Trubky s velkou tloušťkou a velkým průměrem: jak se vyhnout průhybu při vytlačování potrubí

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.je avýrobce mechanického zařízenís téměř 30letými zkušenostmizařízení na vytlačování plastových trubek, nová ochrana životního prostředí a nové materiálové vybavení. Od svého založení byl Fangli vyvíjen na základě požadavků uživatelů. Prostřednictvím neustálého zlepšování, nezávislého výzkumu a vývoje na základní technologii a trávení a vstřebávání pokročilé technologie a dalších prostředků jsme se vyvinuliLinka na vytlačování PVC trubek, Linka na vytlačování trubek PP-R, PE vodovodní / vytlačovací linka plynového potrubí, která byla čínským ministerstvem výstavby doporučena nahradit dovážené produkty. Získali jsme titul „Prvotřídní značka v provincii Zhejiang“.

Zvýšené používání trubek s velkým průměrem, od 630 mm do 1 200 mm, v různých aplikacích podnítilo vývoj materiálů PE100 vhodných pro trubky velkého průměru, aby se zabránilo problémům při vytlačování, jako je průvěs.

Udržení rozměrů ve specifikacích je problematické pro vytlačování tlustostěnných HDPE trubek o velkém průměru (> 75 mm stěny) kvůli průhybu způsobenému nedostatečnou pevností taveniny pryskyřice.

Jak se průměr HDPE trubky během vytlačování zvětšuje:

·Tloušťka se zvětšuje;

·Trubka účinně neochlazuje zevnitř a uvnitř jádra;

· Lineární rychlost klesá.

Výroba trubek s velkým průměrem trvá obvykle 3,3 hodiny a mohou mít různé segmenty:

·Různá krystalinita;

·Různá tloušťka;

· Rozdílný obsah vlhkosti atd.

Vývoj krystalinity:

Ve většině procesů vytlačování HDPE probíhá 60 % až 80 % krystalizace během chladící fáze zpracování a až 90 % probíhá během týdne od zpracování. Zbývající krystalizace může v závislosti na okolní teplotě trvat měsíce. Krystalizace však pokračuje, dokud není dosaženo stabilní krystalové struktury.

Problém se sag invytlačování potrubí:

U tlustostěnných trubek zůstává vnitřek stěny roztavený po dlouhou dobu, což způsobuje tok taveniny směrem dolů nazývaný průhyb.

Průhyb při vytlačování trubky může způsobit vážnou nerovnoměrnost tloušťky stěny trubky, zvyšuje oválnost a vyrovnává soustřednost trubky a vytváří plýtvání materiálem na dně trubky, což zvyšuje dodatečné výrobní náklady a způsobuje neoptimální kvalitu finálního produktu.

K průhybu dochází vždy při výrobě tlustostěnných trubek s velkým průměrem a je to proudění materiálu od horní části trubky ke spodní části před jejím zmrznutím chladicí vodou.

Existují dva způsoby, jak pomoci eliminovat průhybvytlačování potrubí:

a) Přesazením mezery matrice – to však vyžaduje čas a vždy vede k použití dalšího materiálu a změnám tloušťky. Odsazení matrice také pomáhá zabránit velké tloušťce stěny na dně.

b) Použitím HDPE materiálu s nízkou stékavostí a optimalizací procesu chlazení. Má se za to, že bimodální polyethylenová kompozice s vysokou viskozitou při nízkém smykovém napětí zlepšuje chování polymerní taveniny prohýbání. Trubka je vytlačována skrz prstencovou formu a chlazena na vnitřním i vnějším povrchu.

Vyrovnání mezery matrice:

Konvenční způsob, jak snížit sag invytlačování potrubíProcesy jsou ručním nastavením excentricity lisovnice, dokud není dosaženo přijatelného profilu tloušťky stěny. Tento zdlouhavý postup pokus-omyl může trvat až několik pokusů o získání správného profilu. Aby se minimalizovalo úsilí a kompenzoval účinek průhybu, je mezera matrice nastavena před zahájením vytlačování takovým způsobem, že mezera matrice je více nahoře a méně dole na matrici.

