Technická diskusia o vysokorýchlostnej linke na vytláčanie rúr PE-RT

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.je avýrobca mechanických zariadenís viac ako 30-ročnými skúsenosťamizariadenie na vytláčanie plastových rúr, nová ochrana životného prostredia a nové materiálové vybavenie. Od svojho založenia bol Fangli vyvíjaný na základe požiadaviek používateľov. Prostredníctvom neustáleho zdokonaľovania, nezávislého výskumu a vývoja v oblasti základnej technológie a trávenia a absorpcie pokročilých technológií a iných prostriedkov sme sa vyvinuliLinka na vytláčanie PVC rúr, Linka na vytláčanie rúr PP-R, PE vodovodná / vytláčacia linka plynovodu, ktorý odporučilo čínske ministerstvo výstavby nahradiť dovážané produkty. Získali sme titul „Prvotriedna značka v provincii Zhejiang“.

I. Prehľad

Polyetylén so zvýšenou teplotnou odolnosťou (skrátene PE-RT) je nový typ plastového potrubného materiálu. Vďaka svojej vynikajúcej dlhodobej hydrostatickej pevnosti, teplotnej odolnosti, flexibilite spracovania, dlhej životnosti, tepelnej taviteľnosti a recyklovateľnosti v porovnaní s tradičnými PE rúrami sa PE-RT rúry stali základom v systémoch teplej vody a podlahového vykurovania budov. Najmä ich podiel na trhu s potrubnými systémami podlahového vykurovania neustále rastie. Aby sa vyhovelo požiadavkám rýchleho rastu trhu, výrobcovia prijímajú metódy na zvýšenie produktivity práce, a to zvýšením rýchlosti výrobnej linky vytláčacieho zariadenia, aby sa zvýšila produkcia za jednotku času. Vysokorýchlostné výrobné linky zvyčajne pracujú pri rýchlostiach viac ako dvojnásobných v porovnaní s konvenčnými linkami (5–6 m/min.). Najmä väčším výrobcom rúr umožňuje zníženie počtu jednotiek zariadenia efektívnejšie využitie priestoru závodu a zníženie nákladov na pracovnú silu. Menej zariadení tiež uľahčuje ľahšiu kontrolu procesu, čo je kľúčové pre zabezpečenie konzistentnej a rovnomernej kvality potrubia. Navyše, vysokorýchlostné výrobné linky spotrebúvajú podstatne menej skutočnej energie ako konvenčné linky pri vysokých prevádzkových rýchlostiach, čím ponúkajú vyššiu energetickú účinnosť. Zdvojnásobenie efektivity na jednotlivé stroje umožňuje výrobcom rúr flexibilne reagovať na neustále sa meniace požiadavky trhu, vybavovať objednávky zákazníkov v čo najkratšom čase, znižovať zásoby hotových výrobkov a zrýchľovať obrat kapitálu. Tento dokument pojednáva o tom, ako dosiahnuť vysokorýchlostnú výrobu rúrok podlahového vykurovania PE-RT prostredníctvom technickej kontroly procesu, čím sa zlepší efektívnosť výroby, aby sa uspokojil rastúci dopyt na trhu.

II. Riadenie procesov

Priebeh procesu:

Surovinové pelety → Sušenie →Extrudérohrev → PE-RT špecifická matrica pre rúry → Vákuové dimenzovanie → Chladenie a tvarovanie → Tlač rúr → Vysoká rýchlosťodťahová jednotka → Beztriesková rezačka→ Navíjacia jednotka → Vizuálna kontrola a kontrola rozmerov → Jednoduché balenie → Tlaková skúška → Balenie po kvalifikácii → Skladovanie

Materiály použité pre PE-RT rúry zahŕňajú DOWLEX 2344/2388E od Dow Chemical (USA), YUCLAIR DX800 a DX900 od SK Corporation (Južná Kórea), SP980 od LG Chem, XP 9000 od Daelim Industrial ect. Pri vysokorýchlostnej extrúzii sa parametre spracovania výrazne líšia v závislosti od použitej suroviny. Dôležitou zárukou pre zabezpečenie kvality a životnosti rýchlo vyrábaných PE-RT rúr je preto aj prísna kontrola kvality surovín.

Pri surovinách PE-RT sa najvyšší výkon dosahuje v rozmedzí teplôt spracovania 180–210 °C. Pri vysokorýchlostnej extrúzii, ak je teplota príliš nízka, môže dôjsť k zlej plastifikácii, čo má za následok matný, nelesklý povrch rúry alebo prasknutie taveniny. Ak je teplota príliš vysoká, vytlačený predlisok príliš zmäkne a povrch rúry má tendenciu vytvárať jemné zvlnenia. Preto by sa teplotné výkyvy mali kontrolovať v rozmedzí približne ±5 °C. Väčšie odchýlky môžu spôsobiť odchýlky v hrúbke steny potrubia a výkone.

