ÜLEVAADE
Toru määratlus
Erinevate tööstusharudega seostatakse tavaliselt erinevaid määratlusi (torutööd, gaasi ülekandeliinid, joogid, meditsiin, kaevandus jne). Populaarne toru määratlus on, et see on jäik, õõnes, pikk ja suurema läbimõõduga kui torud. Torud on põhimõtteliselt samad, välja arvatud see, et need on painduvad ja väiksema läbimõõduga, kuni {{0}},13 mm (0,5 tolli) või õhukeste seintega kuni 15 cm (6 tolli).
Torude ekstrusiooniliinide peamised seadmed
Torude tootmise põhiprotsess (või rong) algab materjali käitlemisega ülesvoolu ekstruuderist, ekstruuderist ja matriitsist, seadmetest torude ristlõikepindala välis- ja sisekalibreerimiseks, vajaduse korral õhu- või lämmastikurõhk ja/või vaakum, seinapaksuse mõõtmise seade, jahutuspaak ja automaatne lõikamine kaubaaluste seadmetega jäiga toru jaoks või painduva toru kerimisseade. Liin võib sisaldada märgistusseadet, katseseadet jne. Oluline nõue on ekstrudaadi üsna kiire jahutamine matriitsi lähedal, säilitades samal ajal kontrolli mõõtmete ja omaduste üle.
Olulised allavoolu seadmed, mida kasutatakse torude ja profiilide ekstrusioonil
Näide terviklikust ekstrusioonitorujuhtmest
ekstrusiooni kalibreerimissüsteem
- Ülaltoodud pildil on kujutatud torude või torude ekstrusiooniliini kalibreerimissüsteem. Vasakpoolses ülanurgas on vaakumpaagi kalibreerimine koos kaskaadse, kontrollitud temperatuuriga veevannidega, kus (a) on toru stants, (b) vaakum ketastega, (c) kaskaadsed soojendusega tsooni veevannid ja (d) roomiktõmbur. Ülemises paremas skeemis on näidatud rõhu kalibreerimine pihustusjahutusega pistikupesa abil, kus (a) on toru stants, 03) vesijahutusega kalibraator (joonis 13.101, (c) veepihustusjahutus, (d) roomiku starditõmmis, ja (e) siserõhu hoidmiseks mõeldud pistik, mis aitab juhtida torusid OD ja ID Alumisel skeemil on näide painduvate torude rõhkude erinevusest.
- Kui tootmisnõudlus on piisav ja ekstruuderil on väljundvõimsus, on tavaline kasutada mitut stantsi, millest iga stants toodab toru, mis on tavaliselt erineva suurusega.
Torude ekstrusiooni lihtsustatud skeem
Plastmaterjalid ekstrusiooniks
Suurim ja suurem tarbimine on PVC-sid, mis on peaaegu kaks korda suurem kui HDPE-d. Teised, mis lähevad suurimast tarbimisest madalaima, on ABS-id, PS-id, TPE-d, personaalarvutid, PPO/PPE-d, PA-d, ABS-sulamid, POM-id, PB-d ja PVDF-id. CPVC-d kuuluvad PVC rühma ja XLPE HDPE-de hulka.
Ekstrusioon PVC töötlemiseks
Seoses PVC-ühenditega kasutab ühe kruviga ekstruuder valdavalt graanulit, kuid võib töödelda ka pulbreid ja helbeid. Kahe kruviga ekstruuderid käitlevad peamiselt pulbreid. PVC kuivsegusegud võimaldavad töötlejal kasutada oma segupreparaate, mis peaksid andma kulueelise.
Ekstrusioon HDPE töötlemiseks
HDPE-d kasutatakse erinevates rakendustes, näiteks survestatud gaasi- ja veetorustikes, mis nõuavad suurt mehaanilist tugevust. PE töötlemisel peab see töötama võimalikult madalatel sulamistemperatuuridel, säilitades samal ajal sulatis kõrge termilise ja mehaanilise homogeensuse.
Ekstrusioon NAILONIST töötlemiseks
Üldine nailon ekstrudeeritakse võimalikult madalal sulamistemperatuuril, et tagada piisav sulamisviskoossus ja minimeerida termiline lagunemine. Ekstruuder tuleb käivitada väljundotsaga temperatuuril -4-10 kraadi ({{2). }} kraadi F) üle selle sulamistemperatuuri.
