Kokie pagrindiniai veiksniai įtakoja plastikinių vamzdžių ekstruzijos tikslumą?

Žaliavų savybės turi esminį vaidmenį plastikinių vamzdžių ekstruzijos tikslumui. Ekstruzijos proceso stabilumas priklauso nuo plastiko fizikos ir chemijos. Pirma, svarbiausia yra lydymosi srauto greitis (MFR). Jei plastiko medžiagos MFR per didelis: lydymosi metu plastikas tekės per greitai, dėl ko vamzdžio sienelių storis bus nevienodas; jei MFR per mažas, medžiagos tekštumas taps klampus, ekstruzijos pasipriešinimas padidės ir gali atsirasti įtrūkimų vamzdžio paviršiuje. Antra, būtina medžiagos sudėties vientisumas. Nešvarumai ir nevienodai pasiskirstę priedai plastiko medžiagoje sukelia nevienodą lydalio konsistenciją, dėl ko gaunamas vamzdis su nevienodu tankiu, kas pažeidžia matmenų tikslumą. Be to, svarbus yra ir plastiko medžiagos drėgnumas. Perteklinis drėgnumas aukštoje temperatūroje, vykstant plastikinių vamzdžių ekstruzijai, virsta dujomis ir sukuria burbuliukus vamzdyje, sumažindamas vamzdžio konstrukcinį tvirtumą bei tikslumą, taip pat pažeidžiant standartines specifikacijas.

Pasirinkus plastiko medžiagas su vienodais savybėmis, būtina taikyti paruošiamąją apdorojimą, įskaitant džiovinimą, tiksliai ekstrudavimo procesui plastikiniams vamzdžiams gaminti.

Kaip ekstruderio temperatūros valdymas pagerina plastikinių vamzdžių ekstruzijos tikslumą?

Liejant plastikinius vamzdžius, ekstruderio temperatūros valdymas yra didžiausios svarbos, net menkiausios temperatūros svyravimai paveiks galutinio plastikinio vamzdžio tikslumą. Ekstruderio korpusas turi skirtingas temperatūrines zonas, todėl kiekviena zona turi būti nustatyta į racionalias reikšmes, atsižvelgiant į ekstruduojamą plastiką. Apdorojant polietileno (PE) vamzdžius liejimo metu, maitinimo zonos temperatūra turi būti žema, kad būtų išvengta ankstyvo lydymosi, kuris gali sukelti užsikimšimą, o lydymo ir homogenizavimo zonose temperatūra turi būti padidinta ir kintama, kad medžiagos visiškai ištirptų ir sumaišytų. Jei tam tikrose zonose temperatūra tampa per aukšta, medžiagos gali skilinėti, susidarydamos apdegusios medžiagos, kurios dengia vidaus korpuso sienelę ir trikdo tirštos medžiagos tekėjimą, dėl ko vamzdžio sienelės storis tampa nevienodas.

Tačiau medžiagų lydymas žemoje temperatūroje sukelia tai, kad medžiagos visiškai nesilydina, todėl vamzdyje lieka kietos dalelės. Tai pablogina vamzdžio estetiką ir tikslumą. Taigi, stabili plastikinių vamzdžių ekstruzijos tikslumas taip pat reikalauja aukštos tikslumo temperatūros valdymo sistemos įrengimo bei nuolatinio temperatūros stebėjimo ir reguliavimo.

Įtaka, kurią turi ekstruzijos greitis, vamzdžių ekstruzijos tikslumui ​

Kai kalbama apie vamzdžių ekstruziją, tarp ekstruzinės medžiagos tiekimo ir jos formavimo turi būti pasiekta pusiausvyra. Tam reikia tiksliai sureguliuoti ekstruzijos greitį. Jei greitis yra tinkamas ir plastikas išspaudžiamas reikiamu tempu, tai įkaitusi medžiaga vienodai paskirstoma formuojamoje formoje, o aušinimo sistema pasieks visiškai suformuotą formą. Priešingai, per didelis ekstruzijos greitis formoje paliks tuščias erdves, dėl ko gautas vamzdis bus mažesnio skersmens ir nelygiomis sienelėmis. Per didelis ekstruzijos greitis taip pat sukels medžiagos tekėjimą, kuris viršys suprojektuotus slėginio poslinkio ribinius dydžius, todėl gautas vamzdis turės vidinių įtempių, kas paveiks jo stabilumą.

Kai ekstruzijos greitis per žemas, sumažėja plastikinių vamzdžių ekstruzijos efektyvumas, o lydymosi būsenoje esama medžiaga per ilgai užtrunka cilindre, dėl ko perdaug ištirpsta ir skyla, kas turi įtakos vamzdžio tikslumui. Be to, ekstruzijos ir tempties greičių suderinamumas yra labai svarbus plastikinių vamzdžių ekstruzijoje. Jei tempiamas greitis didesnis nei ekstruzijos greitis, vamzdis bus per stipriai ištemptas, o jo skersmuo ir sienelės bus plonesnės. Jei tempiamas greitis mažesnis, vamzdis susikaups, dėl ko iškryps. Todėl efektyvus ekstruzijos greičio valdymas ir jį derinant su tempimo greičiu padidins plastikinių vamzdžių ekstruzijos tikslumą.

Formos konstrukcijos ir tikslaus gamybos procesų poveikis plastikinių vamzdžių ekstruzijai.

Forma yra svarbiausias elementas, nustatant plastikinių vamzdžių formą ir dydį ekstruzijos procese, todėl projekto tikslumas ir formos gamyba tiesiogiai veikia plastikinių vamzdžių ekstruzijos tikslumą.

