Tehnična razprava o hitri liniji za iztiskanje cevi PE-RT

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.je aproizvajalec mehanske opremez več kot 30-letnimi izkušnjamioprema za iztiskanje plastičnih cevi, nova oprema za varstvo okolja in novi materiali. Fangli je bil od svoje ustanovitve razvit na podlagi uporabnikovih zahtev. Z nenehnim izboljševanjem, neodvisnimi raziskavami in razvojem osnovne tehnologije ter prebavo in absorpcijo napredne tehnologije in drugih sredstev smo razviliLinija za ekstruzijo PVC cevi, Linija za ekstruzijo cevi PP-R, Linija za ekstruzijo cevi za vodo / plin iz PE, ki ga je kitajsko ministrstvo za gradbeništvo priporočilo za zamenjavo uvoženih izdelkov. Pridobili smo naziv »Prvorazredna blagovna znamka v provinci Zhejiang«.

I. Pregled

Polietilen z visoko temperaturno odpornostjo (skrajšano PE-RT) je nova vrsta plastičnega materiala za cevi. Zaradi svoje vrhunske dolgoročne hidrostatične trdnosti, temperaturne odpornosti, fleksibilnosti pri obdelavi, dolge življenjske dobe, toplotne topljivosti in možnosti recikliranja v primerjavi s tradicionalnimi PE cevmi so PE-RT cevi postale steber pri gradnji toplovodnih sistemov in sistemov talnega ogrevanja. Zlasti njihov tržni delež pri cevovodnih sistemih za talno ogrevanje stalno narašča. Da bi zadovoljili zahteve hitre rasti trga, proizvajalci sprejemajo metode za povečanje produktivnosti dela, in sicer s povečanjem hitrosti proizvodne linije opreme za iztiskanje, da povečajo proizvodnjo na enoto časa. Visokohitrostne proizvodne linije običajno delujejo pri hitrostih, ki so več kot dvakrat večje od običajnih linij (5–6 m/min). Predvsem pri večjih proizvajalcih cevi zmanjšanje števila enot opreme omogoča učinkovitejšo uporabo proizvodnega prostora in nižje stroške dela. Manj enot opreme omogoča tudi lažjo kontrolo procesa, ki je ključnega pomena za zagotavljanje dosledne in enotne kakovosti cevi. Poleg tega hitre proizvodne linije porabijo znatno manj dejanske energije kot običajne linije pri visokih obratovalnih hitrostih in tako nudijo večjo energetsko učinkovitost. Podvojitev učinkovitosti na posamezen stroj omogoča proizvajalcem cevi, da se fleksibilno odzivajo na nenehno spreminjajoče se zahteve trga, dokončajo naročila kupcev v najkrajšem možnem času, zmanjšajo zaloge končnih izdelkov in pospešijo obrat kapitala. Ta članek razpravlja o tem, kako doseči visoko hitrost proizvodnje cevi PE-RT za talno ogrevanje s tehničnim nadzorom procesa in s tem izboljšati proizvodno učinkovitost za zadovoljitev naraščajočega povpraševanja na trgu.

II. Nadzor procesa

Potek procesa:

Surovinski peleti → Sušenje →Ekstruderogrevanje → PE-RT specifična matrica za cevi → Vakuumsko dimenzioniranje → Hlajenje in oblikovanje → Tiskanje cevi → Visoka hitrostizvlečna enota → Rezalnik brez ostružkov→ Prevzemna enota → Vizualni pregled in preverjanje dimenzij → Enostavno pakiranje → Tlačni preizkus → Pakiranje po kvalifikaciji → Skladiščenje

Materiali, uporabljeni za cevi PE-RT, vključujejo DOWLEX 2344/2388E podjetja Dow Chemical (ZDA), YUCLAIR DX800 in DX900 podjetja SK Corporation (Južna Koreja), SP980 podjetja LG Chem, XP 9000 podjetja Daelim Industrial itd. Pri ekstruziji z visoko hitrostjo se parametri obdelave močno razlikujejo glede na uporabljeno surovino. Zato je stroga kontrola kakovosti surovin tudi pomembno zagotovilo za zagotavljanje kakovosti in življenjske dobe visokohitrostnih PE-RT cevi.

Pri surovinah PE-RT je največji izkoristek dosežen v temperaturnem območju predelave 180–210 °C. Pri hitrem iztiskanju, če je temperatura prenizka, lahko pride do slabe plastifikacije, kar povzroči dolgočasno, nesijajno površino cevi ali zlom taline. Če je temperatura previsoka, postane ekstrudirana prevleka premehka in na površini cevi se nagibajo k drobnim valovom. Zato je treba temperaturna nihanja nadzorovati znotraj približno ±5 °C. Večja odstopanja lahko povzročijo razlike v debelini stene cevi in ​​zmogljivosti.

