Uvod

Pri UHMWPE cevi je izdelava polimera v cev le prvi del proizvodnega problema.

Težje je ohraniti to cev enakomerno po vsej dolžini.

Cev ima lahko pravilen nazivni premer, medtem ko ima še vedno razlike v debelini stene, gostoti, notranji strukturi ali preostali napetosti. Te spremembe so tesno povezane s tem, kaj se zgodi, preden material doseže oblikovalno matrico.

UHMWPE naredi težavo bolj zapleteno, ker ima njegova izjemno visoka molekulska masa zelo visoko viskoznost taline in zelo slabo pretočnost taline. To je eden od razlogov, zakaj se UHMWPE običajno obdeluje s kompresijskim oblikovanjem ali ekstrudiranjem, namesto da bi se obravnaval kot običajni polietilen v standardnem postopku ekstruzije.

Pri ekstruziji z ovnom se prah stisne v zaporednih korakih in potisne skozi ogreto matrico. Proizvodni rezultat ni odvisen le od samega materiala, temveč tudi od tega, kako dosledno se prah dovaja, stiska, segreva in premika skozi oblikovalni sistem.

Tu se začne enotnost sten.

Stena cevi je zgrajena, preden doseže matrico

Preprosto je domnevati, da oblikovalna matrica določa končno debelino stene.

Matrica vsekakor določa profil, vendar je material, ki vstopa v matrico, že šel skozi več pomembnih stopenj.

Prah UHMWPE vstopi v stroj in se postopoma stisne z vrtljivim batom. Vsak premik dna stisne del prahu in potisne strjeni material proti ogrevanemu območju oblikovanja. Braskem to opisuje kot zaporedno pakiranje prahu in premikanje skozi ogrevano matrico, pri čemer notranji odsek matrice določa končni profil.

To ustvarja zelo drugačne proizvodne razmere od običajnega vijačnega iztiskanja.

Običajni PE ekstruder neprekinjeno prenaša tekočo polimerno talino. Pri ekstruziji UHMWPE se material premakne predvsem s pozitivnim odmikom in stiskanjem.

Če je naboj smodnika nedosleden, lahko postanejo nedosledni tudi pogoji oblikovanja.

Cevi torej ni mogoče pravilno nadzorovati samo z gledanjem odprtine matrice.

Pakiranje v prahu neposredno vpliva na proces oblikovanja

Preden prašek UHMWPE postane neprekinjena polimerna struktura, je treba delce prahu približati tesnemu stiku.

Stopnja in enakomernost zbijanja vplivata na obnašanje materiala med poznejšim segrevanjem in utrjevanjem.

Neenakomeren naboj smodnika lahko povzroči lokalne razlike v gostoti. Ko material vstopi v ogrevan odsek, lahko te razlike vplivajo na to, kako hitro se različna področja konsolidirajo.

To še posebej velja za izdelke z debelimi stenami.

Debela UHMWPE cev se ne segreje v trenutku skozi celotno steno. Toplota se mora premikati od segretih površin proti materialu znotraj stene. UHMWPE ima tudi razmeroma slabo toplotno prevodnost, zato je treba med obdelavo skrbno nadzorovati porazdelitev temperature skozi odsek. Raziskave predelave UHMWPE kažejo, da so zaradi toplotnega obnašanja materiala in omejene mobilnosti taline pogoji obdelave pomemben del kakovosti oblikovanja.

Proizvodni cilj torej ni preprosto "segreti prah".

Treba je doseči zadostne toplotne pogoje v celotnem preoblikovalnem odseku ob ohranjanju tlaka in nadzora dimenzij.

Temperatura mora biti dovolj visoka - vendar ne naključno visoka

UHMWPE se ne odziva na temperaturo na enak način kot polimer z nizko viskoznostjo.

Njegovo tališče je okoli 155 stopinj, vendar popolna fuzija praškastih delcev zahteva višje temperature obdelave, material pa ima še vedno zelo slabo pretočnost tudi nad tališčem.

To ustvari pomembno okno za obdelavo.

Če toplotni pogoji niso zadostni, se delci prahu morda ne bodo ustrezno utrdili.

Če je material izpostavljen prekomernim toplotnim pogojem ali predolgo ostane pri povišani temperaturi, postane toplotna razgradnja zaskrbljujoča. Literatura o predelavi tudi ugotavlja, da ima UHMWPE slabo toplotno prevodnost, kar lahko povzroči lokalno kopičenje toplote v materialu.

Pri proizvodnji cevi torej ni problem samo temperatura, prikazana na regulatorju ogrevanja.

