Discuție tehnică privind linia de extrudare a conductelor PE-RT de mare viteză

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.este oproducator de echipamente mecanicecu peste 30 de ani de experiență înechipamente de extrudare a conductelor din plastic, noi echipamente pentru protecția mediului și noi materiale. De la înființarea sa, Fangli a fost dezvoltat pe baza cerințelor utilizatorilor. Prin îmbunătățirea continuă, cercetare și dezvoltare independentă privind tehnologia de bază și digestia și absorbția tehnologiei avansate și alte mijloace, am dezvoltatLinie de extrudare a conductelor din PVC, Linie de extrudare a conductelor PP-R, Linie de extrudare de alimentare cu apă / gaz PE, care a fost recomandat de Ministerul Construcțiilor chinez pentru a înlocui produsele importate. Am câștigat titlul de „Marcă de primă clasă în provincia Zhejiang”.

I. Privire de ansamblu

Polietilena cu rezistență la temperatură ridicată (abreviată ca PE-RT) este un nou tip de material plastic pentru conducte. Datorită rezistenței hidrostatice superioare pe termen lung, rezistenței la temperatură, flexibilității procesării, duratei de viață lungi, fuzibilității termice și reciclabilității în comparație cu țevile tradiționale din PE, țevile PE-RT au devenit un element de bază în construirea sistemelor de apă caldă și a sistemelor de încălzire prin pardoseală. În special, cota lor de piață în sistemele de conducte de încălzire prin pardoseală crește constant. Pentru a satisface cerințele creșterii rapide a pieței, producătorii adoptă metode de îmbunătățire a productivității muncii, și anume prin creșterea vitezei liniei de producție a echipamentelor de extrudare pentru a crește producția pe unitatea de timp. Liniile de producție de mare viteză funcționează în mod obișnuit la viteze mai mari decât duble față de liniile convenționale (5-6 m/min). Pentru producătorii mai mari de țevi, în special, reducerea numărului de unități de echipamente permite o utilizare mai eficientă a spațiului instalației și reduce costurile cu forța de muncă. Mai puține unități de echipamente facilitează, de asemenea, un control mai ușor al procesului, ceea ce este crucial pentru asigurarea unei calități consistente și uniforme a țevilor. În plus, liniile de producție de mare viteză consumă mult mai puțină putere reală decât liniile convenționale la viteze mari de operare, oferind astfel o eficiență energetică mai mare. Dublarea eficienței per mașină individuală permite producătorilor de țevi să răspundă flexibil la cerințele pieței în continuă schimbare, să completeze comenzile clienților în cel mai scurt timp posibil, să reducă stocul de produse finite și să accelereze rotația de capital. Această lucrare discută cum să se realizeze producția de mare viteză a țevilor de încălzire prin pardoseală PE-RT prin controlul tehnic al procesului, îmbunătățind astfel eficiența producției pentru a satisface cererea în creștere a pieței.

II. Controlul procesului

Fluxul procesului:

Pelete de materie primă → Uscarea →Extruderîncălzire → matriță PE-RT specifică țevii → Dimensionare în vid → Răcire și modelare → Imprimare țevi → Viteză mareunitate de transport → Cutter fără așchii→ Unitate de preluare → Inspecție vizuală și verificare dimensională → Ambalare simplă → Testare la presiune → Ambalare după calificare → Depozitare

Materialele utilizate pentru țevile PE-RT includ DOWLEX 2344/2388E de la Dow Chemical (SUA), YUCLAIR DX800 și DX900 de la SK Corporation (Coreea de Sud), SP980 de la LG Chem, XP 9000 de la Daelim Industrial etc. În extrudarea de mare viteză, parametrii de prelucrare variază semnificativ în funcție de materia primă utilizată. Prin urmare, controlul strict al calității materiilor prime este, de asemenea, o garanție importantă pentru asigurarea calității și a duratei de viață a țevilor PE-RT produse de mare viteză.

Pentru materiile prime PE-RT, cea mai mare putere este atinsă într-un interval de temperatură de procesare de 180–210 °C. În extrudarea de mare viteză, dacă temperatura este prea scăzută, poate apărea o plastificare slabă, rezultând o suprafață terasă, nelucioasă a țevii sau o fractură de topitură. Dacă temperatura este prea mare, paraisonul extrudat devine prea moale, iar suprafața țevii tinde să dezvolte urme fine de ondulare. Prin urmare, fluctuațiile de temperatură trebuie controlate în aproximativ ±5 °C. Abateri mai mari pot cauza variații ale grosimii peretelui conductei și ale performanței.

