ท่อที่มีความหนาสูงและเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่: วิธีหลีกเลี่ยงการหย่อนยานในการอัดขึ้นรูปท่อ

Ningbo Fangli เทคโนโลยี บจก.คือผู้ผลิตอุปกรณ์เครื่องจักรกลด้วยประสบการณ์เกือบ 30 ปีของอุปกรณ์การอัดรีดท่อพลาสติก, การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมใหม่และอุปกรณ์วัสดุใหม่- นับตั้งแต่ก่อตั้ง Fangli ได้รับการพัฒนาตามความต้องการของผู้ใช้ เราได้พัฒนาการวิจัยและพัฒนาที่เป็นอิสระเกี่ยวกับเทคโนโลยีหลักและการย่อยและการดูดซึมของเทคโนโลยีขั้นสูงและวิธีการอื่นๆ ด้วยการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องสายการอัดรีดท่อพีวีซี, สายการอัดรีดท่อ PP-R, สายการอัดรีดท่อจ่ายน้ำ PE / ท่อแก๊สซึ่งได้รับการแนะนำจากกระทรวงการก่อสร้างของจีนให้ทดแทนสินค้านำเข้า เราได้รับชื่อ "แบรนด์ชั้นนำในจังหวัดเจ้อเจียง"

การใช้ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่เพิ่มขึ้นจาก 630 มม. เป็น 1,200 มม. ในการใช้งานที่หลากหลาย ได้สนับสนุนการพัฒนาวัสดุ PE100 ที่เหมาะสำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ เพื่อป้องกันปัญหาในระหว่างการอัดขึ้นรูป เช่น การหย่อนคล้อย

การหย่อนคล้อยมักเกิดขึ้นกับการผลิตท่อที่มีผนังหนาขนาดใหญ่ และเป็นการไหลของวัสดุจากบนลงล่างของท่อก่อนที่น้ำหล่อเย็นจะถูกแช่แข็ง

เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ HDPE เพิ่มขึ้นในระหว่างการอัดขึ้นรูป:

·ความหนาเพิ่มขึ้น

·ท่อไม่เย็นลงอย่างมีประสิทธิภาพจากภายในและภายในแกนกลาง

· ความเร็วเชิงเส้นลดลง

โดยทั่วไปแล้วท่อเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่จะใช้เวลาในการผลิต 3.3 ชั่วโมง และอาจมีส่วนต่างๆ ของ:

·ความเป็นผลึกที่แตกต่างกัน

·ความหนาต่างกัน

·ปริมาณความชื้นที่แตกต่างกัน ฯลฯ

การพัฒนาความเป็นผลึก:

ในกระบวนการอัดขึ้นรูป HDPE ส่วนใหญ่ 60% ถึง 80% ของการตกผลึกเกิดขึ้นในระหว่างขั้นตอนการทำความเย็นของการประมวลผล และมากถึง 90% เกิดขึ้นภายในหนึ่งสัปดาห์ของการประมวลผล การตกผลึกที่เหลืออาจใช้เวลาหลายเดือนจึงจะเสร็จสมบูรณ์ ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยรอบ อย่างไรก็ตาม การตกผลึกจะดำเนินต่อไปจนกระทั่งได้โครงสร้างผลึกที่เสถียร

ปัญหาการย้อยในการอัดขึ้นรูปท่อ:

สำหรับท่อที่มีผนังหนา ผนังด้านในจะคงสภาพหลอมเหลวเป็นเวลานาน ทำให้เกิดการหลอมละลายลงด้านล่าง เรียกว่า sag

การหย่อนคล้อยในการอัดขึ้นรูปท่ออาจทำให้ความหนาของผนังท่อไม่สม่ำเสมอ เพิ่มความตกไข่และชดเชยความร่วมศูนย์ของท่อ และสร้างวัสดุสิ้นเปลืองที่ด้านล่างของท่อ เพิ่มต้นทุนการผลิตเพิ่มเติม และทำให้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายมีคุณภาพไม่เหมาะสม

การหย่อนคล้อยมักเกิดขึ้นกับการผลิตท่อที่มีผนังหนาขนาดใหญ่ และเป็นการไหลของวัสดุจากบนลงล่างของท่อก่อนที่น้ำหล่อเย็นจะถูกแช่แข็ง

