SDR связывает номинальный внешний диаметр с номинальной толщиной стенки. Это важно для планирования размеров, но само по себе не определяет материал, применение или допустимое давление. В этом руководстве эти понятия разделены и показано, как диаметр, SDR, скорость линии и плотность компаунда влияют на требования к экструзионной линии.
Что означает СДР
ISO 4065 определяет соотношение между номинальным наружным диаметром и номинальной толщиной стенки гладкостенных термопластических труб. Для выбранного номинального размера:
Здесь дн номинальный внешний диаметр и ен номинальная толщина стенки. Меньший SDR означает более толстую стенку при том же внешнем диаметре; более высокий SDR означает более тонкую стенку.
Пример: Труба SDR 11 диаметром 110 мм имеет номинальную толщину стенки 10,0 мм. Труба SDR 11 диаметром 315 мм имеет номинальную толщину стенки около 28,6 мм. В стандартах на продукцию применяются предпочтительные размеры и правила минимальной стенки, поэтому окончательные значения инструментов должны быть взяты из соответствующей таблицы размеров.
Требования к воде PE100 при 20°C
В таблице ниже показаны общие номиналы воды PE100 при минимальной требуемой прочности 10 МПа и общем эксплуатационном коэффициенте 1,25. Это эталонное давление воды, а не универсальный рейтинг для газа, повышенной температуры, агрессивных жидкостей или любого национального стандарта.
| SDR | Номинальное соотношение стенок | Типичный рейтинг воды PE100 | Значение конфигурации |
|---|---|---|---|
| SDR 9 | дн/9 | PN 20 | Высокая масса на метр и термическая нагрузка |
| SDR 11 | дн/11 | PN 16 | Толстостенное производство |
| SDR 13.6 | дн/13.6 | PN 12.5 | Стена средней толщины |
| SDR 17 | дн/17 | PN 10 | Обычный диапазон средних стенок |
| SDR 21 | дн/21 | PN 8 | Меньшая масса на метр |
| SDR 26 | дн/26 | PN 6.3 | Чувствительность тонкостенного процесса увеличивается |
Важно: Приложение не может быть выбрано только из SDR. Подтвердите обозначение материала, стандарт продукта, коэффициент эксплуатации, расчетную температуру, жидкость, импульсные/вакуумные нагрузки, метод установки и местные нормы.
От СПЗ к требуемому объему производства
Производительность экструдера зависит от массы трубы на метр и скорости линии. Для цельностенной трубы инженерная смета составляет:
Используйте миллиметры для диаметра и толщины стенок и кг/м³ для плотности. Требуемый результат — это масса на метр, умноженная на скорость линии и 60. В примерах ниже используется 955 кг/м³ только для планирования; замените его плотностью сертифицированного состава и добавьте соответствующий эксплуатационный запас.
| Труба | Номинальная стена | Расчетная масса | Пример скорости | Расчетный выход |
|---|---|---|---|---|
| 110-мм СПЗ 11 | 10,0 мм | 3,00 кг/м | 1,0 м/мин | 180 кг/ч |
| 110-мм СПЗ 17 | 6,5 мм | 2,02 кг/м | 1,0 м/мин | 121 кг/ч |
| 315-мм СПЗ 11 | 28,6 мм | 24,58 кг/м | 0,5 м/мин | 737 кг/ч |
| 315-мм СПЗ 17 | 18,5 мм | 16,46 кг/м | 0,5 м/мин | 494 кг/ч |
| 630-мм СПЗ 17 | 37,1 мм | 66,0 кг/м | 0,5 м/мин | 1980 кг/ч |
Не выбирайте экструдер только по диаметру шнека или мощности двигателя. Сравните гарантированную производительность указанного состава, стабильный диапазон регулирования, температуру плавления, допустимое давление, резерв привода и сопротивление головки фактического инструмента.
Головка и оснастка
- Распределение потока: Выбирайте головку, которая обеспечивает равномерное время пребывания и окружной поток как при минимальной, так и при максимальной производительности.
- Диапазон инструментов: Убедитесь, что оправка и комплект матриц охватывают каждую комбинацию диаметра/SDR с контролируемым кольцевым зазором.
- Набухание и просадка матрицы: Определите их по реологии конкретного соединения и данным испытаний; фиксированный процент не является надежным для всех линий.
- Термический контроль: Расположение зон и размещение датчиков должны предотвращать появление холодных зон, застоя и локального перегрева.
- Совместная экструзия: Все несущие слои должны соответствовать применимым требованиям стандартов на материалы и продукцию.
