Введение

Для труб из СВМПЭ изготовление трубки из полимера — это только первая часть производственной проблемы.

Сложнее всего сохранить целостность трубки по всей ее длине.

Труба может иметь правильный номинальный диаметр, но при этом иметь различия в толщине стенки, плотности, внутренней структуре или остаточном напряжении. Эти изменения тесно связаны с тем, что происходит до того, как материал достигнет штампа.

СВМПЭ усложняет проблему, поскольку его чрезвычайно высокая молекулярная масса придает ему очень высокую вязкость расплава и очень плохую текучесть расплава. Это одна из причин, по которой СВМПЭ обычно обрабатывают путем компрессионного формования или экструзии с помощью плунжера, а не обрабатывают, как обычный полиэтилен, в стандартном процессе экструзии.

При экструзии с помощью плунжера порошок уплотняется последовательными порциями и проталкивается через нагретую матрицу. Результат производства зависит не только от самого материала, но и от того, насколько последовательно порошок подается, уплотняется, нагревается и перемещается по формовочной системе.

Вот тут-то и начинается однородность стен.

Стенка трубы строится до того, как она достигнет головки

Легко предположить, что формовочная матрица определяет конечную толщину стенки.

Штамповка, безусловно, определяет профиль, но материал, поступающий в штамп, уже прошел несколько важных этапов.

Порошок СВМПЭ поступает в машину и постепенно уплотняется поршнем, совершающим возвратно-поступательное движение. Каждое движение плунжера сжимает часть порошка и подталкивает консолидированный материал к нагретой зоне формования. Браскем описывает это как последовательную упаковку порошка и его перемещение через нагретую матрицу, при этом внутренняя секция матрицы определяет окончательный профиль.

Это создает совершенно иную производственную ситуацию, чем обычная шнековая экструзия.

Обычный экструдер для полиэтилена непрерывно транспортирует текучий расплав полимера. При штамповочной экструзии СВМПЭ материал перемещается в основном за счет положительного смещения и сжатия.

Если загрузка порошка неоднородна, условия формования также могут стать противоречивыми.

Поэтому трубой нельзя управлять должным образом, глядя только на отверстие матрицы.

Порошковая упаковка оказывает прямое влияние на процесс формования

Прежде чем порошок СВМПЭ станет сплошной полимерной структурой, частицы порошка должны быть приведены в тесный контакт.

Степень и равномерность уплотнения влияют на поведение материала при последующем нагреве и уплотнении.

Неравномерная загрузка пороха может создавать локальные различия в плотности. Когда материал попадает в нагретую секцию, эти различия могут влиять на скорость консолидации различных областей.

Это особенно актуально для изделий с толстыми-стенками.

Толстая труба из СВМПЭ не прогревает всю стенку мгновенно. Тепло должно перемещаться от нагретых поверхностей к материалу внутри стены. СВМПЭ также имеет относительно низкую теплопроводность, поэтому во время обработки необходимо тщательно контролировать распределение температуры по сечению. Исследования обработки СВМПЭ показывают, что термическое поведение материала и ограниченная подвижность расплава делают условия обработки важной частью качества формовки.

Таким образом, целью производства является не просто «нагреть порошок».

Целью является достижение достаточных температурных условий во всей секции формования при сохранении давления и контроля размеров.

Температура должна быть достаточно высокой -, но не случайно высокой

СВМПЭ не реагирует на температуру так же, как полимер с низкой-вязкостью.

Его температура плавления составляет около 155 градусов, но для полного плавления частиц порошка требуются более высокие температуры обработки, а материал по-прежнему имеет чрезвычайно плохую сыпучесть даже при температуре выше точки плавления.

Это создает важное окно обработки.

Если температурный режим недостаточный, частицы порошка могут не скрепиться должным образом.

Если материал подвергается воздействию чрезмерных температурных условий или остается при повышенной температуре слишком долго, термическая деградация становится проблемой. В литературе по обработке также отмечается, что СВМПЭ имеет плохую теплопроводность, что может вызвать локальное накопление тепла внутри материала.