มีสองวิธีในการช่วยกำจัดการหย่อนยานในการอัดขึ้นรูปท่อ:

ก) โดยการชดเชยช่องว่างแม่พิมพ์ - แต่ต้องใช้เวลาและนำไปสู่การใช้วัสดุเพิ่มเติมและการเปลี่ยนแปลงของความหนาเสมอ การออฟเซ็ตแม่พิมพ์ยังช่วยป้องกันความหนาของผนังด้านล่างสูง

b) โดยใช้วัสดุ HDPE ที่มีความย้อยต่ำและปรับกระบวนการทำความเย็นให้เหมาะสม เชื่อกันว่าองค์ประกอบของโพลีเอทิลีนแบบ bimodal ที่มีความหนืดสูงที่ความเค้นเฉือนต่ำจะปรับปรุงพฤติกรรมการหย่อนคล้อยของการหลอมโพลีเมอร์ได้ ท่อถูกอัดผ่านแม่พิมพ์ที่ขึ้นรูปเป็นวงแหวนและระบายความร้อนบนพื้นผิวทั้งด้านในและด้านนอก

การชดเชยช่องว่างแม่พิมพ์:

วิธีทั่วไปในการลดความหย่อนคล้อยในกระบวนการอัดรีดท่อคือโดยการปรับความเยื้องศูนย์ของแม่พิมพ์ด้วยตนเอง จนกระทั่งได้โปรไฟล์ความหนาของผนังที่ยอมรับได้ กระบวนการลองผิดลองถูกที่น่าเบื่อนี้อาจต้องใช้ความพยายามหลายครั้งเพื่อให้ได้โปรไฟล์ที่ถูกต้อง เพื่อลดความพยายามและชดเชยผลกระทบของการหย่อนคล้อย ช่องว่างแม่พิมพ์จะถูกปรับก่อนที่จะเริ่มการอัดขึ้นรูปในลักษณะที่ช่องว่างแม่พิมพ์อยู่ที่ด้านบนมากขึ้นและน้อยลงที่ด้านล่างของแม่พิมพ์

เราสามารถใช้เครื่องมือวัดความหนาอินไลน์แบบอัลตราโซนิก โดยมีตำแหน่งสี่ตำแหน่งที่มุม 90° ซึ่งกันและกัน และแสดงการเปลี่ยนแปลงของความหนาบนหน้าจอ หรืออาจใช้อุปกรณ์พกพาในการวัดความหนาแบบอินไลน์ที่จุดต่างๆ ของท่อ เมื่อเรามีความรู้เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของความหนาแล้ว เราก็สามารถปรับแต่งได้โดยการเปลี่ยนอุณหภูมิของเครื่องทำความร้อนแบบแบ่งส่วนอย่างเหมาะสม เพื่อควบคุมความหนาและประหยัดการสิ้นเปลือง รวมทั้งปรับปรุงคุณภาพด้วย

HDPE ที่มีความย้อยต่ำคืออะไร?

เรซินแบบ “ย้อยต่ำ” สมัยใหม่ทำให้สามารถผลิตท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้นและมีผนังหนากว่าเดิมได้ จำเป็นต้องมีองค์ประกอบของโพลีเอทิลีนชนิดพิเศษซึ่งแสดงความสมดุลที่ดีขึ้นของพฤติกรรมการหย่อนคล้อยต่ำและความสามารถในการแปรรูป เพื่อรองรับท่อแรงดันที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (สูงถึง 1,200 มม.) ที่มีความหนาของผนัง 100 มม. ซึ่งสามารถอัดขึ้นรูปด้วยเส้นที่มีอยู่และการปรับมาตรฐานของหัวดาย องค์ประกอบควรแสดงความสมดุลที่ดีระหว่างคุณสมบัติทางกลและความต้านทานแรงดันเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนด PE100 (Backman, M & Lind, C. 2001)

