Контрола процеса и третман уобичајених проблема екструзионог пресовања полиолефинских цевовода

Део И Основни принцип екструзије пластике
Индустрија прераде пластике је веома свеобухватна и технолошка индустрија. Укључује хемију полимера, физику полимера, теорију интерфејса, пластичне машине, калуп за прераду пластике, принцип дизајна формуле и контролу процеса. Теорија екструзије углавном проучава кретање и варијацију пластике у екструдеру. Однос између три физичка стања полимера у екструдеру под дејством одређене спољне силе и пужне структуре, пластичних својстава и услова обраде. Да би се извршила разумна контрола процеса. У циљу побољшања производње и квалитета пластичних производа. Пластични полимерни материјали, када се загревају под константним притиском, имају три физичка стања: стаклено стање, високо еластично стање и стање вискозног течења у различитим температурним опсегима. Генерално, температура обликовања пластике је изнад температуре вискозног протока.
Део ИИ Контрола процеса екструзије полиолефинских цевовода
Контролни параметри процеса екструзионог обликовања укључују температуру калупа, радни притисак екструдера, брзину пужа, брзину екструзије и брзину вучења, брзину храњења, обликовање хлађења итд.
Контрола процеса екструзије полиолефинских цевовода и уобичајено руковање проблемима (да се направи мастер екструзије)
1. Предтретман сировина
Полиолефин је неупијајући материјал са ниским садржајем влаге, који може задовољити потребе екструзије. Међутим, када полиолефин садржи упијајући пигмент, као што је чађа, он је осетљив на влагу. Поред тога, садржај воде ће се повећати када се користе рециклирани материјали и пунила. Вода не само да узрокује грубу унутрашњу и спољашњу површину цеви, већ може изазвати и мехуриће у топљењу. Генерално, сировине треба претходно третирати. Генерално, примењује се третман сушења, а може се додати и одговарајући помоћни агенс са функцијом одвлаживања. Као што је средство против пене, итд. Сува температура ПЕ је генерално 60-90 степени. На овој температури, излаз се може повећати за 10 процената - 25 процената.
2. Контрола температуре
Температура екструзионог пресовања је неопходан услов за промовисање пластификације материјала за калуповање и протока пластичног растопа. Има веома важан утицај на пластификацију материјала и квалитет и излаз производа. Теоретски температурни прозор екструзије пластике је између температуре вискозног протока и температуре деградације. За полиолефине, температурни опсег је широк. Генерално, може се обрадити изнад тачке топљења и испод 280 степени. Да би се правилно контролисала температура екструзије, потребно је разумети однос између температурне границе обрађеног материјала и његових физичких особина. Само сазнавањем његових карактеристика и закона можемо изабрати бољи температурни опсег за екструзионо пресовање. Стога, следеће аспекте треба узети у обзир при подешавању температуре сваке секције: прво, перформансе самог полимера, као што су тачка топљења, величина и дистрибуција молекулске тежине, индекс топљења, итд. Друго, размотрите перформансе опреме. За неку опрему, температура одељка за храњење има велики утицај на струју машине домаћина. Треће, обратите пажњу да ли је површина екструдиране цеви глатка. Било да има мехурића или не.
Температура екструзије укључује подешену температуру грејача и температуру топљења. Температура грејања се односи на температуру коју обезбеђује спољни грејач. Температура топљења се односи на температуру материјала између предњег дела завртња и главе.
Расподела температуре бурета од области за напајање до главе матрице може бити равна, растућа, опадајућа и мешана. То углавном зависи од материјалне тачке и структуре екструдера.