Таким образом, при производстве труб проблема заключается не просто в температуре, отображаемой на контроллере нагрева.

Сам материал должен достичь необходимого термического состояния на участке формования.

Это одна из причин, по которой нагретая матрица является важной частью процесса.

Время пребывания элементов управления подогреваемой матрицей

Формовочная матрица не просто придает трубе окончательную форму.

Его нагретая длина определяет, как долго уплотненный материал остается в контролируемых температурных условиях, прежде чем покинуть зону формования.

Браскем особо выделяет длину зоны нагрева матрицы, шаг и регулярность движения пуансона как факторы, влияющие на производительность.

Рассмотрим, что произойдет, если движение тарана изменится.

Более быстрое движение изменяет количество материала, проходящего через нагретую секцию в единицу времени. Вместе с этим меняется термическая история материала.

Более медленное движение приводит к противоположному результату.

Это означает, что скорость производства не может быть отделена от термоконтроля. Увеличение производительности без учета мощности нагрева и длины матрицы может нарушить условия, необходимые для последовательного уплотнения.

По этой причине производство труб из СВМПЭ представляет собой скоординированный процесс, а не простую операцию «подача порошка — выгрузка».

Движение барана может создать пульсацию процесса

Есть еще одна особенность, которую легко не заметить.

В экструзионной системе с плунжером используется возвратно-поступательное движение, а не непрерывное вращение шнека.

Барабан продвигается вперед, уплотняет порошок и толкает материал вперед. Затем он возвращается для следующего цикла зарядки и уплотнения.

Это означает, что процессу присуще циклическое движение.

Исследования по штамповочной экструзии СВМПЭ показывают, что прерывистая подача и уплотнение делают процесс технически квази-непрерывным, и что циклическое штампование может способствовать возникновению остаточных напряжений в экструдированном продукте. Для уменьшения пульсации и приближения процесса к непрерывной работе были разработаны системы с несколькими-плунжерами.

Поэтому для производства труб важно поддерживать стабильное движение плунжера.

Если движение нерегулярное, давление и условия подачи материала также могут колебаться.

Целью является не просто создание достаточной силы. Силу необходимо применять неоднократно и последовательно.

Геометрия матрицы определяет окончательный профиль трубы

После того как материал достаточно консолидирован и нагрет, он проходит через формующую матрицу.

Внутренняя часть матрицы определяет трубчатую геометрию. В производстве труб это включает соотношение между наружным диаметром, внутренним диаметром и толщиной стенки.

Изменение геометрии формовки меняет распределение материала вокруг трубы.

По этой причине конструкция штампа должна учитываться вместе с входящим в него материалом. Теоретически правильная матрица не может компенсировать нестабильную подачу порошка или неравномерное уплотнение на входе.

Матрица также должна выдерживать значительные механические нагрузки. Поршень должен преодолеть сопротивление, создаваемое высоковязким материалом СВМПЭ, и трение, связанное с процессом формования. Браскем выделяет гидравлическую мощность и механическую прочность компонентов экструдера среди факторов, влияющих на производительность и качество продукции.

Охлаждение может изменить окончательные размеры

Труба не перестает меняться, как только выходит из нагретой матрицы.

Охлаждение заставляет структуру полимера сжиматься и стабилизироваться.

Для трубчатой ​​секции внешняя и внутренняя поверхности могут иметь разную термическую историю. Таким образом, скорость охлаждения влияет на стабильность размеров и остаточное напряжение.

Это становится более важным по мере увеличения размеров трубы и толщины стенок.

Целью охлаждения является не просто максимально быстрое охлаждение трубы. Он заключается в приведении сформированного профиля в стабильное размерное состояние без создания ненужных температурных перепадов через стену.

Именно поэтому последующее оборудование для охлаждения и формования считается частью самой системы экструзии из СВМПЭ.

Почему толщина стены не контролируется одной цифрой

Когда покупатели выбирают трубу из СВМПЭ, толщина стенки обычно указывается как требование к размерам.