Ekstrusioon TPUR töötlemiseks
TI'poyuretaanide (TPUR) elastomeeride sitkus, paindlikkus ja madala temperatuuriga omadused muudavad need sobivaks tugevdatud ja tugevdamata torude ja voolikute jaoks. Kasutatakse kerget tuletõrjevoolikut,
tugevdamata torud madalrõhu pneumaatilisele süsteemile jne.
TP polüesterplasti töötlemisel on oluline sulamistemperatuuri kontroll. Kui see on liiga kõrge, võib see sulamistugevust oluliselt vähendada.
Tulemuseks oleks ebaühtlane seinapaksus. Liiga madal sulamistemperatuur võib põhjustada toru halva viimistluse, ebaühtlaseid mõõtmeid ja keevisliine. Sulata
ja veevanni temperatuurid on kõige olulisemad, sest polüesterplast on suhteliselt kitsa sulamis-külmumisvahemikuga kristalne materjal.
Ekstrusioon täiteainete lisamiseks
Täiteained ja tugevdused võimaldavad muuta ja parandada plastide toimivust nii töötlemise kui ka kasutuse ajal. Võib-olla
nende kasutamise kõige olulisem põhjus puudutab kokkuhoidu plastsegu kuludelt. Kõige populaarsemad kasutatavad täiteained on kaltsiumkarbonaat, talk, baariumsulfaat ja puidutolm. Tugevdavate täiteainete hulgas on esikohal lühikesed klaaskiud 13, 431. Samuti annab täiteainete ja tugevduste lisamine erinevatele TI-materjalidele sarnase kasu.
Töötlemise omadused
Protsessi marsruudi väljapressimine
Enamik torusid on valmistatud otse ekstrudeerimise teel, mis on kooskõlas ekstrusiooni suunaga, stants, mõõte- või kalibreerimisseade või paak (joonis 1.1), vesi
jahutuspaak (joonis 1.2), konveier (joonis 1.3), vajadusel lõikur ja liini lõpus olevad seadmed.
Ekstrusioonitoru suuruse määramise meetodid
Toru suuruse kontrollimiseks ja kalibreerimiseks kasutatakse erinevaid tehnikaid. Põhimõtteliselt kasutatakse vaba voolu, mida tavaliselt kasutatakse väikeste torude/torude jaoks, ja teised kasutavad suuruse määramise seadmeid/stantse, mis on põhimõtteliselt kalibreerimisseadmed, nagu on kokku võetud joonistel fig. 1.{1}}.5.
1.1 Gatto/Conairi vaakummõõdupaagi näide
1.2 Gatto/Conairi vee- ja pritsimispaakide näide .
Kalibreerimismeetodeid kasutatakse enamikul juhtudel koos tsirkuleeriva veerenni/paagi jahutussüsteemiga. Peamine eelis on see, et endiselt pehme, vormitav ekstrudeeritud profiil tõmmatakse alla või surutakse vaakumi ja/või õhurõhu abil mõõtmis-/kalibreerimisseadme seina külge.
Õhu asemel võib kasutada lämmastikku. Samal ajal jahutatakse kuumsulam. Olenemata kasutatavast lähenemisviisist on eesmärk kasutada võimalikult vähe plastikut, kasutada ainult seda, mida vaja.
1.3 Gatto/Cnairi take-away konveieri näide
1.4 Torude mõõtmed
1.5 Keerukad suurussüsteemid
● Ekstrusiooni suuruse määramise süsteemid
Joonisel 1.5 on kujutatud erinevad suuruse määramise süsteemid: (a) vaakumküna mõõtmine/kalibreerimine, kasutades kalibreeritud kettaid; b) vaakumrenni suuruse määramine/kalibreerimine, kasutades perforeeritud hülssi korpust; c) suuruse määramise/kalibreerimissüsteem, mis ühendab kontrollitud vee (temperatuuri ja rõhu) juhitava vaakumiga; ja (d) suuruse määramine/kalibreerimine, kasutades ainult vaakumit (profiili kuju, mitte toru).
Toru suuruse määramiseks või kalibreerimiseks kasutatakse erinevat tüüpi plaate, kettaid või hülssi. Plaate ja/või kettaid saab virnastada.