III.Echipamente de extrudare a conductelor PE-RT

Deoarece conductele de încălzire prin pardoseală sunt furnizate în serpentine (de obicei 200-300 de metri pe serpentină), abaterile din secțiunile din mijloc ale conductei nu sunt ușor de detectat, ceea ce poate prezenta riscuri de calitate. Producția de țevi PE-RT necesită ca proprietățile excelente ale materiei prime să fie „replicate” pe țeava finită, realizând totodată extrudarea continuă și de mare viteză pentru a produce produse de înaltă calitate, cu randamente economice favorabile. Acest lucru necesită echipamente avansate și instrumente de control de înaltă precizie. Prin urmare, designul extruderului principal este extrem de important; în caz contrar, atât producția, cât și calitatea vor fi dificil de atins. Linia de producție folosește de obicei un extruder cu șurub Φ65, capabil să atingă o producție de până la 250 kg/h și viteze de producție stabile de 15-25 m/min sau mai mult. Designul de mai sus își propune să integreze în mod optim fiecare proces atât din perspectivă tehnică, cât și economică pentru a obține cele mai bune performanțe și rentabilitate. Datorită vâscozității topiturii relativ ridicate a PE-RT, extruderul este proiectat cu un cuplu ridicat, rulmenți axiali importați și roți dințate din aliaje speciale cu tratament termic specializat pentru a reduce zgomotul și pierderile de căldură. Operațiunile de extrudare sunt controlate de sisteme de control avansate pentru a asigura o extrudare stabilă, sigură și de mare viteză a PE-RT.

În timpul prelucrării țevii PE-RT, dacă etapele de topire a topiturii, formarea paraisonului și răcirea/dimensionarea nu sunt controlate corespunzător, proprietățile mecanice ale țevii pot scădea din cauza degradării materialului, orientării lanțului molecular sau cristalizării în timpul răcirii. Plastificarea materiei prime și răcirea/dimensionarea paraisonului sunt factori cheie în controlul calității extrudarii. Pentru echipamentele de extrudare, trebuie îndeplinite următoarele puncte:

1. Adoptați temperaturi scăzute de topire pentru a minimiza degradarea materialului în timpul topirii și plastificării.

2.  Asigurați proprietăți excelente și uniforme de topire, prevenind orientarea longitudinală a lanțurilor moleculare polimerice în timpul formării paraisonului.

3.  Realizați o răcire uniformă pentru a reduce tensiunile interne ale conductei.

IV. Design șurub și butoi

Pe baza caracteristicilor materiilor prime PE-RT, șurubul necesită un raport lungime-diametru (L/D) relativ mare, proiectat de obicei la 33:1. Structura șurubului adoptă un design șurub de amestecare în două etape, cu elemente de amestecare încorporate atât în ​​mijloc, cât și la capătul frontal al șurubului pentru a evita forfecarea excesivă a materialului. Secțiunea de alimentare a cilindrului folosește o structură de bucșă independentă cu circulație a mediului de răcire și caneluri axiale interioare. Aceste modele structurale ajută la îmbunătățirea eficienței de transport a secțiunii de alimentare. Materialele șuruburilor și cilindrului sunt realizate din aliaje de înaltă calitate, cu tratamente de suprafață specializate. Butoiul și șurubul trebuie să fie fabricate cu foarte mare precizie. Dacă precizia este insuficientă, pe baza principiului echivalenței timp-temperatură, orice material stagnant care aderă la suprafețe netede va suferi în mod efectiv o expunere prelungită la temperaturi ridicate în timp, ceea ce poate duce la produse de degradare sau descompunere. Producția continuă pe perioade lungi poate avea ca rezultat pete negre intermitente pe suprafața țevii, care afectează negativ calitatea produsului.

V. Design specific al capului matriței PE-RT

Capetele convenționale de extrudare a țevilor, cum ar fi matrițele de tip spider (suportate pe dorn), se luptă să garanteze producția de țevi PE-RT din cauza defectelor liniei de sudură în fluxul de topire. În prezent, capetele de matriță spirală sunt utilizate predominant atât pe plan intern, cât și internațional, cu un raport de tragere de obicei între 1,3 și 1,6. Netezimea buzei matriței și a suprafeței dornului influențează direct aspectul suprafeței țevii. Probleme precum iesirea și instabilitatea calității pot duce la zgârieturi, fisuri false cauzate de răcirea cu apă sau acumularea de topituri pe suprafața țevii. În condiții prelungite de funcționare la temperatură înaltă și la presiune înaltă, aceste imperfecțiuni ale suprafeței pot deveni puncte de inițiere pentru defecțiuni de explozie, scurtând astfel durata de viață a produsului.

