O SDR vincula o diâmetro externo nominal à espessura nominal da parede. É essencial para o planejamento dimensional, mas não define por si só o material, a aplicação ou a pressão admissível. Este guia separa esses conceitos e mostra como o diâmetro, o SDR, a velocidade da linha e a densidade do composto se traduzem nos requisitos da linha de extrusão.
O que significa SDR
A ISO 4065 define a relação entre o diâmetro externo nominal e a espessura nominal da parede para tubos termoplásticos de parede lisa. Para um tamanho nominal selecionado:
Aqui dn é o diâmetro externo nominal e en é a espessura nominal da parede. SDR inferior significa uma parede mais espessa com o mesmo diâmetro externo; SDR mais alto significa uma parede mais fina.
Exemplo: Um tubo SDR 11 de 110 mm tem uma espessura nominal de parede de 10,0 mm. Um tubo SDR 11 de 315 mm tem uma espessura nominal de parede de cerca de 28,6 mm. Os padrões do produto aplicam dimensões preferenciais e regras de parede mínima, portanto os valores finais das ferramentas devem vir da tabela de dimensões aplicável.
Classificações de água PE100 a 20°C
A tabela abaixo mostra classificações comuns de água PE100 usando uma resistência mínima exigida de 10 MPa e um coeficiente de serviço geral de 1,25. É uma referência de pressão de água, não uma classificação universal para gases, temperaturas elevadas, fluidos agressivos ou todos os padrões nacionais.
| SDR | Relação nominal da parede | Classificação típica de água PE100 | Implicação de configuração |
|---|---|---|---|
| SDR 9 | dn/9 | PN 20 | Alta massa por metro e carga térmica |
| SDR 11 | dn/11 | PN 16 | Produção de paredes espessas |
| SDR 13.6 | dn/13.6 | PN 12.5 | Parede média a grossa |
| SDR 17 | dn/17 | PN 10 | Gama comum de parede média |
| SDR 21 | dn/21 | PN 8 | Menor massa por metro |
| SDR 26 | dn/26 | PN 6.3 | A sensibilidade do processo de parede fina aumenta |
Importante: A aplicação não pode ser selecionada apenas no SDR. Confirme a designação do material, padrão do produto, coeficiente de serviço, temperatura de projeto, fluido, cargas de surto/vácuo, método de instalação e código local.
Do SDR à saída necessária
A capacidade da extrusora é determinada pela massa do tubo por metro e pela velocidade da linha. Para um tubo de parede sólida, uma estimativa de engenharia é:
Use milímetros para diâmetro e espessura de parede e kg/m³ para densidade. A produção necessária é a massa por metro multiplicada pela velocidade da linha e 60. Os exemplos abaixo usam 955 kg/m³ apenas para planejamento; substitua-o pela densidade do composto certificado e adicione uma margem operacional apropriada.
| Tubo | Parede nominal | Massa estimada | Exemplo de velocidade | Saída calculada |
|---|---|---|---|---|
| 110 mm SDR 11 | 10,0mm | 3,00kg/m | 1,0m/min | 180 kg/h |
| 110 mm SDR 17 | 6,5mm | 2,02 kg/m | 1,0m/min | 121 kg/hora |
| 315 mm SDR 11 | 28,6 mm | 24,58kg/m | 0,5m/min | 737 kg/hora |
| 315 mm SDR 17 | 18,5mm | 16,46kg/m | 0,5m/min | 494kg/hora |
| 630 mm SDR 17 | 37,1 milímetros | 66,0kg/m | 0,5m/min | 1.980 kg/hora |
Não selecione uma extrusora apenas pelo diâmetro do parafuso ou pela potência do motor. Compare a produção garantida no composto especificado, a rotação estável, a temperatura de fusão, a capacidade de pressão, a reserva de acionamento e a resistência do cabeçote do ferramental real.
Cabeça de roscar e ferramentas
- Distribuição de fluxo: Escolha um cabeçote que forneça tempo de residência uniforme e fluxo circunferencial tanto na saída mínima quanto na máxima.
- Gama de ferramentas: Confirme se o conjunto de mandril e matriz cobre todas as combinações de diâmetro/SDR com uma folga anular controlável.
- Morra inchamento e rebaixamento: Determine-os por reologia específica do composto e dados de ensaio; uma porcentagem fixa não é confiável entre linhas.
- Controle térmico: O layout da zona e a colocação do sensor devem evitar faixas frias, estagnação e superaquecimento local.
- Co-extrusão: Todas as camadas de suporte de carga devem atender aos requisitos aplicáveis de material e padrão de produto.