โดยปกติแล้วท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่จะใช้เวลาในการผลิต 3.3 ชั่วโมง และอาจมีส่วนต่างๆ ที่มีความเป็นผลึก ความหนา และปริมาณความชื้นที่แตกต่างกัน ในกระบวนการอัดขึ้นรูป HDPE ส่วนใหญ่ 60% ถึง 80% ของการตกผลึกเกิดขึ้นในระหว่างขั้นตอนการทำความเย็นของการประมวลผล และมากถึง 90% เกิดขึ้นภายในหนึ่งสัปดาห์ของการประมวลผล การตกผลึกที่เหลืออาจใช้เวลาหลายเดือนจึงจะเสร็จสมบูรณ์ ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยรอบ อย่างไรก็ตาม การตกผลึกจะดำเนินต่อไปจนกระทั่งได้โครงสร้างผลึกที่เสถียร

มีความพยายามเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้โดยการออกแบบโมเลกุลของ HDPE ที่สร้างสมดุลระหว่างความแข็งแรงหลอมเหลวสูงกับความสามารถในการแปรรูปและปริมาณงานที่ดี

การใช้เฮกซีนเป็นโคโมโนเมอร์ในเรซิน PE100 ที่พัฒนาขึ้นโดยเฉพาะสำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่มาก เป็นที่ทราบกันว่าให้ประโยชน์ดังต่อไปนี้:

·ต้านทานการเจริญเติบโตของรอยแตกช้าได้ดีกว่า

·ต้านทานการแพร่กระจายของรอยแตกอย่างรวดเร็วได้ดีขึ้น

·ความแข็งแรงหลอมละลายที่เหนือกว่า (การย้อยต่ำ)

BorSafe HE3490-ELS-H, PE100 เป็นวัสดุที่มีการปรับการกระจายน้ำหนักโมเลกุลเพื่อเพิ่มความหนืดที่อัตราเฉือนต่ำ ซึ่งช่วยลดการหย่อนในกระบวนการอัดรีดท่อ ขณะเดียวกันก็อนุญาตให้ใช้วัสดุชนิดเดียวกันกับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าได้ เป็นวัสดุโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูงแบบ bimodal MRS 10 ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อลดความซับซ้อนในการผลิตท่อ HDPE ที่มีผนังหนาและมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (ความหนามากกว่า 80 มม.) ด้วยความต้านทานต่อการยุบตัวและความแข็งแรงหลอมเหลวที่เหนือกว่า การทดลองจำนวนมากแสดงให้เห็นถึงการประหยัดวัสดุโดยเฉลี่ยถึง 7% และการควบคุมขนาดที่ดีขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับ PE100 มาตรฐาน เมื่อผลิตท่อที่มีความหนาของผนังเกิน 80 มม. โดยไม่ขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อ ตัวอย่างเช่น มีการทดลองกับท่อขนาด 1,200 มม. x SDR 11 ที่มีวัสดุที่มีความย้อยต่ำแบบมาตรฐานและวัสดุที่มีความย้อยต่ำเป็นพิเศษ การทดลองแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าการกระจายความหนาของผนังดีขึ้นมากด้วยวัสดุที่มีความย้อยต่ำเป็นพิเศษ (อับดุลลาห์ เซเบอร์ และฮุสเซน บาชา,2021)

นอกจากนี้ การใช้เครื่องมือที่ถูกต้องและวัสดุที่มีความหย่อนคล้อยต่ำ จะทำให้ค่าน้ำหนักเกินสามารถลดลงได้ ซึ่งนำไปสู่การลดวัตถุดิบและส่งผลให้ต้นทุนการผลิตลดลงด้วย โดยปกติ ผู้ผลิตท่อทุกรายควรพยายามทำงานให้ได้ 30% ของความทนทานต่อความหนา นี่เป็นเหตุผลสองประการ: เพื่อให้ได้คุณภาพในระดับสูง แต่เหนือสิ่งอื่นใดคือการลดต้นทุนการผลิต เป้าหมายคือการมีน้ำหนักเกิน 3–3.5%

หากท่านต้องการข้อมูลเพิ่มเติมNingbo Fangli เทคโนโลยี บจก.ยินดีต้อนรับคุณที่จะติดต่อเพื่อสอบถามรายละเอียด เราจะให้คำแนะนำทางเทคนิคอย่างมืออาชีพหรือคำแนะนำในการจัดซื้ออุปกรณ์