Качество поверхности труб из ПЭВП: плавка, штамповка, калибровка и контроль охлаждения

Грубая, рифленая или волнистая поверхность трубы из полиэтилена высокой плотности редко решается путем изменения одной заданной температуры. Качество поверхности является видимым результатом состояния смолы, однородности расплава, напряжения стенки матрицы, калибровки, отвода тепла и стабильности скорости линии. В этом руководстве представлена ​​упорядоченная последовательность диагностики, не представляющая окно процесса одного поставщика в качестве универсального рецепта.

1. Определите дефект перед корректировкой линии.

Используйте постоянное освещение и запишите, является ли отметка продольной, окружной, периодической или случайной. Обратите внимание, появляется ли он на внутренней поверхности, внешней поверхности или на обеих. Дефект, который повторяется один раз за один оборот тяги, предполагает механизм, отличный от механизма непрерывной матрицы.

2. Запишите базовый уровень процесса

Прежде чем вносить изменения, запишите марку и партию компаунда, соотношение добавок или полосок, скорость шнека, гравиметрическую производительность, заданные значения цилиндра и матрицы, измеренную температуру расплава, давление напора, скорость линии, уровень вакуума, температуру подачи и возврата воды, давление насоса и условия окружающей среды. Сфотографируйте дефект и отметьте его положение по окружности.

3. Подготовка расплава и температура

Уставки ствола являются входными данными, а не подтверждением состояния расплава. Работа шнека, противодавление, производительность и время пребывания влияют на фактическую температуру и однородность расплава. Сравните измеренную температуру расплава и нагрузку двигателя с рекомендациями по обработке поставщика смеси.

• Недостаточно пластифицированный или плохо перемешанный расплав может привести к тусклой, неровной поверхности и нестабильному давлению.
• Чрезмерная температура или время пребывания может способствовать окислению, появлению запаха, обесцвечиванию и образованию отложений, которые позже отслаиваются в виде пятен.
• Загрязненный корм могут создавать полосы или включения даже при правильном температурном профиле.
• Управление влажностью должны следовать рекомендациям поставщика соединений. С полиэтиленом не обращаются как с гигроскопичным конструкционным полимером, поэтому сушка не является универсальным требованием; влажные гранулы или конденсат не должны попадать в процесс.

Опубликованные значения, такие как 200–230 °C, могут быть правдоподобными для некоторых соединений труб и условий трубопровода, но они не являются универсальными заданными значениями. Марка, конструкция винта, цветовая система, выход и место измерения имеют значение.

4. Геометрия штампа, чистота и выходное напряжение

Акулья кожа и разрушение расплава возникают на выходе из матрицы, когда поверхностное напряжение превышает то, что расплав может плавно релаксировать. Корректирующие испытания могут включать снижение производительности, проверку температуры кромки матрицы, проверку длины фаски и зазора или использование квалифицированного вспомогательного оборудования. Соответствующее действие зависит от состава и инструмента.

Резкая продольная линия обычно оправдывает остановку для проверки кромки матрицы, а не компенсацию вакуумом. Очистите инструмент утвержденным методом; избегайте царапин на земле или губе. Подтвердите центрирование оправки путем измерения распределения стенок, а не только визуально.

5. Калибровка и вакуум

Калибровочная втулка формирует внешнюю геометрию, а первоначальное охлаждение создает достаточную прочность оболочки, чтобы труба могла двигаться вниз по потоку. Вакуум должен быть стабильным и достаточным для диаметра, прочности расплава и конструкции калибратора, но «больше вакуума» не означает автоматически лучше. Чрезмерный вакуум или местный водный дисбаланс могут оставить следы на поверхности и увеличить сопротивление.

• Проверьте втулку на наличие отложений, засоренных каналов, износ и концентрическое выравнивание.
• Проверьте стабильность вакуума в резервуаре, а не только уставку контроллера.
• Проверьте распределение поступающей воды и условия уплотнения вокруг горячей трубы.
• Перед заменой штампа совместите метки на поверхности с пазами втулки, отверстиями или контактом опоры.

6. Охлаждение должно отводить тепло, не деформируя трубу.

Потребность в охлаждении увеличивается с увеличением массового расхода, толщины стенок и температуры поступающего расплава. Первоначальная калибровка и последующее объемное охлаждение имеют разные задачи. Поэтому температура воды, расход, расположение сопел и длина резервуара должны быть выбраны в качестве системы.

Очень агрессивное одностороннее охлаждение может привести к неравномерной усадке; недостаточное или плохо сбалансированное охлаждение может привести к провисанию, овальности и смещению размеров. Не существует универсальной температуры охлаждающей воды или обязательной температуры поверхности на выходе из резервуара для каждой трубы из полиэтилена высокой плотности. Определите рабочее окно, исходя из размера трубы, состава, скорости линии, состояния воды на заводе и результатов размеров.

7. Производительность и стабильность при вытягивании

Масса стенки определяется соотношением между производительностью расплава и скоростью линии. Изменение соотношения выход/вытягивание приводит к изменению стенок, даже если внешний диаметр остается ограниченным калибратором. Совместное изменение производительности экструдера, давления расплава и скорости вытягивания.

Периодическое изменение диаметра может быть вызвано колебаниями привода, неравномерной подачей, циклическим вакуумированием, поведением насоса или неравномерным контактом съемника. Частотный анализ полезен: сравните шаг рисунка поверхности с вращением винта, оборотом ремня съемника и циклами управления насосом.

8. Матрица устранения неполадок, основанная на фактических данных

9. Проверка и применимые стандарты

Внешний вид, наружный диаметр, толщина стенок, овальность и правила кондиционирования должны определяться действующей спецификацией продукта и требованиями заказчика. Не применяйте универсальный допуск на диаметр ±0,5% или стенку ±5% для каждого размера и стандарта.

ИСО 4427-1:2019 охватывает общие аспекты систем полиэтиленовых трубопроводов для водоснабжения и напорного дренажа/канализации и ясно дает понять, что покупатель или спецификатор выбирает применимые требования. Гидростатическое сопротивление оценивается такими методами, как ISO 1167-1. Вместо этого в контракте может быть ссылка на другой региональный стандарт, который должен контролировать план проверки.

10. Часто задаваемые вопросы