I. Inleiding: Moeilijkheden en belangrijke doorbraken bij de productie van PVC-pijpen met grote diameter
PVC-buizen met grote diameter zijn belangrijk bij de constructie van de infrastructuur, maar er zijn veel productie-uitdagingen. Grondstofkenmerken, vormproces, schimmelontwerp en andere links beperken de kwaliteit en efficiëntie. Het begrijpen van de moeilijkheden en het oplossen ervan is de sleutel tot industriële ontwikkeling.
II. Analyse van de kernproblemen bij de productie van PVC-pijpen met grote diameter
(I) Raamtrekkenmerken: de inherente uitdagingen van PVC -materialen
Gevaren van thermische stabiliteit
De PVC-verwerkingstemperatuur (160-200 ℃) ligt dicht bij de ontledingstemperatuur (ongeveer 140 ℃). Wanneer pijpen met grote diameter worden gevormd, blijft het materiaal lange tijd in de mal en is het gemakkelijk te ontbinden. Waterstofchloridegas zorgt ervoor dat de pijp verkleurt, verslechtert zijn prestaties en corrodeert de apparatuur, wat de productiecontinuïteit en kwaliteit beïnvloedt.
Het dilemma van hoge smeltviscositeit
PVC smelt de viscositeit is hoog. Wanneer pijpen met grote diameter worden geëxtrudeerd, is de stroomweerstand in de schimmelholte die de kernstang bevat groot, waardoor het moeilijk is om gelijkmatig te vullen, wat resulteert in defecten zoals ongelijke wanddikte.
(Ii) Gietproces: de dubbele uitdagingen van koeling en druk
De moeilijke weg van koeling en vormgeven
PVC-buizen met grote diameter hebben dikke wanden en een groot warmtecapaciteit. Langzame en ongelijke koeling zal interne stress veroorzaken, waardoor vervorming en kromtrekken veroorzaakt. Lokale koelverschillen zullen er bijvoorbeeld voor zorgen dat de pijp buigt, waardoor rechte en prestaties van invloed zijn.
Uitdagingen en risico's van hoge extrusiedruk
Pijpen met grote diameter vereisen een hoge extrusiedruk om de mal te vullen. Overmatige druk veroorzaakt slijtage van de schroef en het vat, onstabiele smeltstroom en breuk, waardoor de pijp ruw wordt en de dimensionale nauwkeurigheid vermindert, die niet voldoet aan de technische vereisten.
(Iii) Schimmelontwerp: de dubbele test van complexiteit en precisie
Het ontwerpdilemma van complexe structuur
PVC-buisvormen met grote diameter moeten rekening houden met zowel de holle structuur als de uniformiteit van de wanddikte. De dimensionale nauwkeurigheid van de kernstaaf en de afwijking van de concentriciteit leiden tot ongelijke wanddikte. Het ontwerp van het hardloper is complex en het is moeilijk om een uniforme verdeling van de smelt te garanderen, waardoor de moeilijkheid en de kosten van ontwerp en productie worden verhoogd.
Precisie-uitdagingen van grote schimmels
Pijpvormen met grote diameter zijn groot in grootte en vereisen een hoge productieprecisie en stijfheid. Ze worden gemakkelijk vervormd door druk en temperatuur tijdens de verwerking. Elastische vervorming onder hoge druk veroorzaakt bijvoorbeeld fouten in de pijpgrootte en vorm en de gekwalificeerde snelheid wordt verminderd.
3. Doorbraak voor PVC-pijpproductie met grote diameter: apparatuur en procesoptimalisatie
(I) Extruderoptimalisatie: het verbeteren van materiaalbehandelingscapaciteit
Innovatief schroefontwerp
Barrierschroef: barrièreribben zijn ingesteld om het massieve bed en het smeltbad te scheiden, zodat het PVC -materiaal vollediger wordt geplasticiseerd. Wanneer pijpen met grote diameter worden geëxtrudeerd, vult de smelt gelijkmatig de mal en vermindert de ongelijke wanddikte.
Scheidingschroef: multi-channel schroefgroef bevordert het mengen van PVC-hars en additieven, verbetert de kunststofkwaliteit en zorgt voor een stabiele stroom van smelt.
Strategie voor verbetering van vaten
Zoned verwarmings- en koelsysteem: gezoneerde temperatuurregeling volgens de kenmerken van PVC-buisextrusiematerialen met grote diameter, lage temperatuur in de buurt van de voederpoort (140-160 ℃) om voedingsmoeilijkheden en hoge temperatuur in de middelste en voorste secties (160-180 ℃) te voorkomen om plastic te promoten. Nauwkeurige temperatuurregeling vermindert het risico op PVC -ontleding en verbetert de productiestabiliteit.
