Yüksek Hızlı PE-RT Boru Ekstrüzyon Hattı Hakkında Teknik Tartışma

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.birmekanik ekipman üreticisi30 yılı aşkın deneyimiyleplastik boru ekstrüzyon ekipmanları, yeni çevre koruma ve yeni malzeme ekipmanı. Fangli kurulduğu günden bu yana kullanıcının talepleri doğrultusunda geliştirildi. Sürekli iyileştirme, temel teknolojiye ilişkin bağımsız Ar-Ge ve ileri teknoloji ve diğer araçların sindirimi ve emilimi yoluyla, geliştirdikPVC boru ekstrüzyon hattı, PP-R boru ekstrüzyon hattı, PE su temini / gaz borusu ekstrüzyon hattıÇin İnşaat Bakanlığı tarafından ithal ürünlerin yerine kullanılması önerildi. “Zhejiang Eyaletinde Birinci Sınıf Marka” unvanını kazandık.

I. Genel Bakış

Yükseltilmiş Sıcaklık Dirençli Polietilen (PE-RT olarak kısaltılır) yeni bir tür plastik boru malzemesidir. Geleneksel PE borulara kıyasla üstün uzun vadeli hidrostatik mukavemeti, sıcaklık direnci, işleme esnekliği, uzun hizmet ömrü, ısıyla eriyebilirliği ve geri dönüştürülebilirliği sayesinde PE-RT boruları, sıcak su sistemleri ve yerden ısıtma sistemlerinin yapımında dayanak noktası haline geldi. Özellikle yerden ısıtma boru sistemlerinde pazar payları giderek artıyor. Hızlı pazar büyümesinin taleplerini karşılamak için üreticiler, birim zaman başına çıktıyı artırmak için ekstrüzyon ekipmanının üretim hattı hızını artırarak işgücü verimliliğini artıracak yöntemler benimsiyor. Yüksek hızlı üretim hatları genellikle geleneksel hatların iki katından daha yüksek hızlarda (5-6 m/dak) çalışır. Özellikle daha büyük boru üreticileri için, ekipman ünitesi sayısının azaltılması, tesis alanının daha verimli kullanılmasına olanak tanır ve işçilik maliyetlerini düşürür. Daha az ekipman ünitesi aynı zamanda proses kontrolünün daha kolay olmasını sağlar; bu da tutarlı ve tekdüze boru kalitesinin sağlanması açısından çok önemlidir. Üstelik yüksek hızlı üretim hatları, yüksek çalışma hızlarında geleneksel hatlara göre önemli ölçüde daha az gerçek güç tüketerek daha fazla enerji verimliliği sunar. Bireysel makine başına verimliliğin iki katına çıkarılması, boru üreticilerinin sürekli değişen pazar taleplerine esnek bir şekilde yanıt vermelerine, müşteri siparişlerini mümkün olan en kısa sürede tamamlamalarına, nihai ürün stoklarını azaltmalarına ve sermaye devir hızını hızlandırmalarına olanak tanır. Bu makale, PE-RT yerden ısıtma borularının teknik proses kontrolü yoluyla yüksek hızlı üretiminin nasıl sağlanacağını ve böylece artan pazar talebini karşılamak için üretim verimliliğinin nasıl artırılacağını tartışmaktadır.

II. Proses Kontrolü

Süreç akışı:

Hammadde peletleri → Kurutma →Ekstruderısıtma → PE-RT boruya özel kalıp → Vakum boyutlandırma → Soğutma ve şekillendirme → Boru yazdırma → Yüksek hızçekme ünitesi → Talaşsız kesici→ Sarma ünitesi → Görsel inceleme ve boyut kontrolü → Basit paketleme → Basınç testi → Yeterlilik üzerine paketleme → Depolama

PE-RT boruları için kullanılan malzemeler arasında Dow Chemical'dan (ABD) DOWLEX 2344/2388E, SK Corporation'dan (Güney Kore) YUCLAIR DX800 ve DX900, LG Chem'den SP980, Daelim Industrial vb.'den XP 9000 bulunmaktadır. Yüksek hızlı ekstrüzyonda işleme parametreleri, kullanılan hammaddeye bağlı olarak önemli ölçüde değişiklik gösterir. Bu nedenle hammadde kalitesinin sıkı kontrolü, yüksek hızda üretilen PE-RT boruların kalitesinin ve kullanım ömrünün sağlanması açısından da önemli bir garantidir.