În practică, a fost dezvoltat un design de cap de matriță mai potrivit pentru extrudarea PE-RT, denumit cap de matriță specific PE-RT. Când fluxul de topitură de la extruder intră în capul matriței, acesta trece mai întâi printr-un divizor de curgere în formă de stea, împărțindu-se în mai multe fluxuri, care apoi se recombină și trec printr-un distribuitor spiralat pentru a forma un flux de topitură tubular inelar. Acest flux trece apoi printr-un dispozitiv de filtrare inelar, suferă o comprimare graduală după recombinare și, în final, intră în canalul de formare compus din dorn și buza matriței pentru a fi extrudat ca paraison. Prin mai multe etape de scindare și recombinare, topitura realizează un grad înalt de plasticizare omogenă. Experiența practică a demonstrat că acest cap de matriță permite extrudarea „la temperatură joasă, la presiune scăzută” susținută pentru PE-RT de liniile internaționale de producție avansate, iar designul său previne în mod inerent degradarea materialului din cauza forfecării excesive, făcându-l deosebit de potrivit pentru producția de mare viteză.

VI. Sistem de dimensionare și răcire de înaltă eficiență

Configurația de bază a aLinie de producție a conductelor PE-RTeste similar cu cel al conductelor generale de poliolefină, diferența principală constă în structura secțiunii de răcire și dimensionare.

Datorită vâscozității ridicate a topiturii PE-RT, un inel de pre-răcire este instalat de obicei înaintea manșonului de dimensionare pentru a facilita intrarea lină în paraison. În plus, deoarece PE-RT are o entalpie mare, o unitate de răcire și dimensionare combinată de tip manșon și tip disc poate fi folosită pentru a accelera răcirea. Structura, precizia de prelucrare și metoda de răcire a manșonului de dimensionare sunt esențiale pentru calitatea prelucrării țevilor PE-RT. Un manșon de dimensionare a inelului de apă de tip disc (în care apa de răcire circulă în jurul manșonului de dimensionare fără a intra în contact direct cu țeava) permite producția rapidă de țevi cu pereți subțiri (apă rece) pe termen scurt. Cu toate acestea, deoarece materialul intră în manșonul de dimensionare la o temperatură relativ ridicată și cu vâscozitate ridicată, utilizarea prelungită a unui manșon de dimensionare de tip film de apă convențional poate duce la aspățarea treptată a suprafeței exterioare a țevii sau chiar ruperea țevii. Prin urmare, pentru producția de țevi PE-RT, se recomandă un manșon de dimensionare tip disc cu perdea de apă. Acest design asigură pre-răcirea țevii înainte de a intra în manșonul de dimensionare și, de asemenea, previne aderența materialului și blocarea la intrarea manșonului de dimensionare. Având în vedere entalpia relativ mare a materialului PE-RT, în special în timpul producției de țevi de mare viteză, este necesară o lungime totală mai mare de răcire pentru a îndeplini vitezele de extrudare mai mari. De obicei, lungimea totală de răcire a liniei de producție depășește 23 de metri, cuprinzând un rezervor de dimensionare în vid și două jgheaburi de apă de răcire. Această configurație a lungimii de răcire este concepută pentru a oferi o capacitate de răcire suficientă pentru a produce țevi de 20 x 2,0 mm la viteze liniare care depășesc 15 m/min.

VII. Concluzie

Pentru a asigura atât producția, cât și calitatea producției de țevi PE-RT de mare viteză, este esențial să folosiți echipamente și unelte avansate, de înaltă precizie, să adoptați metode de dimensionare raționale și adecvate și controale solide ale procesului și să impuneți măsuri stricte de control al calității împreună cu materii prime de înaltă calitate. Prin îmbunătățirea productivității muncii, producătorii pot obține costuri de procesare mai mici și producție mai mare, oferind astfel produse la prețuri mai competitive pentru a satisface cererea pieței în continuă expansiune.

Dacă aveți nevoie de mai multe informații,Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.vă întâmpină să contactați pentru o anchetă detaliată, vă vom oferi îndrumări tehnice profesionale sau sugestii de achiziție de echipamente.