубы, может привести к тому, что уже затвердевший внешний слой снова размягчится из-за повышения температуры, что приведет к деформации. С другой стороны, труба также должна выдерживать нагрузки от тянущего, режущего и наматывающего оборудования. Поэтому остаточное тепло необходимо удалять, охлаждая трубу до комнатной температуры. Методы охлаждения включают водяную баню и распылительное охлаждение. В резервуаре охлаждения с водяной баней уровень воды должен полностью покрывать трубу. Резервуар разделен на несколько отсеков. Впуск охлаждающей воды установлен в последней секции, в результате чего направление потока воды противоположно направлению экструзии трубы, создавая градиент температуры охлаждения. Это приводит к более постепенному охлаждению трубы и снижению внутреннего напряжения. Расстояние между резервуаром охлаждающей воды и блоком калибровки/охлаждения не должно превышать одну десятую общей длины охлаждения; в противном случае разница температур между внешней стенкой трубы и охлаждающей водой может чрезмерно увеличиться. Хотя метод водяной бани прост, разница температур между верхним и нижним слоями воды в резервуаре может вызвать неравномерное охлаждение и изгиб трубы. Кроме того, силы плавучести, действующие на трубу, могут легко вызвать деформацию, что делает этот метод особенно непригодным для охлаждения труб большого диаметра.

Вытяжной блок

Функцияузел отвода трубЗадача состоит в том, чтобы обеспечить определенную скорость и усилие вытягивания уже откалиброванной и охлажденной трубы, преодолевая силу трения, создаваемую калибровочным устройством на трубе, тем самым вытягивая трубу с постоянной скоростью к намоточному или разгрузочному столу. Тяговое устройство является одним из ключевых элементов последующего оборудования при производстве труб и должно отвечать следующим требованиям.

(1)вывозСкорость должна иметь бесступенчатую и плавную регулировку, обеспечивающую постоянную скорость тяги. Нестабильная скорость вытягивания приведет к колебаниям диаметра трубы. Скорость вытягивания должна быть точно согласована со скоростью экструзии. Толщина стенки трубы регулируется путем регулирования скорости вытягивания: более медленная скорость вытягивания приводит к утолщению стенок, более высокая скорость приводит к более тонким стенкам. Выбор правильной скорости вытягивания является эффективным методом обеспечения соответствия размеров продукта. Современные конструкции позволяют достигать максимальной скорости вытягивания до 30 м/мин.

(2)КонстантавывозСила должна сохраняться без какого-либо явления «тяни-толкай», в противном случае это может привести к дефектам волнистости поверхности трубы. Также требуется достаточная сила отрыва. Требуемая сила отрыва увеличивается с увеличением площади контакта и радиального давления. Для труб малого и среднего диаметра сила отрыва обычно составляет 100–600 Н; для труб большого диаметра она обычно составляет 800–10 000 Н.

(3) Сила зажиматянущая единицаЗахват должен быть регулируемым и способным захватывать трубы различного диаметра, не вызывая повреждения или деформации поверхности. В настоящее время широкое распространение получили захваты гусеничного типа. Они состоят из 2–12 дорожек, равномерно расположенных вокруг трубы. Направляющие снабжены определенным количеством резиновых/пластмассовых зажимных блоков, в основном вогнутых или расположенных под углом для увеличения площади радиального давления на трубу. Регулировка усилия зажима осуществляется с помощью пневматического, гидравлического или ходового винта-гайки. Количество дорожек увеличивается с увеличением диаметра трубы.

Резак

После того как труба оттянута на определенную длину, ее необходимо обрезать по длине. Резцы бывают различных типов, подбираемых в зависимости от диаметра трубы и толщины стенки, типа материала, длины реза, качества реза, формы реза и т. д. Автоматические резаки гильотинного типа и дисковые радиальные пилы подходят для резки труб малого и среднего диаметра; планетарные автоматические ножницы подходят для труб большого диаметра. Получив команду резки, резак захватывает трубу зажимом и движется в направлении отвода трубы, завершая резку. После резки пневматический механизм возвращает его в исходное положение.

Моталка и разгрузочный стол. В бухты сматывают только трубы, не деформирующиеся при гибке, с помощью намоточной машины с автоматической резкой и разгрузкой. Линейная скорость намотки синхронизирована со скоростью экструзии и может плавно регулироваться. Когда скорость экструзии менее 2 м/мин, обычно используется намоточная машина с одной станцией; когда скорость экструзии превышает 2 м/мин, следует использовать намоточную машину с двумя или даже несколькими станциями.

III.  Ключевые факторы контроля дефектов труб

В соответствии с порядком технологического процесса, показанным на рисунке 1, ниже перечислены ключевые факторы, связанные с устранением дефектов качества.

(1)Отдел кормления:Рецептура сырья; форма и размер сырья; метод окраски; метод сушки; смешивание перемолотого/переработанного материала; виды и дозировка добавок; охлаждающая способность горловины бункера.

(2)Экструдер: Диаметр винта; соотношение L/D винта; степень сжатия винта; тип винтовой конструкции; скорость винта; производительность вентиляции; винтовой контроль температуры; контроль нагрева и охлаждения ствола; температурные профили вдоль зон экструдера; крутящий момент экструдера; энергопотребление; адаптер; выбор температуры и контроль смены экрана; тип и спецификация экрана.

(3)умереть:Зазор матрицы; длина земельного участка; тип конструкции матрицы; форма канала потока; распределение расплава; установка и контроль температуры; давление головки штампа; контроль толщины стенок.

(4) Калибровка и охлаждение:Метод калибровки; размеры калибратора; уровень вакуума в вакуумной камере или давление и длина калибровочной трубки внутреннего давления; пломбирование системы калибровки; время калибровки; расход охлаждающей воды; температура охлаждающей воды; метод охлаждения.

(5)Резервуар для охлаждающей воды:метод охлаждения; разводка водопровода; расход охлаждающей воды; длина охлаждающего бака; температура охлаждающей воды; эффективность охлаждения труб.

(6)Вытяжной блок: Скорость отрыва и управляемость; калибровка силы тяги; сила зажима и контроль; количество дорожек и эффективная длина; твердость поверхности и форма прижимных блоков; контактная поверхность отрыва.

(7) Резак: Тип фрезы; профиль и материал зубьев пильного полотна; механизм сброса; сбор стружки и удаление пыли; контроль шума; настройка лимитной системы; зажимной механизм; система привода и мощность; автоматическая система режущего действия.

(8)Моталка и разгрузочный стол: Контроль напряжения; система команд обрезки длины; выбор намоточной станции; диаметр намотки; индикация действия сброса; линейная скорость намотки.

(9) Приложение:Условия автоматизированного производства:Измерение толщины стенок; контроль внешнего диаметра; весоизмерение и статистика производства; состояние работы шестеренного насоса расплава; система центрирования матрицы.

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.