III.Oprema za iztiskanje cevi PE-RT

Ker so cevi za talno ogrevanje dobavljene v zvitkih (običajno 200–300 metrov na navitje), odstopanj v srednjih delih cevi ni zlahka zaznati, kar lahko predstavlja tveganje za kakovost. Proizvodnja PE-RT cevi zahteva, da se odlične lastnosti surovine "replicirajo" na končno cev, hkrati pa se doseže neprekinjeno in hitro ekstrudiranje za proizvodnjo visokokakovostnih izdelkov z ugodnimi ekonomskimi donosi. To zahteva napredno opremo in visoko natančne nadzorne instrumente. Zato je zasnova glavnega ekstruderja kritično pomembna; sicer bo težko doseči tako proizvodnjo kot kakovost. Proizvodna linija običajno uporablja vijačni ekstruder Φ65, ki lahko doseže izhod do 250 kg/h in stabilne proizvodne hitrosti 15–25 m/min ali več. Cilj zgornje zasnove je optimalna integracija vsakega procesa s tehničnega in ekonomskega vidika, da se doseže najboljša zmogljivost in stroškovna učinkovitost. Zaradi sorazmerno visoke viskoznosti taline PE-RT je ekstruder zasnovan z visokim izhodnim navorom, uvoženimi potisnimi ležaji in zobniki iz posebnih zlitin s posebno toplotno obdelavo za zmanjšanje hrupa in toplotne izgube. Postopke iztiskanja nadzirajo napredni nadzorni sistemi, ki zagotavljajo stabilno, varno in hitro iztiskanje PE-RT.

Med predelavo cevi PE-RT, če stopnje taljenja taline, oblikovanja zapore in hlajenja/dimenzioniranja niso pravilno nadzorovane, se lahko mehanske lastnosti cevi poslabšajo zaradi degradacije materiala, orientacije molekularne verige ali kristalizacije med ohlajanjem. Plastifikacija surovine in hlajenje/dimenzioniranje parizona sta ključna dejavnika pri nadzoru kakovosti iztiskanja. Za opremo za iztiskanje je treba izpolniti naslednje točke:

1.  Uporabite nizke temperature taline, da zmanjšate degradacijo materiala med taljenjem in plastificiranjem.

2. Zagotovite odlične in enakomerne lastnosti taline, preprečite vzdolžno orientacijo polimernih molekularnih verig med tvorbo parizona.

3. Dosezite enakomerno hlajenje, da zmanjšate notranje napetosti v cevi.

IV. Oblikovanje vijaka in cevi

Na podlagi značilnosti surovin PE-RT zahteva vijak relativno veliko razmerje med dolžino in premerom (L/D), ki je običajno zasnovano pri 33:1. Struktura vijaka ima dvostopenjsko zasnovo mešalnega vijaka z mešalnimi elementi, ki so vgrajeni tako na sredini kot na sprednjem koncu vijaka, da se prepreči prekomerno striženje materiala. Dovodni del cevi uporablja neodvisno strukturo puše s kroženjem hladilnega medija in notranjimi aksialnimi utori. Te strukturne zasnove pomagajo izboljšati učinkovitost transporta dovodnega dela. Materiali vijaka in cevi so izdelani iz visokokakovostnih zlitin s posebno površinsko obdelavo. Cev in vijak morata biti izdelana zelo natančno. Če natančnost ni zadostna, bo na podlagi načela časovno-temperaturne ekvivalence vsak mirujoč material, ki se drži negladkih površin, sčasoma dejansko podvržen dolgotrajni izpostavljenosti visoki temperaturi, kar lahko povzroči degradacijo ali produkte razgradnje. Neprekinjena proizvodnja v daljših obdobjih lahko povzroči občasne črne lise na površini cevi, kar negativno vpliva na kakovost izdelka.

V. PE-RT-specifična zasnova rezalne glave

Konvencionalne rezalne glave za ekstruzijo cevi, kot so pajkaste (na trnu podprte) matrice, težko zagotavljajo proizvodnjo PE-RT cevi zaradi napak na liniji zvara pri pretoku taline. Trenutno se spiralne rezilne glave večinoma uporabljajo doma in v tujini, pri čemer je razmerje črpanja običajno med 1,3 in 1,6. Gladkost ustja matrice in površine trna neposredno vpliva na videz površine cevi. Težave, kot sta nestabilnost proizvodnje in kakovosti, lahko povzročijo praske, lažne razpoke, ki jih povzroči vodno hlajenje, ali kopičenje taline na površini cevi. Pri dolgotrajnem delovanju pri visoki temperaturi in visokem tlaku lahko te površinske nepopolnosti postanejo izhodiščne točke za razpočne okvare, s čimer se skrajša življenjska doba izdelka.