Můžeme použít ultrazvukový inline přístroj na měření tloušťky se čtyřmi polohami v úhlu 90° vůči sobě a zobrazit na obrazovce změny tloušťky. Alternativně lze k měření tloušťky potrubí na různých místech potrubí použít přenosné zařízení. Jakmile budeme mít znalosti o změnách tloušťky, můžeme je doladit adekvátní změnou teploty segmentového ohřívače, abychom řídili tloušťku a šetřili plýtvání a také zlepšili kvalitu.

Co je HDPE s nízkým průhybem?

Navíc použitím správného nářadí a materiálu s nízkým průhybem lze hodnotu nadváhy udržet na nízké úrovni, což vede ke snížení surovin a následně ke snížení výrobních nákladů. Normálně by se všichni výrobci trubek měli snažit pracovat do 30 % tolerance tloušťky. A to ze dvou důvodů: mít vysokou úroveň kvality, ale především snížit výrobní náklady. Cílem je mít nadváhu 3–3,5 %.

Vzhledem k velké tloušťce stěny a pomalému procesu chlazení řízenému tepelnou vodivostí PE je nanejvýš důležité, aby měl HDPE v roztaveném stavu dostatečnou pevnost taveniny, aby se zabránilo prohýbání materiálu ke dnu trubky.

Byly učiněny pokusy toho dosáhnout molekulárním designem HDPE, který vyvažuje vysokou pevnost taveniny s dobrou zpracovatelností a propustností.

Je známo, že použití hexenu jako komonomeru v pryskyřici PE100 speciálně vyvinuté pro trubky o velmi velkém průměru poskytuje následující výhody:

·Lepší odolnost proti pomalému růstu trhlin;

·Lepší odolnost proti rychlému šíření trhlin;

·Vynikající pevnost taveniny (nízký průhyb).

BorSafe HE3490-ELS-H, PE100, je materiál, ve kterém byla distribuce molekulové hmotnosti upravena tak, aby se zvýšila viskozita při nízkých smykových rychlostech, což snižuje průhyb při procesech vytlačování trubek a zároveň umožňuje použití stejného materiálu pro trubky s menším průměrem. Jedná se o bimodální, vysokohustotní polyetylenový materiál MRS 10 speciálně navržený pro zjednodušení výroby silnostěnných, velkoprůměrových HDPE trubek (nad 80 mm tloušťky) díky své výjimečné odolnosti vůči průhybu a vynikající pevnosti taveniny. Četné zkoušky prokázaly v průměru až 7% úsporu materiálu a lepší rozměrovou kontrolu ve srovnání se standardním PE100 při výrobě trubek s tloušťkou stěny větší než 80 mm, nezávisle na vnějším průměru trubky. Například byly provedeny zkoušky pro trubku 1 200 mm x SDR 11 se standardním materiálem s nízkým průhybem a materiálem s velmi nízkým průhybem. Zkouška jasně ukázala mnohem lepší rozložení tloušťky stěny dosažené s materiálem s extra nízkým průhybem. (Abdullah Saber & Hussein Basha, 2021).

Navíc použitím správného nářadí a materiálu s nízkým průhybem lze hodnotu nadváhy udržet na nízké úrovni, což vede ke snížení surovin a následně ke snížení výrobních nákladů. Normálně by se všichni výrobci trubek měli snažit pracovat do 30 % tolerance tloušťky. A to ze dvou důvodů: mít vysokou úroveň kvality, ale především snížit výrobní náklady. Cílem je mít nadváhu 3–3,5 %.

1、 TemperaturkontrollNingbo Fangli Technology Co., Ltd.vítáme vás, abyste se obrátili na podrobný dotaz, poskytneme vám profesionální technické vedení nebo návrhy na nákup vybavení.