Температура главе машине је подешена. Да би се добио бољи изглед и механичка својства и смањила експанзија на излазу растопа, температура тела машине се генерално контролише да буде нижа, а температура главе машине виша. Висока температура главе може учинити да материјал глатко уђе у калуп, али је стабилност облика екструдата лоша и брзина скупљања је повећана. Ако је температура главе ниска, пластика материјала је лоша, вискозитет растопа је висок, а притисак главе расте. Иако ће ово учинити производ превише густим, стопа накнадног скупљања је мала, а стабилност облика производа је добра, тешко се обрађује, експанзија калупа је велика, а површина производа је груба. Такође ће повећати повратни притисак екструдера, повећати оптерећење опреме и потрошњу енергије.
Температура подешавања калупа и температура калупа и калупа за језгро имају утицај на завршну обраду површине цеви. Унутар одређеног опсега, температура калупа и калупа језгра је висока, а завршна обрада површине цеви је висока. Уопштено говорећи, температура на излазу матрице не би требало да пређе 220 степени, температура топљења на улазу матрице треба да буде 200 степени, а разлика у температури топљења између улаза и излаза матрице не би требало да прелази 20 степени. Зато што ће већа температурна разлика између талине и метала довести до појаве коже ајкуле. Превисока температура топљења узрокује накупљање матрице. Али детаље треба одредити према стварној ситуацији.
Температура топљења се односи на стварну температуру растопа мерену на крају завртња, тако да је зависна варијабла. То углавном зависи од брзине завртња и температуре подешавања цеви. Горња граница температуре топљења за екструзију полиетиленских цеви је генерално постављена на 230 степени. Генерално, боље је контролисати око 200 степени. Горња граница температуре топљења за екструзију полипропиленских цеви је генерално 240 степени. Температура топљења не би требало да буде превисока. Генерално, разматра се деградација материјала. Истовремено, превисока температура ће такође отежати обликовање цеви.
3. Контрола притиска
Најважнији параметар притиска у процесу екструзије је притисак растопа, односно притисак главе. Уопштено говорећи, повећање притиска топљења ће смањити излаз екструдера и повећати компактност производа, што доприноси побољшању квалитета производа. Али превелики притисак ће изазвати безбедносне проблеме. Притисак топљења је повезан са перформансама сировог материјала, структуром завртња, брзином вијка, температуром процеса, бројем мреже филтера, перфорираном плочом и другим факторима. Притисак топљења се обично контролише између 10-30МПа.
4. Вакуумско обликовање
Вакуумско обликовање углавном контролише степен вакуума и брзину хлађења. Генерално, под претпоставком задовољавања квалитета изгледа цеви, степен вакуума треба да буде што нижи, тако да унутрашњи напон цеви буде мали, а деформација производа мала током складиштења.
5. Хлађење
Температура воде за хлађење у екструзионом калупу полиетиленских цеви је генерално нижа, обично испод 20 степени. Приликом производње ППР цеви, температура у првој секцији може бити нешто виша, а температура у другој секцији нижа, чиме се формира температурни градијент. Такође је веома важно регулисати проток расхладне воде. Проток је превелик, а површина цеви је храпава, изазивајући мрље и јаме. Ако је проток премали, светле тачке на површини цеви се лако разбију, као што су неравномерна дистрибуција, неједнака дебљина зида цеви или елипса.
6. Брзина завртња и брзина екструзије
Брзина завртња је параметар тешке индустрије за контролу брзине екструзије, излаза и квалитета производа. Брзина ротације екструдера са једним пужом се повећава, а излаз се повећава. Привидни вискозитет растопа опада са повећањем брзине смицања. То је погодно за хомогенизацију материјала. Истовремено, због добре пластификације, интермолекуларна сила се повећава и механичка чврстоћа се повећава. Међутим, брзина завртња је превисока, оптерећење мотора је превелико, притисак топљења је превисок, брзина смицања је превисока, бубрење матрице је повећано, површина је оштећена, а запремина екструзије је нестабилна.