Однако во время производства поддержание этой толщины стенки зависит от нескольких условий процесса, действующих вместе.

Вот почему толщину стенки не следует рассматривать как нечто, «создаваемое только штампом».

Матрица определяет геометрию, но стабильность всего процесса формования определяет, насколько последовательно воспроизводится эта геометрия.

Что произойдет, если процесс нестабильен?

Нестабильность процесса не обязательно сразу же приводит к очевидному дефекту.

Труба может выглядеть гладкой снаружи.

Однако непоследовательная обработка может повлиять на однородность размеров, внутреннюю консолидацию и остаточное напряжение. Исследования плунжерной экструзии конкретно определяют остаточное напряжение как одно из последствий процесса прерывистого сжатия, при этом в некоторых продуктах экструзии используется отжиг для уменьшения этих напряжений.

Это особенно важно для труб из СВМПЭ, поскольку материал выбирается для сложных условий эксплуатации, таких как транспортировка абразивных шламов.

Стенка трубы должна сохранять свою структурную целостность, в то время как внутренняя поверхность подвергается постоянному воздействию частиц и скользящему износу.

Таким образом, стабильность производства связана с эффективностью обслуживания. Превосходная износостойкость СВМПЭ не может компенсировать плохое качество формовки.

Как производители контролируют процесс

Стабильной производственной линии нужны контрольные точки на протяжении всего процесса формовки, а не только окончательный контроль размеров.

Сырой порошок требует постоянной подачи. Стадия уплотнения требует стабильного движения поршня. Система отопления нуждается в достаточной мощности и стабильном тепловом режиме. Формующая матрица должна сохранять свою геометрию при механической нагрузке. Охлаждение необходимо для стабилизации готового профиля.

Затем готовую трубу можно проверить на соответствие требованиям к размерам и другим заданным качественным характеристикам.

Этот подход более полезен, чем полагаться на одно окончательное измерение.

Если обнаружено отклонение размеров трубы, понимание всей последовательности формования позволяет выяснить, возникла ли проблема в подаче порошка, уплотнении, нагреве, условиях штамповки или охлаждении.

Заключение

Производство труб из СВМПЭ — это не просто нагревание полимерного порошка и продавливание его через форму.

Сложная часть заключается в поддержании стабильной среды формования, в то время как материал с чрезвычайно высокой молекулярной массой и очень плохой текучестью расплава уплотняется, нагревается, консолидируется и формуется.

При экструзии с плунжером набивка порошка, движение плунжера, длина нагреваемой головки, температурные условия, геометрия головки и охлаждение - все это влияет на конечную структуру трубы.

Вот почему контроль качества стенок труб из СВМПЭ начинается задолго до того, как материал достигнет конечной формовочной головки.

Для производителя горнодобывающих труб настоящей производственной задачей является не только производство труб из СВМПЭ нужных размеров. Он обеспечивает одинаковые размеры от одной секции трубы к другой, сохраняя при этом консолидированную полимерную структуру, которая придает СВМПЭ его стойкость к истиранию и прочность.

Основное ключевое слово:Процесс производства труб из СВМПЭ
Вторичные ключевые слова:Производство труб из СВМПЭ, экструзия поршня из СВМПЭ, формование труб из СВМПЭ, контроль толщины стенок из СВМПЭ, уплотнение порошка СВМПЭ, экструзия труб из СВМПЭ, контроль качества труб из СВМПЭ

ЗапросСВМПЭСтоимость трубn

ДляГорнодобывающие трубы из СВМПЭ, стальные трубы с футеровкой из СВМПЭ, колена из СВМПЭ и соединительные фланцы, пришлите нам:

DN + PN + Тип суспензии + Концентрация твердого вещества + Размер частиц + Расход + Длина трубопровода + Количество

Лоян Чжэнджу Новые технологии материалов Co., Ltd.

WhatsApp:+86 19937270645

Электронная почта: baibaili456@gmail.com

Вичат: +86 19937270645

Получите лучшую цену за трубопровод для измельчения шлама.