Калибровка и холодопроизводительность
При фиксированном наружном диаметре один и тот же калибратор может охватывать несколько SDR, если это позволяет его рабочий диапазон и конструкция инструмента. Однако потребность в охлаждении сильно возрастает с увеличением толщины стенок и пропускной способности. Длина резервуара сама по себе не является полной характеристикой.
| Пример продукта | Толщина стенки | Относительная тепловая нагрузка | Ввод в эксплуатацию |
|---|---|---|---|
| 110-мм СПЗ 21 | 5,2 мм | Нижний | Избегайте чрезмерного натяжения и быстрого замерзания поверхности, которое скрывает внутреннее тепло. |
| 110-мм СПЗ 11 | 10,0 мм | Высшее | Проверьте охлаждение и размеры сердечника после полного кондиционирования. |
| 315-мм СПЗ 17 | 18,5 мм | Высокий | Балансируйте покрытие распыления, температуру воды и поддержку. |
| 315-мм СПЗ 11 | 28,6 мм | Очень высокий | Подтвердите общую теплоотводящую способность при гарантированной мощности. |
| 630-мм СПЗ 17 | 37,1 мм | Очень высокий | Используйте тепловое моделирование и приемочные испытания на полную мощность. |
Укажите пропускную способность воды, температуру на входе, режим работы теплообменника, покрытие распылением, стабильность вакуума в баке, опору трубы и гарантированное состояние на выходе. Более толстые стенки часто требуют нескольких стадий охлаждения, но их точное количество и длина должны быть рассчитаны и проверены.
Вывоз, резка и обработка
Труба с низким SDR тяжелее и может потребовать большей площади контакта гусеницы и приводного крутящего момента, тогда как тонкостенная труба более чувствительна к деформации зажима. При выборе фрезы необходимо учитывать наружный диаметр, максимальную стенку, удаление стружки, прямоугольность среза и достаточно ли жесткая труба у фрезы. Опоры, расположенные ниже по потоку, должны предотвращать провисание или овальность горячей трубы.
Многослойная труба и SDR
SDR по-прежнему относится к общей номинальной геометрии стенки готовой трубы. Соэкструдированный слой не является автоматически структурным. ISO 4427-2 включает некоторые конструкции из соэкструдированного полиэтилена, слои которых имеют одинаковый минимальный требуемый класс прочности, но точная конструкция слоев, допуск по толщине и программа испытаний взяты из применимого стандарта и утвержденной конструкции продукта.
Изменение диаметра или SDR
Время переключения не может быть гарантировано только на основе SDR. Это зависит от того, изменится ли внешний диаметр, какой инструмент необходимо заменить, процедуры подъема и очистки, автоматизация, изменение материала/цвета и необходимые первоначальные испытания.
| Изменить элемент | Типичная зависимость | Проверка выпуска |
|---|---|---|
| Установка штампа/оправки | Конструкция оснастки, диапазон зазоров и метод центрирования | Окружной стеновой профиль |
| Калибровочная втулка | Изменение наружного диаметра и рабочий диапазон втулки | Внешний диаметр и поверхность |
| Рецепт производительности и скорости | Масса на метр, предел охлаждения и стабильность экструдера | Стабильные данные о тенденциях |
| Отвод и резак | Диаметр, стенка, жесткость в горячем состоянии и метод резки | Овальность и качество огранки |
| Одобрение продукта | Применимые требования к отбору проб и кондиционированию | Требуемые результаты измерений и лабораторных исследований |
Контроль качества
- Онлайн измерение стены: Отслеживайте несколько точек окружности, но проверяйте систему с помощью откалиброванных автономных инструментов.
- Диаметр и овальность: Измеряйте состояние и места кондиционирования, требуемые действующим стандартом.
- Стабильность расплава: Изменяйте давление, температуру, скорость шнека, производительность и скорость вытягивания вместе.
- Отслеживаемость материалов: Свяжите каждую готовую длину с составной партией, настройками линии и записью проверки.
- Приемочные допуски: Используйте размерные таблицы действующей редакции; не применяйте общий симметричный процент.
Контрольный список конфигурации
| Компонент | Информация, необходимая перед определением размера | Свидетельство о приемке |
|---|---|---|
| Экструдер | Соединение, матрица диаметра/SDR, скорость и производительность | Стабильная гарантированная производительность и качество плавки |
| Головка | Матрица инструментов, структура слоев и рабочий диапазон | Распределение стенок и стабильность давления |
| Калибровка вакуума | Диапазон диаметров, требования к поверхности и потребность в вакууме | Диаметр, овальность и качество поверхности |
| Охлаждение | Тепловая нагрузка, коммунальные услуги, условия окружающей среды и предел выхода | Тест на отвод тепла при полной мощности |
| Отвод/резак | Масса на метр, жесткость в горячем состоянии, диаметр и стенка | Отсутствие скольжения/деформации и приемлемый крой |
Основные ссылки
Заключение
Прежде чем заказывать линию, определите полный диаметр, SDR, материал, стандарт и целевую матрицу скорости. Преобразуйте каждый продукт в массу на метр, рассчитайте производительность, затем определите производительность плавки, оснастку, охлаждение, вытяжку и резку в одной системе. Требуйте приемочных испытаний для продуктов, которые обеспечивают максимальную производительность, максимальную охлаждающую нагрузку и максимальную размерную чувствительность.
Нужна рекомендация по настройке?
Отправьте стандарт, состав, матрицу диаметра/SDR, целевой выход, структуру слоев, условия эксплуатации и необходимые приемочные испытания.
Свяжитесь с инженерной командой