7. Брзина вуче
Брзина вуче директно утиче на дебљину зида, толеранцију димензија, перформансе и изглед производа. Однос брзине вуче мора бити стабилан, а брзина вуче треба да одговара брзини екструзије цеви. Однос брзине вуче и линеарне брзине екструзије одражава могућу оријентацију производа. Овај однос се назива коефицијент истезања, а његова вредност мора бити једнака или већа од 1. Када се брзина вучења повећава, а температурни услови за хлађење и обликовање остају непромењени, брзина вуче је велика, а производ остаје у навлаци за димензионисање. и резервоар за расхладну воду за релативно кратко време. Након хлађења и обликовања, унутар производа ће остати више топлоте. Ова топлота ће учинити да оријентацијска структура формирана у производу током процеса вучења буде деоријентисана, што ће резултирати смањењем степена оријентације производа. Што је брзина вуче већа, дебљина зида цеви је тања, а брзина скупљања у правцу дужине охлађеног производа је већа. Што је брзина вуче спорија, дебљина зида цеви је дебља и лакше је изазвати акумулацију материјала између матрице и чауре за димензионисање. Уништити нормалну производњу екструзије. Због тога се брзина екструзије и брзина вуче морају добро контролисати у екструзионом калупу.
8. Онлине контрола квалитета и накнадна обрада цеви
Полиолефин је кристални полимер, а перформансе цеви које се налазе поред линије разликују се од величине и перформанси производа цеви када се испоручују за употребу. Главни разлози су следећи: прво, кристализација се дешава током процеса хлађења растопљеног полиолефина, а кристалност и кристални облик су повезани са температуром, термичком историјом и временом складиштења. Друго, температура цеви одмах поред линије је обично виша од нормалне температуре. Треће, унутрашњи напон цеви одмах иза линије је велики. Да би се постигла стабилност перформанси и величине, општу полиетиленску цев треба ставити ван мреже 24 сата, а полипропиленску цев треба поставити 48 сати, а затим се тест перформанси може извршити према одговарајућим стандардима.
Одељак ИИИ Уобичајени проблеми и решења у производњи полиолефинских цеви
Полиолефинска талина је вискоеластична. У обради се често јављају две врсте феномена, а то су бубрење и ломљење талине. Овде то неће бити детаљно објашњено. Уобичајене абнормалности у производњи цеви, њихови узроци и методе руковања наведени су у наставку.
① Површина је досадна
Узрок:
1. Влага сировина
2. Неправилна температура топљења
3. Истопљени материјал екструдиран екструдером није уједначен
4. Навлака за калибрацију је прекратка
5. Одељак за формирање уста је прекратак
Препоручена решења:
1. Предтретман сировина
2. Подесите температуру
3. Повећајте противпритисак, користите фино филтерско сито и дизајнирајте одговарајућу структуру вијака
4. Продужена чаура за калибрацију
5. Проширите део за обликовање калупа.
② Површинске тачке
Узрок:
1. У сировини има воде
2. На цевима у судоперу постоје мехурићи
Препоручена решења:
1. Суве сировине
2. Уклоните мехуриће. Подесите температуру процеса.
③ Спољна површина представља светао и провидан облик блока (обично познат као Ианкинг)
Узрок:
1. Температура главе је превисока
2. Вода за хлађење је премала или недовољна, или неуједначена
Препоручена решења:
1. Смањите температуру главе
2. Отворите расхладну воду или очистите навлаку за димензионисање
Цеви са глатком и правилном ишараном површином имају тенденцију да приањају за навлаку за димензионисање, повећавају проток расхладне воде, чисте водени пут или смањују брзину
Дубока валовита чаура за димензионисање на спољној површини цеви није центрирана, а кутија за димензионисање и матрица се држе на истој оси
④ Груба унутрашња површина
Узрок:
1. Влажне сировине
2. Температура језгра калупа је ниска
3. Размак између матрице и матрице за језгро је превелик.