Capacidade de calibração e resfriamento
Com um diâmetro externo fixo, o mesmo calibrador pode cobrir vários SDRs, desde que sua faixa de operação e o projeto da ferramenta permitam. A demanda de resfriamento, no entanto, aumenta fortemente com a espessura da parede e o rendimento. O comprimento do tanque por si só não é uma especificação completa.
| Exemplo de produto | Espessura da parede | Carga térmica relativa | Foco no comissionamento |
|---|---|---|---|
| 110 mm SDR 21 | 5,2 mm | Inferior | Evite puxar demais e congelar rapidamente a superfície que oculta o calor interno. |
| 110 mm SDR 11 | 10,0mm | Superior | Verifique o resfriamento e as dimensões do núcleo após o condicionamento completo. |
| 315 mm SDR 17 | 18,5mm | Alto | Equilibre a cobertura da pulverização, a temperatura da água e o suporte. |
| 315 mm SDR 11 | 28,6 mm | Muito alto | Confirme a capacidade total de remoção de calor com saída garantida. |
| 630 mm SDR 17 | 37,1 milímetros | Muito alto | Use modelagem térmica e um teste de aceitação de saída total. |
Especifique a capacidade do fluxo de água, a temperatura de entrada, o funcionamento do trocador de calor, a cobertura de pulverização, a estabilidade do vácuo do tanque, o suporte do tubo e a condição de saída garantida. Paredes mais espessas muitas vezes requerem múltiplos estágios de resfriamento, mas seu número e comprimento exatos devem ser calculados e validados.
Transporte, Corte e Manuseio
O tubo com baixo SDR é mais pesado e pode precisar de mais área de contato da lagarta e torque de acionamento, enquanto o tubo de parede fina é mais sensível à deformação da braçadeira. A seleção da fresa deve levar em consideração o diâmetro externo, a parede máxima, a extração de cavacos, a esquadria do corte e se o tubo é rígido o suficiente na fresa. Os suportes a jusante devem evitar que o tubo quente ceda ou ovalize.
Tubo Multicamadas e SDR
SDR ainda se refere à geometria nominal total da parede do tubo acabado. Uma camada coextrudada não é automaticamente estrutural. A ISO 4427-2 inclui certas construções de PE coextrudado onde as camadas têm a mesma classificação de resistência mínima exigida, mas o projeto exato da camada, a tolerância de espessura e o programa de testes vêm do padrão aplicável e da construção do produto aprovado.
Alterando Diâmetro ou SDR
Um tempo de mudança não pode ser garantido apenas pelo SDR. Depende se o diâmetro externo muda, quais ferramentas devem ser substituídas, procedimentos de elevação e limpeza, automação, mudança de material/cor e os testes iniciais necessários.
| Alterar item | Dependência típica | Verificação de liberação |
|---|---|---|
| Configuração de matriz/mandril | Projeto de ferramentas, faixa de folga e método de centralização | Perfil de parede circunferencial |
| Manga de calibração | Mudança de diâmetro externo e faixa de operação da luva | Diâmetro externo e superfície |
| Receita de saída e velocidade | Massa por metro, limite de resfriamento e estabilidade da extrusora | Dados de tendência estáveis |
| Transporte e cortador | Diâmetro, parede, rigidez a quente e método de corte | Ovalidade e qualidade de corte |
| Aprovação do produto | Requisitos aplicáveis de amostragem e condicionamento | Resultados dimensionais e laboratoriais necessários |
Controle de qualidade
- Medição de parede online: Faça a tendência de vários pontos circunferenciais, mas verifique o sistema com instrumentos off-line calibrados.
- Diâmetro e ovalidade: Meça no estado de condicionamento e nos locais exigidos pela norma vigente.
- Estabilidade de fusão: Pressão de tendência, temperatura, velocidade do parafuso, saída e velocidade de transporte juntos.
- Rastreabilidade de materiais: Vincule cada comprimento acabado ao lote composto, configurações de linha e registro de inspeção.
- Tolerâncias de aceitação: Utilize as tabelas dimensionais da edição aplicável; não aplique uma percentagem simétrica genérica.
Lista de verificação de configuração
| Componente | Informações necessárias antes do dimensionamento | Evidência de aceitação |
|---|---|---|
| Extrusora | Composto, diâmetro/matriz SDR, velocidade e saída | Produção estável garantida e qualidade de fusão |
| Morrer cabeça | Matriz de ferramentas, estrutura de camadas e faixa operacional | Distribuição de parede e estabilidade de pressão |
| Dimensionamento a vácuo | Faixa de diâmetro, requisitos de superfície e demanda de vácuo | Diâmetro, ovalidade e acabamento superficial |
| Resfriamento | Carga térmica, utilidades, condições ambientais e limite de saída | Teste de remoção de calor de saída total |
| Transporte/cortador | Massa por metro, rigidez a quente, diâmetro e parede | Sem deslizamento/deformação e corte aceitável |
Referências Primárias
Conclusão
Defina o diâmetro completo, SDR, material, padrão e matriz de velocidade alvo antes de solicitar uma linha. Converta cada produto em massa por metro, calcule o rendimento e, em seguida, dimensione a capacidade de fusão, ferramentas, resfriamento, transporte e corte como um único sistema. Exija testes de aceitação nos produtos que geram maior rendimento, maior carga de resfriamento e maior sensibilidade dimensional.
Precisa de uma recomendação de configuração?
Envie o padrão, o composto, a matriz de diâmetro/SDR, a saída alvo, a estrutura da camada, as condições de utilidade e os testes de aceitação necessários.
Entre em contato com a equipe de engenharia