Toepassing van krachtige voeringmaterialen: extrusiedruk met grote diameter is hoog en wrijving is groot. Draagbestendige en corrosiebestendige voeringmaterialen (zoals hoogwaardig legeringsstaal) worden geselecteerd om de levensduur van het vat te verlengen, de onderhoudskosten van apparatuur te verlagen en een stabiele productie te waarborgen.
(Ii) upgrade van koelapparaat: bereik efficiënte en uniforme koeling
Integratie van meerdere koelmethoden
Interne en externe samenwerkingskoeling: een koeling doorn wordt geïnstalleerd in de pijp om circulerend water te passeren om de interne warmte weg te nemen, en spray of onderdompeling koeling wordt extern aangebracht. Het spiraalvormige kanaalontwerp in de koeling doorkruis verhoogt bijvoorbeeld het interne koeleffect, werkt samen met externe koeling, versnelt koeling, vermindert de interne spanning en verbetert de pijpkwaliteit.
Multi-fase koelsysteemconstructie: koeling van meerdere fasen wordt ingesteld volgens de temperatuurveranderingswet van pijpkoeling. Een koelmedium met hoge temperatuur wordt gebruikt aan het begin van de extrusie om plotselinge koelafwijkingen van het oppervlak te voorkomen. De temperatuur wordt geleidelijk verlaagd naarmate de temperatuur daalt om de koeling te versnellen, die voldoet aan de koelbehoeften van PVC-buizen met grote diameter en de productie-efficiëntie en kwaliteit verbetert.
Geautomatiseerde realisatie van koelingregeling
Uitgerust met een geautomatiseerd temperatuurregelsysteem, bewaakt de sensor de temperatuur van de buis en past de koelmedium stroom en temperatuur automatisch aan volgens de vooraf ingestelde koelcurve om stabiele en uniforme koeling te garanderen. Wanneer een lokale temperatuurafwijking wordt gedetecteerd, wordt de koelmediumstroom in het overeenkomstige gebied aangepast om de temperatuur nauwkeurig te regelen en koelproblemen te voorkomen die de kwaliteit van de pijpkwaliteit veroorzaken.
(Iii) Schimmeloptimalisatie: zorg ervoor
Optimalisatieontwerp van stroomkanaalstructuur
Toepassing van de hangerstroomkanaal: het hangerstroomkanaal schuwt de smelt van het midden naar beide zijden, vermindert de stroomweerstand in de vorm, zorgt voor een uniforme wanddikte in de omtrekrichting van pijpen met grote diameter, verbetert de uniformiteit van smeltverdeling en vermindert de kwaliteitsproblemen veroorzaakt door slechte stroomkanalen.
Verkenning van spiraalvormige stromingskanalen: het spiraalvormige stroomkanaal laat de smelt roteren en stromen gelijkmatig verdeeld, optimaliseert het smeltvuleffect van PVC-buizen met grote diameter, verbetert de vormkwaliteit en vermindert defecten veroorzaakt door oneffen smeltverdeling.
Verstelbare kernstaaf en schimmelmaterialen, precisieverbetering
Verstelbare kernstaaftechnologie: gebruik mechanische of hydraulische apparaten om de kernstangpositie in realtime tijdens de productie aan te passen, ervoor te zorgen dat de concentriciteit van de kernstaaf en het schimmellichaam de uniformiteit van de pijpwanddikte regelt, zich aanpast aan verschillende productieomstandigheden en de productkwaliteit stabiliseren.
Selectie van hoogwaardige schimmelmaterialen: selecteer hoge sterkte, hoge-hardheid en high-thermale geleidbaarheid schimmelmaterialen (zoals legeringsstaal) om mallen te maken, bestand tegen hoge druk en hoge temperatuur voor buisvorming met grote diameter, snelle warmteoverdracht, vergemoingkoeling en shaping, verkort de productiecyclus en de productie-efficiëntie.
Garantie met een hoge precisie verwerkingsgarantie: gebruik zeer nauwkeurige apparatuur en processen zoals CNC-bewerkingscentra om schimmelholten en stromingskanalen fijn te verwerken, de schimmelafdimensionale nauwkeurigheid en oppervlakteafwerking te garanderen, de dimensionale afwijkingen van de pijpvorming en oppervlaktedefecten te verminderen en de productiekwalificatiegraad en de uiterlijk kwaliteit te verbeteren.
