Rør med høy tykkelse og stor diameter: hvordan unngå nedsynkning i rørekstrudering

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.er enprodusent av mekanisk utstyrmed nesten 30 års erfaring medplastrør ekstruderingsutstyr, nytt miljøvern og nytt materialutstyr. Siden etableringen har Fangli blitt utviklet basert på brukernes krav. Gjennom kontinuerlig forbedring, uavhengig FoU på kjerneteknologien og fordøyelse og absorpsjon av avansert teknologi og andre midler, har vi utvikletPVC-rørekstruderingslinje,PP-R rørekstruderingslinje, PE vannforsyning / gassrør ekstruderingslinje, som ble anbefalt av det kinesiske byggedepartementet for å erstatte importerte produkter. Vi har fått tittelen "Førsteklasses merkevare i Zhejiang-provinsen".

Den økte bruken av rør med stor diameter, fra 630 mm til 1 200 mm, på tvers av ulike bruksområder har oppmuntret utviklingen av PE100-materialer som er egnet for rør med stor diameter for å forhindre problemer under ekstrudering, som henging.

Å opprettholde dimensjoner innenfor spesifikasjonene er problematisk for ekstrudering av tykkveggede HDPE-rør med stor diameter (> 75 mm vegg) på grunn av nedsynkning forårsaket av utilstrekkelig harpikssmeltestyrke.

Ettersom diameteren på HDPE-røret øker under ekstrudering:

· Tykkelsen øker;

·Røret avkjøles ikke effektivt fra innsiden og innsiden av kjernen;

·Den lineære hastigheten reduseres.

Rør med stor diameter tar vanligvis 3,3 timer å produsere og kan ha ulike segmenter av:

· Tykkelsen øker;

· Ulike tykkelse;

· Ulike fuktighetsinnhold, etc.

Utvikling av krystallinitet:

I de fleste HDPE-ekstruderingsprosesser finner 60 % til 80 % av krystalliseringen sted under kjølefasen av behandlingen, og så mye som 90 % skjer innen en uke etter prosessering. Gjenværende krystallisering kan ta måneder å fullføre, avhengig av omgivelsestemperaturen. Imidlertid fortsetter krystallisering inntil en stabil krystallstruktur er oppnådd.

Problemet med sag i rørekstrudering:

For tykkveggede rør forblir innsiden av veggen smeltet i lang tid, noe som forårsaker nedadgående smeltestrøm kalt sag.

Sag i rørekstrudering kan forårsake alvorlig ujevnhet i rørveggtykkelsen, øker ovalitet og oppveier konsentrisiteten til røret og skaper sløsing med materiale i bunnen av røret, noe som gir ekstra produksjonskostnader og forårsaker ikke-optimal sluttproduktkvalitet.

Sag skjer alltid ved tykkvegget rørproduksjon med stor diameter og er strømmen av materialet fra toppen til bunnen av røret før det har blitt frosset av av kjølevannet.

Det er to måter å hjelpe til med å eliminere synking i rørekstrudering:

a) Ved å forskyve dysegapet – men dette tar tid og fører alltid til bruk av tilleggsmateriale og variasjon i tykkelse. Forskyvning av dysen bidrar også til å forhindre høy veggtykkelse i bunnen.

b) Ved å bruke HDPE-materiale med lavt nedbøyning og optimalisere kjøleprosessen. Det antas at en bimodal polyetylensammensetning med høy viskositet ved lav skjærspenning forbedrer den polymeriske smeltens hengende oppførsel. Røret ekstruderes gjennom en ringformet dyse og avkjøles på både indre og ytre overflater.

Utligning av dysegapet:

Den konvensjonelle måten å redusere nedsynkning i rørekstruderingsprosesser er ved å manuelt justere dysens eksentrisitet, inntil en akseptabel veggtykkelsesprofil er oppnådd. Denne kjedelige prøving-og-feilprosedyren kan ta opptil flere forsøk på å få den riktige profilen. For å minimere innsatsen og kompensere effekten av sag, justeres dysegapet før ekstruderingen startes på en slik måte at dysegapet er mer på toppen og mindre i bunnen av dysen.