Igaüks neist peaks sisaldama täpselt puuritud, tavaliselt kitsenevaid auke, et vastata toru OD konfiguratsioonile, mis peaks vastama väljatõmbesuhtele. Need augud tehakse tavaliselt suuremaks, et kompenseerida ekstrudaadi lõplikku kokkutõmbumist pärast selle jahtumist ja tõenäoliselt kahanemist pärast kuivatamist. Nende vaheline kaugus võimaldab lihtsat viisi virnastatud süsteemi reguleerimiseks, et see vastaks väljalaskesuhtele. Hülsisüsteemi puhul, nagu on näidatud joonisel 1.5, kasutatakse erinevaid konstruktsioone, mis võivad sisaldada avasid, mis võimaldavad vee ja/või õhurõhu erinevust kokkupuutel.
● Lõikeseade ekstrusiooniks
Teine oluline aspekt ekstrusiooniliinil on toru täpne lõikamine, kui see ei liigu ümber mähisrulli. Erinevate nõuete täitmiseks, kuna plastilised omadused mõjutavad toru lõikamist, on saadaval erinevad lõikurid, mis liiguvad selle lõikamise ajal liini kiirusega. Pärast lõikamist naasevad nad kiiresti oma algasendisse, et teha järgmine toruga lõige.
Näiteks on planetaarne fikseeritud pikkusega lõikur
Protsessi optimeerimine ekstrusiooniks
On oluline, et selle jahutus-kalibreerimissüsteemi pikkus oleks õigesti valitud. Kui pikkus on liiga lühike ja väljapressitud toru on endiselt pehme, võib toru kergesti deformeeruda. Kui jahutussüsteem on aga vajalikust pikem, suureneb hõõrdumine plasti ja metalli vahel ning toru tõmbamine läbi seadme raskendab või põhjustab liini seiskumise.
Jahutussüsteemi küna või mõõtühiku pikkus määratakse meelevaldselt praktikas või kogemuste põhjal. Kui jahutus ei ole rahuldav, tuleb vooluhulka suurendada (tasu eest). Kui see on liiga pikk, raisatakse vett.
Surve ekstrusiooniks
Matriitsisüsteemi olulised omadused on järgmised: (1) ekstruuderi adapter ja stants on konstrueeritud nii, et need tagavad sujuva ja sujuva sulandivoolu; (2) südamiku toetavad ämblikud/võrgud peaksid olema sujuva sümmeetrilise kujuga (õhufoil/voolujoon kuju) profiil, mis algab ja lõpeb lähedal asuvate noaservadega; (3) ämblike hoidmisala peaks olema minimaalne; (4) südamiku tugiämblike vaheline ristlõikepindala peaks olema vähemalt kolm korda suurem kui rõnga/rõnga ristlõikepindala; (5) lähenemiskanal viimastele (suhteliselt) paralleelsetele aladele peaks järk-järgult kitsenema, et säilitada sulatise kokkusurumine ja aidata kokku keevitada sulatusvoole pärast südamiku ämbliku läbimist; (6) stantsipinnad peavad olema piisavalt pikad, et avaldada sulale vasturõhku ja aidata eemaldada keevisliine; (7a) torni ots ja matriitsi esipinna tasapind peavad olema ühel joonel; (7b) kui südamik on väljaulatuv või süvistatud, võivad ekstrudeeritud toru avas ilmneda takistusjäljed; (7c) tuleks vältida takistusjälgi, kuna paljud plastid on väga sälktundlikud; (8a) peavad olema sätted õhu juhtimiseks läbi torni või teise võimalusena mõõtmisseadmetega kasutatava vaakumkambri; (8b) kergesti ligipääsetav umbes 6,4 mm (0,25 tolli) läbimõõduga ava tavaliselt piisab; (812) olge töötlemise ajal ettevaatlik, et see auk oleks puhas, see ei tohi olla osaliselt ega täielikult ummistunud; ja (9) matriit peab olema lekkimise vältimiseks piisavalt tihe, kuid siiski piisavalt vaba, et seda saaks reguleerimiseks liigutada.
Ekstrusioontoruliinide rakendused
Vedelike, gaaside, tahkete ainete jms teisaldamiseks kasutatakse torusid ja torutooteid mitmel erineval viisil. Neid saab kujundada, et pakkuda kaunistusi, turvatugesid ja nii edasi.
Ümmargune tilguti sisselaske niisutustoru väljapressimisliin