4. Одељак за обликовање уста је прекратак
Препоручена решења:
1. Сушење или предтретман сировина
2. Повећајте температуру или продужите време задржавања
3. Замена калупа за језгро
4. Замените матрицу са дужим профилним делом
⑤ Ребрасти унутрашњи зид цеви
Узрок:
1. Излаз екструдера се мења и слепљење је нестабилно
2. Клизање вуче
3. Неравномерно хлађење цеви
Препоручена решења:
1. Смањите температуру подручја за пуњење пужом.
2. Подесите притисак вучног ваздуха.
3. Регулисати пловни пут
⑥ На унутрашњем зиду цеви постоје рупе
Узрок:
1. Висок садржај влаге у сировинама
2. Пунило има лошу дисперзију и није пластифицирано нечистоћама
Препоручена решења:
1. Предзагревање и сушење сировина
2. Пуњење горива, подешавање температуре, чишћење сировина
⑦ На унутрашњем зиду цеви има спржених честица
Узрок:
1. Глава екструдера и унутрашњи зид калупа нису чисти
2. Локална температура је превисока
3. Постоји озбиљна акумулација материјала у калупу (унутрашња акумулација материјала ће изазвати избочење у индустрији каблова)
Препоручена решења:
1. Чишћење оплате
2. Проверите да ли је термоелемент нормалан.
3. Очистите калуп и правилно смањите температуру калупа
⑧ Спољни пречник или дебљина зида се мењају у било ком тренутку
Узрок:
1. Промена брзине екструзије
2. Брзина вуче се мења или проклизава
3. Нестабилно храњење (неуједначена величина зрна)
4. Нестабилност топљења
5. Неравномерно хлађење
Препоручена решења:
1. Проверите трактор
2. Повећајте притисак на одговарајући начин
3. Просијавање сировина или гранулација
4. Повећајте температуру материјала, смањите линеарну брзину и повећајте зазор
5. Очистите водене путеве
⑨ Неједнака дебљина зида цеви
Узрок:
1. Матрица није поравната
2. Неуједначена температура матрице
3. Трактор, навлака за димензионисање и матрица нису поравнати
4. Растојање између калибрационе чауре и матрице је превелико
Препоручена решења:
1. Подешавање концентричности матрице
2. Подесите температуру
3. Држите се на истој оси
4. Смањите растојање
⑩ Лош спој за спајање
Узрок:
1. Одељак за обликовање уста је прекратак
2. Ниска температура топљења
3. Дисперзија пластике у глави матрице
4. Неразумна структура главе машине
Препоручена решења:
1. Користите дугу секцију за формирање калупа
2. Повећајте температуру материјала
3. Очистите главу матрице
4. Замена или модификација
⑪ Превремено оштећење и перфорација цеви
Узрок:
1. блистер
2. Бубблес
3. Нечистоће
4. Лоша дисперзија пигмента или пунила
Препоручена решења:
1. Суве сировине
2. Одвлажите или смањите температуру
3. Очистите сировине или користите филтерско сито
4. Подесите температуру или замените сировине
⑫ Крхки квар цеви услед прераног квара
Узрок:
1. Ниска температура материјала
2. Температура је превисока, а сировина се распада
Препоручена решења:
1. Повећајте температуру материјала
2. Очистите калуп и смањите температуру
⑬ Пуцање цеви
Узрок:
1. Ниска температура главе и велика брзина екструзије
2. Вода за хлађење је превелика
Препоручена решења:
1. Пораст температуре и смањење брзине
2. Смањите проток расхладне воде
⑭ Слаба заобљеност и савијање цеви
Узрок:
1. Централни положај матрице и матрице за језгро није тачан
2. Неуједначена температура око главе
3. Вода за хлађење је преблизу матрице
4. Спреј расхладне воде је прејак
5. Спреј расхладне воде је премали
6. Ниво воде је превисок
7. Превелики притисак трактора
Препоручена решења:
1. Подесите концентричност
2. Подесите температуру
3. Подесите положај воде за хлађење
4. Подесите угао млазнице
5. Очистите водене путеве
6. Одводњавање
7. Подесите притисак ваздуха