Vi kan bruke et ultralyds inline tykkelsesmåleinstrument, med fire steder i 90° til hverandre, og vise tykkelsesvariasjoner på skjermen. Alternativt kan bærbart utstyr brukes til å måle inline-tykkelse på ulike steder av røret. Når vi har kunnskap om tykkelsesvariasjoner, kan vi finjustere det ved å endre temperaturen på den segmenterte varmeren tilstrekkelig, for å kontrollere tykkelse og spare svinn, samt forbedre kvaliteten.

Hva er lav-sag HDPE?

De moderne "low-sag" harpiksene gjør det mulig å produsere rør med større diametre og tykkere vegger enn tidligere. Det er behov for spesielle polyetylensammensetninger, som viser en forbedret balanse mellom lav hengende oppførsel og bearbeidbarhet, for å støtte trykkrør med stor diameter (opptil 1200 mm) med veggtykkelser på 100 mm, som kan ekstruderes med eksisterende linjer og standardjusteringer av dysehoder. Sammensetningen bør også vise en god balanse mellom mekaniske egenskaper og trykkmotstand for å møte PE100-kravene. (Backman, M & Lind, C. 2001).

På grunn av den høye veggtykkelsen og den langsomme kjøleprosessen styrt av PEs termiske ledningsevne, er det av største betydning at HDPE i smeltet tilstand har tilstrekkelig smeltestyrke til å forhindre at materialet synker til bunnen av røret.

Dette er forsøkt oppnådd ved en molekylær design av HDPE som balanserer høy smeltestyrke med god bearbeidbarhet og gjennomstrømning.

Bruken av heksen som komonomer i PE100-harpiks spesielt utviklet for rør med svært stor diameter er kjent for å gi følgende fordeler:

· Bedre langsom sprekkvekstmotstand;

· Bedre motstand mot rask sprekkforplantning;

· Overlegen smeltestyrke (lav nedbøyning).

BorSafe HE3490-ELS-H, PE100, er et materiale hvor molekylvektsfordelingen er justert for å øke viskositeten ved lave skjærhastigheter, noe som reduserer nedbøyningen i rørekstruderingsprosesser, samtidig som det tillater at det samme materialet kan brukes til rør med mindre diameter. Det er et bimodalt MRS 10-materiale av polyetylen med høy tetthet som er spesialdesignet for å forenkle produksjonen av tykkveggede HDPE-rør med stor diameter (over 80 mm tykkelse) gjennom sin eksepsjonelle motstand mot henging og overlegen smeltestyrke. Tallrike forsøk har vist et gjennomsnitt på opptil 7 % materialbesparelser og bedre dimensjonskontroll sammenlignet med standard PE100 ved produksjon av rør med veggtykkelse på over 80 mm, uavhengig av rørets ytre diameter. For eksempel ble det utført forsøk for 1200 mm x SDR 11-rør med standard materiale med lavt synking og ekstra lavt materiale. Forsøket viste tydelig mye bedre tykkelsesfordeling oppnådd med materialet med ekstra lavt nedbøyning. (Abdullah Saber & Hussein Basha, 2021).

Dessuten kan overvektsverdien holdes nede ved å bruke riktig verktøy og materiale med lavt nedbøyning, noe som fører til reduksjon i råstoff og følgelig reduksjon i produksjonskostnader. Normalt bør alle rørprodusenter prøve å jobbe til 30 % av tykkelsestoleransen. Dette er av to grunner: for å ha et høyt kvalitetsnivå, men fremfor alt for å redusere produksjonskostnadene. Målet er å ha en overvekt på 3–3,5 %.

Hvis du trenger mer informasjon,Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.ønsker deg velkommen til å kontakte for en detaljert forespørsel, vi vil gi deg profesjonell teknisk veiledning eller forslag til anskaffelse av utstyr.