III.Zariadenie na vytláčanie rúr PE-RT

Keďže rúrky podlahového kúrenia sa dodávajú vo zvitkoch (zvyčajne 200 – 300 metrov na had), odchýlky v stredných častiach potrubia sa nedajú ľahko zistiť, čo môže predstavovať kvalitatívne riziko. Výroba rúr PE-RT vyžaduje, aby sa vynikajúce vlastnosti suroviny „replikovali“ na hotovú rúru a zároveň sa dosiahlo kontinuálne a vysokorýchlostné vytláčanie na výrobu vysokokvalitných produktov s priaznivou ekonomickou návratnosťou. To si vyžaduje moderné vybavenie a vysoko presné riadiace prístroje. Preto je konštrukcia hlavného extrudéra kriticky dôležitá; inak bude ťažké dosiahnuť výstup aj kvalitu. Výrobná linka zvyčajne využíva závitovkový extrudér Φ65, ktorý je schopný dosiahnuť výkon až 250 kg/h a stabilné výrobné rýchlosti 15–25 m/min alebo viac. Cieľom vyššie uvedeného návrhu je optimálne integrovať každý proces z technického aj ekonomického hľadiska, aby sa dosiahol najlepší výkon a nákladová efektívnosť. Vzhľadom na relatívne vysokú viskozitu taveniny PE-RT je extrudér navrhnutý s vysokým krútiacim momentom, importovanými axiálnymi ložiskami a ozubenými kolesami vyrobenými zo špeciálnych zliatin so špecializovaným tepelným spracovaním na zníženie hluku a tepelných strát. Operácie extrúzie sú riadené pokročilými riadiacimi systémami, aby sa zabezpečila stabilná, bezpečná a vysokorýchlostná extrúzia PE-RT.

Ak počas spracovania rúr PE-RT nie sú správne kontrolované fázy tavenia taveniny, formovanie predlisku a chladenie/dimenzovanie, mechanické vlastnosti rúry sa môžu zhoršiť v dôsledku degradácie materiálu, orientácie molekulového reťazca alebo kryštalizácie počas chladenia. Plastifikácia suroviny a chladenie/dimenzovanie predlisku sú kľúčovými faktormi pri kontrole kvality vytláčania. V prípade vytláčacieho zariadenia by mali byť splnené tieto body:

1.  Prijmite nízke teploty tavenia, aby ste minimalizovali degradáciu materiálu počas tavenia a plastifikácie.

2.  Zabezpečte vynikajúce a jednotné vlastnosti taveniny, čím sa zabráni pozdĺžnej orientácii reťazcov polymérnych molekúl počas tvorby predlisku.

3.  Dosiahnite rovnomerné chladenie, aby ste znížili vnútorné napätie v potrubí.

IV. Dizajn skrutky a hlavne

Na základe charakteristík surovín PE-RT skrutka vyžaduje relatívne veľký pomer dĺžky k priemeru (L/D), ktorý je zvyčajne navrhnutý na 33:1. Konštrukcia závitovky využíva dvojstupňovú miešaciu závitovku s miešacími prvkami zabudovanými v strede aj na prednom konci závitovky, aby sa zabránilo nadmernému šmyku na materiáli. Prívodná časť hlavne využíva nezávislú štruktúru puzdra s cirkuláciou chladiaceho média a vnútorným axiálnym drážkovaním. Tieto konštrukčné návrhy pomáhajú zlepšiť efektivitu dopravy podávacej časti. Materiály skrutky a hlavne sú vyrobené z vysoko kvalitných zliatin so špecializovanými povrchovými úpravami. Hlaveň a skrutka musia byť vyrobené s veľmi vysokou presnosťou. Ak je presnosť nedostatočná, na základe princípu časovo-teplotnej ekvivalencie, akýkoľvek stagnujúci materiál, ktorý priľne na nehladké povrchy, bude v priebehu času účinne vystavený dlhodobému vystaveniu vysokej teplote, čo môže viesť k degradácii alebo produktom rozkladu. Nepretržitá výroba počas dlhších období môže potom viesť k prerušovaným čiernym škvrnám na povrchu potrubia, čo nepriaznivo ovplyvňuje kvalitu produktu.

V. Špecifický dizajn lisovacej hlavy PE-RT

Konvenčné vytláčacie hlavy rúrok, ako napríklad zápustkové formy (s tŕňom), majú problémy s zaručením výroby rúr PE-RT v dôsledku defektov zvaru v toku taveniny. V súčasnosti sa špirálové závitovkové hlavy používajú prevažne na domácom aj medzinárodnom trhu, s pomerom ťahu typicky medzi 1,3 a 1,6. Hladkosť povrchu hubice a tŕňa priamo ovplyvňuje vzhľad povrchu rúry. Problémy ako výstup a nestabilita kvality môžu viesť k škrabancom, falošným trhlinám spôsobeným chladením vodou alebo hromadeniu taveniny na povrchu potrubia. Pri dlhšom vysokoteplotnom a vysokotlakovom prevádzke sa tieto povrchové nedokonalosti môžu stať iniciačnými bodmi pre prasknutie, čím sa skráti životnosť produktu.