Sam material mora doseči zahtevano toplotno stanje v celotnem oblikovalnem odseku.

To je eden od razlogov, zakaj je ogrevana matrica pomemben del procesa.

Ogrevana matrica nadzoruje čas zadrževanja

Oblikovalna matrica ne le da cevi končno obliko.

Njegova segreta dolžina določa, kako dolgo ostane stisnjen material pod nadzorovanimi toplotnimi pogoji, preden zapusti območje oblikovanja.

Braskem posebej opredeljuje dolžino območja ogrevane matrice, korak in pravilnost gibanja batov kot dejavnike, ki vplivajo na stopnjo proizvodnje.

Razmislite, kaj se zgodi, če se gibanje ovna spremeni.

Hitrejše gibanje spremeni količino materiala, ki prehaja skozi ogrevan odsek na časovno enoto. Toplotna zgodovina materiala se spreminja z njim.

S počasnejšim gibanjem je ravno nasprotno.

To pomeni, da hitrosti proizvodnje ni mogoče ločiti od termičnega nadzora. Povečanje proizvodnje brez upoštevanja zmogljivosti ogrevanja in dolžine matrice lahko moti pogoje, potrebne za dosledno konsolidacijo.

Iz tega razloga je proizvodnja UHMWPE cevi usklajen proces in ne preprosta operacija "prah noter, pipe out".

Gibanje ram lahko povzroči pulzacijo procesa

Obstaja še ena lastnost, ki jo zlahka spregledamo.

Sistem ekstrudiranja z ramom uporablja izmenično gibanje namesto neprekinjenega vrtenja vijaka.

Oven napreduje, stisne prah in potiska material naprej. Nato se vrne za naslednji cikel polnjenja in stiskanja.

To pomeni, da proces vsebuje inherentno ciklično gibanje.

Raziskave o iztiskanju z batom iz UHMWPE ugotavljajo, da je zaradi prekinjenega dovajanja in stiskanja postopek tehnično skoraj neprekinjen in da lahko ciklično žigosanje prispeva k preostalim napetostim v ekstrudiranem izdelku. Sistemi z več bati so bili razviti za zmanjšanje pulziranja in približevanje procesa neprekinjenemu delovanju.

Pri proizvodnji cevi je zato pomembno ohranjanje stabilnega gibanja batov.

Če je gibanje neenakomerno, lahko nihajo tudi tlak in pogoji dostave materiala.

Cilj ni le ustvariti dovolj sile. Silo je treba uporabljati večkrat in dosledno.

Geometrija matrice določa končni profil cevi

Ko je material dovolj utrjen in segret, gre skozi oblikovalno matrico.

Notranji del matrice vzpostavlja cevasto geometrijo. Pri proizvodnji cevi to vključuje razmerje med zunanjim premerom, notranjim premerom in debelino stene.

Sprememba geometrije oblikovanja spremeni porazdelitev materiala okoli cevi.

Zaradi tega je treba zasnovo matrice obravnavati skupaj z materialom, ki vanj vstopa. Teoretično pravilna matrica ne more nadomestiti nestabilnega dovajanja prahu ali nedoslednega stiskanja navzgor.

Matrica mora prenesti tudi znatne mehanske obremenitve. Oven mora premagati upor, ki ga ustvarja visoko viskozen material UHMWPE, in trenje, povezano s postopkom oblikovanja. Braskem opredeljuje hidravlično moč in mehansko trdnost komponent ekstruderja med dejavniki, ki vplivajo na produktivnost in kakovost izdelka.

Hlajenje lahko spremeni končne dimenzije

Cev se ne preneha spreminjati takoj, ko zapusti segreto matrico.

Hlajenje povzroči, da se struktura polimera skrči in stabilizira.

Pri cevastem odseku zunanja in notranja površina morda nimata popolnoma enake toplotne zgodovine. Hitrost hlajenja torej vpliva na dimenzijsko stabilnost in preostalo napetost.

To postane pomembnejše, ko se povečajo dimenzije cevi in ​​debelina stene.

Cilj hlajenja ni preprosto čim hitreje ohladiti cev. Namen oblikovanega profila je spraviti v stabilno dimenzijsko stanje brez ustvarjanja nepotrebnih toplotnih razlik skozi steno.

To je tudi razlog, zakaj se nadaljnja oprema za hlajenje in oblikovanje šteje za del samega sistema za ekstruzijo UHMWPE.

Zakaj debelina stene ni nadzorovana z eno številko

Ko kupci določijo cev UHMWPE, je debelina stene običajno podana kot dimenzijska zahteva.