IV. Belangrijkste punten voor precieze controle van PVC-buis extrusieparameters met grote diameter
(I) Temperatuurparameters: fijne controle om de smelttoestand te garanderen
Instelling van de temperatuurzone van vat
Het vat wordt verwarmd in meerdere zones en de temperatuur van elke zone wordt nauwkeurig ingesteld volgens de vereisten van de materiaalstatus. 140 - 160 ℃ nabij de voedingspoort om te zorgen voor voeding, 160 - 180 ℃ in het midden om plasticisatie te bevorderen, 170 - 190 ℃ nabij de matrijskop om de vloeibaarheid van de smelt en uniforme extrusie te waarborgen. Bij het produceren van een buis met een diameter van 600 mm is bijvoorbeeld het eerste gedeelte van het vat 150 ℃, het tweede gedeelte is 170 ℃ en het derde deel is 180 ℃.
De sleutelrol van de temperatuur van de die kop
De temperatuur van de matrijs is 170 - 190 ℃. Als het te hoog is, zal PVC ontleden en ervoor zorgen dat het oppervlak van de pijp ruw en geel is. Als het te laag is, zal de smeltviscositeit hoog zijn, waardoor stromingsmerken of onregelmatige vormen op het oppervlak van de pijp worden veroorzaakt.
Redelijke controle van de schimmeltemperatuur
De schimmeltemperatuur van pijpen met grote diameter is 40 - 60 ℃. Lage temperatuur is bevorderlijk voor snelle vormgeving, maar te lage temperatuur zal interne spanning en barsten veroorzaken. Nauwkeurige controle volgens pijpspecificaties en procesvereisten om de vormsnelheid en kwaliteit te garanderen.
(Ii) Drukparameters: gebalanceerde regeling om stabiele extrusie te garanderen
Redelijk bereik en regulering van extrusiedruk
PVC-buizen met grote diameter vereisen een extrusiedruk van 10-30 mpa vanwege hun grote dwarsdoorsnede. Als de druk groter is dan 30 MPa, is de smelt gevoelig voor scheuren en ongelijke wanddikte. In de werkelijke productie worden de schroefsnelheid en de voedingssnelheid aangepast om de druk te regelen, zoals het verhogen van de schroefsnelheid of het verminderen van de voedingssnelheid om de druk te verhogen. Let op het evenwicht, zorg voor de stabiele stroom van de smelt en vermijd kwaliteitsproblemen veroorzaakt door drukschommelingen.
Matige aanpassing van de tegendruk
Achterdruk is 0,5-2MPa. Matige tegendruk maakt het mogelijk om het PVC -materiaal volledig te gemengd en in het vat worden gegemiddeld. Als het te laag is, heeft ongelijke materiaalmenging invloed op de kwaliteit. Als het te hoog is, zal het de slijtage van de schroef verergeren en het risico op materiaalontleding verhogen. Pas nauwkeurig aan op materiaalkenmerken en apparatuuromstandigheden om stabiele en efficiënte materiaalverwerking te garanderen.
(Iii) Snelheidsparameters: matching en coördinatie om gieten van hoge kwaliteit te bereiken
Redelijke instelling van schroefsnelheid
Schroefsnelheid is 10-30R/min. Snellere snelheden zorgen ervoor dat de smelt in het vat voor een korte tijd blijft en de weekmakering is onvolledig en verhoogde extrusiedruk leidt tot kwaliteitsproblemen. Als de schroefsnelheid bijvoorbeeld 40R/min is, is het PVC -materiaal niet voldoende geplasticiseerd, wordt de sterkte van de pijp verminderd en voldoet het niet aan de eisen van de technische sterkte.
Nauwkeurige matching van tractiesnelheid
De tractiesnelheid is 0,5-2 m/min, wat nauwkeurig is afgestemd op de extrusiesnelheid. Snellere tractie maakt de pijp dunner en de wanddikte kleiner, terwijl langzamere tractie accumulatie en vervorming veroorzaakt. Voor pijpen met een buitendiameter van 800 mm is de tractiesnelheid bijvoorbeeld ongeveer 1 m/min en loopt stabiel om een uniforme wanddikte en een goed uiterlijk van de pijp te garanderen, die voldoet aan de technische normen.
V. Conclusie: meerdere links werken samen om industriële vooruitgang te bevorderen
De productie van PVC-buizen met grote diameter is een complex systeem en de grondstofkenmerken, vormapparatuur, extrusieprocesparameters en andere links zijn gerelateerd en beïnvloeden elkaar. Diepgaande onderzoek en mastering van de technische punten van elke link, gecoördineerde optimalisatie van grondstoffen, verbetering van apparatuur en precieze controle van procesparameters kunnen hoogwaardige, standaard PVC-pijpen met grote diameter produceren om te voldoen aan de behoeften van grootschalige engineeringconstructie, de ontwikkeling van de PVC-pijpindustrie in het veld van engineering-toepassingen te bieden, betrouwbare pijpondersteuning voor infrastructuurconstructie, en promotie van de technische veld.