Formos dizainas labai turi įtakos plastikinių vamzdžių ekstruzijos procesui. Formos kanalų optimizavimas skatina tolygų lydalio tekėjimą ekstruzijos metu. Tekėjimo kanalai, kuriuose yra staigūs krypties pokyčiai, pernelyg siauri arba negyvos erdvės, sukelia nevienodą lydalio pasiskirstymą, dėl ko vamzdžių sienelės būna netaisyklingos. Taip pat formos ertmės matmenys turi būti tikslūs. Galutinio vamzdžio konstrukcijos specifikacijos turi atitikti formos ertmės skersmenį ir sienelių storį, taip pat išorinės ertmės vidinę ertmę formoje. Net menkiausios ertmės dydžio klaidos gali sukelti tai, kad plastikinis vamzdis nuo projekto specifikacijų nukrypsta pagal tikslumą. Kitos formos konstrukcijos ir gamybos tikslumo problemos taip pat veikia ekstruzijos tikslumą, pvz., ertmės paviršiaus būklė bei formos ir branduolio išcentriškumas arba tiksli sudūrimo vieta.

Forma su šiurkščia vidaus paviršiumi padidins trintį tarp tiršto medžiagą ir formos siena, dėl ko medžiaga tekės nelygiai ir bus paveiktas vamzdžio paviršiaus lygumas; bloga koncentriškumas lemia vamzdžio sienelių ekscentriškumą, kas yra dažnas tikslumo trūkumas plastikinių vamzdžių ekstruzijoje. Todėl būtina taikyti mokslinius formų projektavimo metodus ir aukšto tikslumo gamybos procesus, tokius kaip CNC apdirbimas ir šlifavimas, kad užtikrintume, jog forma atitiktų plastikinių vamzdžių ekstruzijos tikslumo reikalavimus.

Kaip aušinimo sistemos našumas veikia plastikinių vamzdžių ekstruzijos tikslumą

Aušinimo sistema atsakinga už tai, kad plastikinės vamzdžių ekstruzijos metu įkaitęs plastikinis vamzdis būtų sušaldytas į reikiamą formą, o jos veikimas tiesiogiai veikia vamzdžio matmenų stabilumą ir tikslumą po formavimo. Plastikinių vamzdžių ekstruzijoje svarbiausi apsvarstymo kriterijai yra sistemos aušinimo metodas ir aušinimo efektyvumas. Dažniausiai naudojami aušinimo metodai yra vandeniu ir oru, kurių tarpe dėl didesnio aušinimo efektyvumo plastikinių vamzdžių ekstruzijoje plačiau naudojamas vandens aušinimas.

Tačiau jei srauto greitis yra nelygus arba vanduo per karštas, skirtingų dalių aušinimo sparta bus nevienoda. Pavyzdžiui, aušinant vandeniu, išorinė paviršius gali per stipriai atvėsti, tuo tarpu vidinis paviršius lieka šiltas, dėl ko atsiranda „sušaldytas įtempimas ir deformacija“, kurie paveiks vamzdžių tikslumą. Atvirkščiai, jei plastikinių vamzdžių ekstruzijos metu aušinimo sparta per didelė, paviršiai atvės, o vidinė medžiaga vis dar liks minkšta, dėl ko atsiras išlinkimai ir kitos defektai. Taip pat vamzdžių ekstruzijoje vamzdis ir aušinimo įranga turi būti tolygiai atskirti. Jei vandens žiedas yra netinkamai suderintas su vamzdžiu, vietiniai plotai per greitai atvės, kas gali sukelti nelygius skerspjūvio plotus. Todėl aušinimo sistemos projektavimas, temperatūros kontrolė, srauto greičio stabilizavimas bei koncentrinių aušinimo prietaisų tinkamas išdėstymas yra esminiai siekiant pagerinti plastikinių ekstrudinių vamzdžių tikslumą.

Įrangos priežiūros svarba užtikrinant ilgalaikę plastikinių vamzdžių ekstruzijos tikslumą

Tvarkinga ir efektyvi kasdieninė priežiūra yra pagrindinis veiksnys, leidžiantis ilgą laiką išlaikyti plastikinių vamzdžių ekstruzijos tikslumą pastoviu lygiu. Tai susiję su tuo, kad dalių nusidėvėjimas palaipsniui veikia ekstruziją.

Pradėkime nuo plastikinių vamzdžių ekstruzijos ekstruderio techninės priežiūros. Pirma, sraigto ir cilindro reikia reguliariai valyti ir tikrinti dėvėjimąsi. Tai svarbiausi komponentai, perkeliantys ir lydantys medžiagą, o sraigto paviršiaus dėvėjimasis bei anglies nuosėdos ant cilindro vidaus sienelių gali paveikti transportavimo greitį ir netgi lydymąsi. Tai sukelia tikslumo svyravimus ekstruduojant plastikinius vamzdžius. Taip pat reguliariai būtina atlikti plastikinių vamzdžių ekstruzijos įrangos traukos įrenginio techninę priežiūrą. Traukos ritulio dėvėjimasis arba perdavimo diržo atsileidimas gali sukelti nestabilų traukos greitį, dėl ko sutrinka traukos ir ekstruzijos greičių suderinamumas. Tai sukelia vamzdžių matmenų nuokrypius. Ant įrangos esantys matavimo ir valdymo prietaisai, tokie kaip temperatūros jutikliai ir tachometrai, taip pat turėtų būti reguliariai tikrinami ir kalibruojami siekiant užtikrinti jų tikslumą. Be galimybės kontroliuoti temperatūrą ir greitį, ekstruzijos tikslumas būtų neigiamai paveiktas.

Norint išlaikyti stabilų tikslumą presuojant plastikinius vamzdžius, turėtų būti gerai organizuota techninės priežiūros sistema, periodiniai patikrinimai ir silpnųjų komponentų atnaujinimai, taip pat matavimo prietaisų kalibravimas.