V praxi bol vyvinutý dizajn lisovacej hlavy vhodnejší na vytláčanie PE-RT, označovaný ako lisovacia hlava špecifická pre PE-RT. Keď prúd taveniny z extrudéra vstupuje do vytláčacej hlavy, najprv prechádza cez hviezdicový rozdeľovač prúdu, ktorý sa rozdeľuje na viacero prúdov, ktoré sa potom rekombinujú a prechádzajú cez špirálový rozvádzač, aby vytvorili prstencový rúrkový tok taveniny. Tento tok potom prechádza prstencovým filtračným zariadením, po rekombinácii sa postupne stláča a nakoniec vstupuje do formovacieho kanála zloženého z tŕňa a okraja lisovnice, ktorý sa má vytlačiť ako predlisek. Viacnásobnými krokmi štiepenia a rekombinácie dosahuje tavenina vysoký stupeň homogénnej plastifikácie. Praktické skúsenosti ukázali, že táto lisovacia hlava umožňuje "nízkoteplotné, nízkotlakové" vytláčanie, ktoré pre PE-RT obhajujú pokročilé medzinárodné výrobné linky, a jej konštrukcia vo svojej podstate zabraňuje degradácii materiálu v dôsledku nadmerného strihu, vďaka čomu je obzvlášť vhodná pre vysokorýchlostnú výrobu.

VI. Vysokoúčinný systém dimenzovania a chladenia

Základná konfigurácia aLinka na výrobu rúr PE-RTje podobný ako u všeobecných polyolefínových potrubí, pričom primárny rozdiel spočíva v štruktúre chladiacej a dimenzovacej časti.

Kvôli vysokej viskozite taveniny PE-RT sa pred kalibračnú manžetu zvyčajne inštaluje predchladiaci krúžok, aby sa uľahčil hladký vstup predlisku. Okrem toho, pretože PE-RT má vysokú entalpiu, je možné na urýchlenie chladenia použiť kombinovanú chladiacu a dimenzovaciu jednotku objímkového a kotúčového typu. Štruktúra, presnosť obrábania a spôsob chladenia dimenzovacej manžety sú rozhodujúce pre kvalitu spracovania PE-RT rúr. Dimenzovacia manžeta s vodným krúžkom diskového typu (kde chladiaca voda cirkuluje okolo dimenzovacej manžety bez priameho kontaktu s rúrkou) umožňuje rýchlu výrobu tenkostenných rúr (studená voda) v krátkom čase. Avšak, pretože materiál vstupuje do kalibračnej manžety pri relatívne vysokej teplote a s vysokou viskozitou, dlhodobé používanie konvenčnej kalibračnej manžety typu vodnej fólie môže viesť k postupnému zdrsneniu vonkajšieho povrchu rúry alebo dokonca k prasknutiu rúry. Preto sa na výrobu rúr PE-RT odporúča dimenzovacia objímka kotúčového typu s vodnou clonou. Táto konštrukcia zaisťuje predchladenie rúrky pred jej vstupom do dimenzovacej objímky a tiež zabraňuje priľnutiu materiálu a zablokovaniu na vstupe dimenzovacej objímky. Vzhľadom na relatívne vysokú entalpiu materiálu PE-RT, najmä pri vysokorýchlostnej výrobe rúr, je potrebná väčšia celková dĺžka chladenia, aby sa dosiahli vyššie rýchlosti vytláčania. Celková dĺžka chladenia výrobnej linky zvyčajne presahuje 23 metrov, pričom zahŕňa jednu vákuovú dimenzovaciu nádrž a dva žľaby na chladiacu vodu. Táto konfigurácia dĺžky chladenia je navrhnutá tak, aby poskytovala dostatočnú chladiacu kapacitu na výrobu potrubia 20 x 2,0 mm pri lineárnych rýchlostiach presahujúcich 15 m/min.

VII. Záver

Aby sa zabezpečil výstup aj kvalita pri vysokorýchlostnej výrobe rúr PE-RT, je nevyhnutné používať moderné, vysoko presné zariadenia a nástroje, prijať racionálne a vhodné metódy dimenzovania a spoľahlivé kontroly procesu a presadzovať prísne opatrenia na kontrolu kvality v spojení s vysokokvalitnými surovinami. Zlepšením produktivity práce môžu výrobcovia dosiahnuť nižšie náklady na spracovanie a vyššiu produkciu, čím ponúkajú produkty za konkurencieschopnejšie ceny, aby uspokojili neustále rastúci dopyt na trhu.

Ak potrebujete viac informácií,Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.vítame vás, aby ste sa obrátili na podrobný dopyt, poskytneme vám profesionálne technické poradenstvo alebo návrhy na obstarávanie vybavenia.