PE-RT hammaddeleri için en yüksek verim, 180–210 °C işleme sıcaklığı aralığında elde edilir. Yüksek hızlı ekstrüzyonda, eğer sıcaklık çok düşükse, zayıf plastikleşme meydana gelebilir, bu da mat, parlak olmayan bir boru yüzeyi veya eriyik kırılmasıyla sonuçlanabilir. Sıcaklık çok yüksekse, ekstrüzyonla üretilen hamur çok yumuşak hale gelir ve boru yüzeyinde ince dalgalanma izleri oluşma eğilimi gösterir. Bu nedenle sıcaklık dalgalanmalarının yaklaşık ±5 °C aralığında kontrol edilmesi gerekmektedir. Daha büyük sapmalar boru et kalınlığı ve performansında değişikliklere neden olabilir.

III.PE-RT Boru Ekstrüzyon Ekipmanları

Yerden ısıtma boruları kangallar halinde (genellikle kangal başına 200-300 metre) tedarik edildiğinden, borunun orta kısımlarındaki sapmalar kolaylıkla tespit edilemez ve bu da kalite riskleri oluşturabilir. PE-RT boru üretimi, hammaddenin mükemmel özelliklerinin bitmiş boruya "kopyalanmasını" gerektirirken aynı zamanda uygun ekonomik getirilere sahip yüksek kaliteli ürünler üretmek için sürekli ve yüksek hızlı ekstrüzyonun sağlanmasını gerektirir. Bu, gelişmiş ekipman ve yüksek hassasiyetli kontrol cihazları gerektirir. Bu nedenle ana ekstruderin tasarımı kritik öneme sahiptir; aksi takdirde hem çıktıya hem de kaliteye ulaşmak zor olacaktır. Üretim hattında tipik olarak 250 kg/saat'e kadar çıktı ve 15-25 m/dak veya daha yüksek sabit üretim hızı elde edebilen Φ65 vidalı ekstruder kullanılır. Yukarıdaki tasarım, en iyi performansı ve maliyet etkinliğini elde etmek için her süreci hem teknik hem de ekonomik açıdan en iyi şekilde entegre etmeyi amaçlamaktadır. PE-RT'nin nispeten yüksek erime viskozitesi nedeniyle ekstruder, yüksek tork çıkışı, ithal baskı yatakları ve gürültüyü ve ısı kaybını azaltmak için özel ısıl işleme tabi tutulmuş özel alaşımlardan yapılmış dişlilerle tasarlanmıştır. PE-RT'nin istikrarlı, güvenli ve yüksek hızlı ekstrüzyonunu sağlamak için ekstrüzyon işlemleri gelişmiş kontrol sistemleri tarafından kontrol edilir.

PE-RT boru işleme sırasında, eriyik eritme, parison oluşturma ve soğutma/boyutlandırma aşamaları uygun şekilde kontrol edilmezse borunun mekanik özellikleri, soğutma sırasında malzemenin bozulması, moleküler zincir oryantasyonu veya kristalleşme nedeniyle düşebilir. Hammaddenin plastikleştirilmesi ve hamurun soğutulması/boyutlandırılması, ekstrüzyon kalitesinin kontrolünde anahtar faktörlerdir. Ekstrüzyon ekipmanı için aşağıdaki hususlar karşılanmalıdır:

1.  Erime ve plastikleştirme sırasında malzemenin bozulmasını en aza indirmek için düşük erime sıcaklıklarını benimseyin.