V praksi je bila razvita zasnova rezalne glave, ki je primernejša za ekstruzijo PE-RT, imenovana PE-RT specifična rezilna glava. Ko tok taline iz ekstruderja vstopi v glavo matrice, gre najprej skozi zvezdasti delilnik toka, se razdeli na več tokov, ki se nato rekombinirajo in gredo skozi spiralni razdelilnik, da tvorijo obročasti cevni tok taline. Ta tok nato prehaja skozi obročasto filtrirno napravo, se po rekombinaciji postopoma stisne in končno vstopi v oblikovalni kanal, sestavljen iz trna in ustja matrice, da se ekstrudira kot parison. Z več stopnjami cepitve in ponovnega združevanja talina doseže visoko stopnjo homogene plastifikacije. Praktične izkušnje so pokazale, da ta rezilna glava omogoča "nizkotemperaturno, nizkotlačno" ekstruzijo, ki jo za PE-RT zagovarjajo napredne mednarodne proizvodne linije, in njena zasnova sama po sebi preprečuje degradacijo materiala zaradi čezmernega striga, zaradi česar je še posebej primerna za visokohitrostno proizvodnjo.

VI. Visoko učinkovit sistem dimenzioniranja in hlajenja

Osnovna konfiguracija aPE-RT linija za proizvodnjo cevije podoben tistemu pri splošnih poliolefinskih cevovodih, pri čemer je glavna razlika v strukturi hladilnega in dimenzionirnega odseka.

Zaradi visoke viskoznosti taline PE-RT je pred kalibrirno cevjo običajno nameščen obroč za predhodno hlajenje, da se olajša nemoten vstop v parison. Poleg tega, ker ima PE-RT visoko entalpijo, je mogoče za pospešitev hlajenja uporabiti kombinirano enoto za hlajenje in dimenzioniranje v obliki tulca in diska. Struktura, natančnost obdelave in metoda hlajenja dimenzionirnega tulca so ključnega pomena za kakovost obdelave PE-RT cevi. Dimenzionirni tulec v obliki diska (kjer hladilna voda kroži okoli dimenzionirnega tulca brez neposrednega stika s cevjo) omogoča hitro proizvodnjo cevi s tankimi stenami (hladna voda) v kratkem času. Ker pa material vstopi v kalibrirni tulec pri relativno visoki temperaturi in z visoko viskoznostjo, lahko dolgotrajna uporaba običajnega kalibrirnega tulca v obliki vodnega filma povzroči postopno hrapavost zunanje površine cevi ali celo zlom cevi. Zato je za proizvodnjo cevi PE-RT priporočljiva dimenzionirna puščica z vodno zaveso. Ta zasnova zagotavlja predhodno hlajenje cevi, preden vstopi v dimenzionirni tulec, prav tako pa preprečuje oprijem materiala in zamašitev na vstopu v dimenzionirni tulec. Glede na sorazmerno visoko entalpijo materiala PE-RT, zlasti med proizvodnjo cevi za visoke hitrosti, je potrebna daljša skupna dolžina hlajenja za doseganje višjih hitrosti iztiskanja. Običajno celotna hladilna dolžina proizvodne linije presega 23 metrov, sestavljena iz enega rezervoarja za vakuumsko kalibriranje in dveh korit za hladilno vodo. Ta konfiguracija dolžine hlajenja je zasnovana tako, da zagotavlja zadostno zmogljivost hlajenja za proizvodnjo cevi 20 x 2,0 mm pri linearni hitrosti nad 15 m/min.

VII. Zaključek

Da bi zagotovili proizvodnjo in kakovost pri hitri proizvodnji PE-RT cevi, je bistveno uporabiti napredno, visoko natančno opremo in orodje, sprejeti racionalne in ustrezne metode dimenzioniranja in dobre kontrole procesov ter uveljaviti stroge ukrepe za nadzor kakovosti v povezavi z visokokakovostnimi surovinami. Z izboljšanjem delovne produktivnosti lahko proizvajalci dosežejo nižje stroške predelave in večjo proizvodnjo ter tako ponudijo izdelke po konkurenčnejših cenah, da zadovoljijo nenehno rastoče povpraševanje na trgu.

Če potrebujete več informacij,Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.vas pozdravlja, da se obrnete za podrobno poizvedbo, vam bomo zagotovili strokovne tehnične smernice ali predloge za nabavo opreme.