Med proizvodnjo pa je vzdrževanje te debeline stene odvisno od več procesnih pogojev, ki delujejo skupaj.

Zato na debelino stene ne smemo gledati kot na nekaj, kar je "ustvarjeno samo z matrico".

Matrica določa geometrijo, vendar stabilnost celotnega procesa oblikovanja določa, kako dosledno se ta geometrija reproducira.

Kaj se zgodi, če je proces nestabilen?

Nestabilnost postopka ne povzroči nujno takojšnje očitne napake.

Cev je lahko še vedno videti gladka od zunaj.

Vendar lahko nedosledna obdelava vpliva na dimenzijsko enakomernost, notranjo konsolidacijo in preostalo napetost. Raziskave o iztiskanju z ramom posebej opredeljujejo preostalo napetost kot eno od posledic postopka prekinjenega stiskanja, pri čemer se pri nekaterih izdelkih za iztiskanje uporablja žarjenje za zmanjšanje teh napetosti.

To je še posebej pomembno za cevi UHMWPE, ker je material izbran za zahtevne storitve, kot je transport abrazivne brozge.

Stena cevi mora ohraniti svojo strukturno celovitost, medtem ko je notranja površina izpostavljena nenehnim udarcem delcev in drsni obrabi.

Doslednost proizvodnje je torej povezana z uspešnostjo storitev. Odlična odpornost proti obrabi UHMWPE ne more nadomestiti slabe kakovosti oblikovanja.

Kako proizvajalci spremljajo proces

Stabilna proizvodna linija potrebuje kontrolne točke v celotnem procesu oblikovanja in ne le končnega dimenzijskega pregleda.

Surovi prah potrebuje dosledno hranjenje. Stopnja zbijanja zahteva stabilno gibanje dna. Ogrevalni sistem potrebuje zadostno zmogljivost in stabilne toplotne pogoje. Oblikovalna matrica mora ohraniti svojo geometrijo pod mehansko obremenitvijo. Hlajenje mora stabilizirati končni profil.

Končno cev je nato mogoče preveriti glede dimenzijskih zahtev in drugih določenih lastnosti kakovosti.

Ta pristop je bolj uporaben kot zanašanje na eno samo končno meritev.

Če se ugotovi, da ima cev dimenzijsko odstopanje, lahko razumevanje celotnega zaporedja oblikovanja razišče, ali je težava nastala pri dovajanju prahu, stiskanju, segrevanju, pogojih matrice ali hlajenju.

Zaključek

Proizvodnja UHMWPE cevi ni le stvar segrevanja polimernega prahu in potiskanja skozi kalup.

Težaven del je ohranjanje stabilnega okolja za oblikovanje, medtem ko se material z izjemno visoko molekulsko maso in zelo slabo pretočnostjo taline stiska, segreva, utrjuje in oblikuje.

Pri iztiskanju z ramom h končni strukturi cevi prispevajo prašno pakiranje, premikanje polnila, dolžina ogrevane matrice, toplotni pogoji, geometrija matrice in hlajenje.

Zato se nadzor kakovosti sten cevi iz UHMWPE začne precej preden material doseže končno oblikovalno matrico.

Za proizvajalca rudarskih cevi pravi proizvodni izziv ni samo izdelava UHMWPE cevi pravih dimenzij. Proizvaja te dimenzije dosledno od enega odseka cevi do drugega, medtem ko ohranja konsolidirano polimerno strukturo, ki daje UHMWPE njegovo odpornost proti obrabi in žilavost.

Primarna ključna beseda:Postopek izdelave UHMWPE cevi
Sekundarne ključne besede:Proizvodnja UHMWPE cevi, UHMWPE ekstrudiranje, oblikovanje UHMWPE cevi, UHMWPE nadzor debeline stene, UHMWPE stiskanje prahu, UHMWPE ekstrudiranje cevi, UHMWPE nadzor kakovosti cevi

ZahtevaUHMWPEKvota cevin

ZaUHMWPE rudarske cevi, UHMWPE obložene jeklene cevi, UHMWPE kolena in povezovalne prirobnice, pošljite nam:

DN + PN + vrsta gnojevke + koncentracija trdne snovi + velikost delcev + pretok + dolžina cevovoda + količina

Luoyang Zhengju New Materials Technology Co., Ltd.

WhatsApp:+86 19937270645

E-pošta: baibaili456@gmail.com

WeChat: +86 19937270645

Zagotovite si najboljšo ceno za vaš cevovod za mletje gnojevke.