2.  Parison oluşumu sırasında polimer moleküler zincirlerin uzunlamasına yönelimini önleyerek mükemmel ve tekdüze erime özellikleri sağlayın.

3.  Borudaki iç gerilimleri azaltmak için eşit soğutma sağlayın.

IV. Vida ve Namlu Tasarımı

PE-RT hammaddelerinin özelliklerine bağlı olarak vida, tipik olarak 33:1 oranında tasarlanmış nispeten büyük bir uzunluk-çap (L/D) oranı gerektirir. Vida yapısı, malzeme üzerinde aşırı yırtılmayı önlemek için vidanın hem ortasında hem de ön ucunda karıştırma elemanları bulunan iki aşamalı bir karıştırma vidası tasarımını benimser. Namlunun besleme bölümünde, soğutma ortamı sirkülasyonu ve dahili eksenel oluklu bağımsız bir burç yapısı kullanılır. Bu yapısal tasarımlar besleme bölümünün taşıma verimliliğini artırmaya yardımcı olur. Vida ve kovan malzemeleri, özel yüzey işlemlerine sahip yüksek kaliteli alaşımlardan yapılmıştır. Namlu ve vidanın çok yüksek hassasiyetle üretilmesi gerekmektedir. Hassasiyet yetersizse, zaman-sıcaklık eşdeğerliği ilkesine dayalı olarak, pürüzsüz olmayan yüzeylere yapışan herhangi bir durgun malzeme, zaman içinde etkili bir şekilde uzun süreli yüksek sıcaklığa maruz kalacak ve potansiyel olarak bozunmaya veya bozunma ürünlerine yol açacaktır. Uzun süreler boyunca sürekli üretim, boru yüzeyinde aralıklı siyah lekelerin oluşmasına neden olabilir ve bu da ürün kalitesini olumsuz yönde etkileyebilir.

V. PE-RT'ye Özel Pafta Kafası Tasarımı

Örümcek tipi (mandrel destekli) kalıplar gibi geleneksel boru ekstrüzyon kalıp kafaları, eriyik akışındaki kaynak hattı kusurlarından dolayı PE-RT boru üretimini garanti etmekte zorlanır. Şu anda, spiral kalıp kafaları ağırlıklı olarak hem yurt içinde hem de yurt dışında kullanılmaktadır ve tipik olarak 1,3 ile 1,6 arasında bir çekme oranı bulunmaktadır. Kalıp dudağı ve mandrel yüzeyinin düzgünlüğü borunun yüzey görünümünü doğrudan etkiler. Çıkış ve kalite istikrarsızlığı gibi sorunlar çizilmelere, su soğutmasından kaynaklanan sahte çatlaklara veya boru yüzeyinde eriyik birikmesine neden olabilir. Uzun süreli yüksek sıcaklık ve yüksek basınç altında, bu yüzey kusurları patlama arızalarının başlangıç ​​noktaları haline gelebilir ve böylece ürünün hizmet ömrü kısalabilir.

Uygulamada, PE-RT'ye özgü kalıp kafası olarak adlandırılan, PE-RT ekstrüzyonu için daha uygun bir kalıp kafası tasarımı geliştirilmiştir. Ekstrüderden gelen eriyik akışı kalıp kafasına girdiğinde, önce yıldız şeklindeki bir akış bölücüden geçerek birden fazla akışa ayrılır, daha sonra yeniden birleşerek halka şeklinde boru şeklinde bir eriyik akışı oluşturmak için spiral bir dağıtıcıdan geçer. Bu akış daha sonra halka şeklinde bir filtreleme cihazından geçer, rekombinasyondan sonra kademeli olarak sıkıştırılır ve son olarak bir hamur halinde ekstrüzyona tabi tutulacak mandrel ve kalıp dudağından oluşan şekillendirme kanalına girer. Çoklu bölme ve yeniden birleştirme adımları sayesinde eriyik, yüksek derecede homojen plastikleşmeye ulaşır. Pratik deneyimler, bu pafta kafasının, gelişmiş uluslararası üretim hatları tarafından PE-RT için savunulan "düşük sıcaklık, düşük basınçlı" ekstrüzyonu mümkün kıldığını ve tasarımının doğası gereği aşırı kesme nedeniyle malzeme bozulmasını önleyerek onu yüksek hızlı üretim için özellikle uygun hale getirdiğini göstermiştir.

VI. Yüksek Verimli Boyutlandırma ve Soğutma Sistemi

Bir cihazın temel konfigürasyonuPE-RT boru üretim hattıgenel poliolefin boru hatlarına benzer; temel fark, soğutma ve boyutlandırma bölümünün yapısında yatmaktadır.

PE-RT eriyiğinin yüksek viskozitesi nedeniyle, parisonun düzgün girişini kolaylaştırmak için genellikle boyutlandırma manşonunun önüne bir ön soğutma halkası takılır. Ek olarak, PE-RT yüksek entalpiye sahip olduğundan soğutmayı hızlandırmak için kombine manşon tipi ve disk tipi soğutma ve boyutlandırma ünitesi kullanılabilir. Boyutlandırma manşonunun yapısı, işleme hassasiyeti ve soğutma yöntemi, PE-RT boru işlemenin kalitesi açısından kritik öneme sahiptir. Disk tipi su halkalı boyutlandırma manşonu (soğutma suyunun boruya doğrudan temas etmeden boyutlandırma manşonu çevresinde dolaştığı yer), kısa vadede ince duvarlı (soğuk su) boruların hızlı üretimini mümkün kılar. Bununla birlikte, malzeme boyutlandırma manşonuna nispeten yüksek bir sıcaklıkta ve yüksek viskoziteyle girdiğinden, geleneksel su filmi tipi boyutlandırma manşonunun uzun süreli kullanımı borunun dış yüzeyinin kademeli olarak pürüzlenmesine ve hatta borunun kırılmasına neden olabilir. Bu nedenle PE-RT boru üretimi için su perdeli disk tipi ebatlama manşonu tavsiye edilir. Bu tasarım, borunun ebatlama manşonuna girmeden önce ön soğutulmasını sağlar ve aynı zamanda ebatlama manşonu girişinde malzemenin yapışmasını ve tıkanmasını önler. PE-RT malzemesinin nispeten yüksek entalpisi göz önüne alındığında, özellikle yüksek hızlı boru üretimi sırasında, daha yüksek ekstrüzyon hızlarını karşılamak için daha uzun bir toplam soğutma uzunluğu gerekir. Tipik olarak, bir vakum boyutlandırma tankı ve iki soğutma suyu teknesinden oluşan üretim hattının toplam soğutma uzunluğu 23 metreyi aşıyor. Bu soğutma uzunluğu konfigürasyonu, 15 m/dk'yı aşan doğrusal hızlarda 20 x 2,0 mm boru üretmek için yeterli soğutma kapasitesi sağlayacak şekilde tasarlanmıştır.

VII. Çözüm

Yüksek hızlı PE-RT boru üretiminde hem verimi hem de kaliteyi sağlamak için gelişmiş, yüksek hassasiyetli ekipman ve takımların kullanılması, rasyonel ve uygun boyutlandırma yöntemlerinin ve sağlam proses kontrollerinin benimsenmesi ve yüksek kaliteli hammaddelerle birlikte sıkı kalite kontrol önlemlerinin uygulanması esastır. Üreticiler, işgücü verimliliğini artırarak daha düşük işleme maliyetleri ve daha yüksek çıktı elde edebilir, böylece sürekli genişleyen pazar talebini karşılamak için daha rekabetçi fiyatlı ürünler sunabilirler.

Daha fazla bilgiye ihtiyacınız varsa,Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.Detaylı bir soruşturma için iletişime geçmenizi memnuniyetle karşılıyoruz, size profesyonel teknik rehberlik veya ekipman tedarik önerileri sunacağız.