أنابيب ذات سماكة عالية وقطر كبير: كيفية تجنب الترهل في بثق الأنابيب

نينغبو فانجلي التكنولوجيا المحدودةهو أالشركة المصنعة للمعدات الميكانيكيةمع ما يقرب من 30 عاما من الخبرةمعدات بثق الأنابيب البلاستيكية, حماية البيئة الجديدة ومعدات المواد الجديدة. منذ تأسيسها، تم تطوير Fangli بناءً على متطلبات المستخدم. من خلال التحسين المستمر والبحث والتطوير المستقل على التكنولوجيا الأساسية وهضم واستيعاب التكنولوجيا المتقدمة وغيرها من الوسائل، قمنا بتطويرهاخط بثق الأنابيب البلاستيكية, خط بثق الأنابيب PP-R, مع ما يقرب من 30 عاما من الخبرةوالذي أوصت به وزارة البناء الصينية لاستبدال المنتجات المستوردة. لقد حصلنا على لقب "العلامة التجارية من الدرجة الأولى في مقاطعة تشجيانغ".

وقد شجع الاستخدام المتزايد للأنابيب ذات القطر الكبير، من 630 ملم إلى 1200 ملم، عبر تطبيقات مختلفة، على تطوير مواد PE100 المناسبة للأنابيب ذات القطر الكبير لمنع حدوث مشاكل أثناء البثق، مثل الترهل.

يعد الحفاظ على الأبعاد ضمن المواصفات مشكلة بالنسبة لقذف أنابيب HDPE ذات الجدران السميكة ذات القطر الكبير (> جدار 75 مم) بسبب الترهل الناتج عن عدم كفاية قوة ذوبان الراتنج.

مع زيادة قطر أنبوب HDPE أثناء البثق:

· يزيد سمك.

· لا يبرد الأنبوب بشكل فعال من الداخل وداخل القلب؛

·تناقص السرعة الخطية.

تستغرق الأنابيب ذات القطر الكبير عادةً 3.3 ساعة لإنتاجها وقد تحتوي على أجزاء مختلفة من:

· بلورة مختلفة.

· سمك مختلف؛

· محتوى الرطوبة المختلفة، الخ.

تطور التبلور:

في معظم عمليات بثق HDPE، تتم نسبة 60% إلى 80% من التبلور أثناء مرحلة التبريد في المعالجة، ويحدث ما يصل إلى 90% خلال أسبوع من المعالجة. يمكن أن يستغرق التبلور المتبقي أشهرًا حتى يكتمل، اعتمادًا على درجة الحرارة المحيطة. ومع ذلك، يستمر التبلور حتى يتم الوصول إلى بنية بلورية مستقرة.

مشكلة الترهل في بثق الأنابيب:

بالنسبة للأنابيب ذات الجدران السميكة، يظل الجزء الداخلي من الجدار منصهرًا لفترة طويلة، مما يتسبب في تدفق ذوبان لأسفل يسمى الترهل.

يمكن أن يؤدي الترهل في بثق الأنابيب إلى عدم انتظام خطير في سمك جدار الأنبوب، ويزيد من البيضاوية ويعوض تركيز الأنبوب ويخلق هدرًا للمواد في الجزء السفلي من الأنبوب، مما يضيف تكاليف إنتاج إضافية ويسبب جودة غير مثالية للمنتج النهائي.

يحدث الترهل دائمًا عند إنتاج الأنابيب ذات الجدران السميكة ذات القطر الكبير وهو تدفق المادة من أعلى إلى أسفل الأنبوب قبل أن يتم تجميدها بواسطة مياه التبريد.

هناك طريقتان للمساعدة في القضاء على الترهل في بثق الأنابيب:

أ) عن طريق تعويض فجوة القالب - ولكن هذا يستغرق وقتًا ويؤدي دائمًا إلى استخدام مواد إضافية وتباين في السُمك. تساعد موازنة القالب أيضًا على منع ارتفاع سمك الجدار في الأسفل.

ب) باستخدام مادة HDPE منخفضة الترهل وتحسين عملية التبريد. من المعتقد أن تركيبة البولي إيثيلين ثنائية النسق ذات اللزوجة العالية عند إجهاد القص المنخفض تعمل على تحسين سلوك الترهل في المصهور البوليمري. يتم بثق الأنبوب من خلال قالب على شكل حلقة ويتم تبريده على الأسطح الداخلية والخارجية.

تعويض الفجوة يموت:

تتمثل الطريقة التقليدية لتقليل الترهل في عمليات بثق الأنابيب في ضبط انحراف القالب يدويًا، حتى يتم الوصول إلى شكل سمك الجدار المقبول. يمكن أن يستغرق إجراء التجربة والخطأ الممل هذا عدة محاولات للحصول على ملف التعريف الصحيح. لتقليل الجهود وتعويض تأثير الترهل، يتم ضبط فجوة القالب قبل بدء البثق بطريقة تجعل فجوة القالب أكبر في الأعلى وأقل في أسفل القالب.

يمكننا استخدام أداة قياس السُمك بالموجات فوق الصوتية، مع أربعة مواقع بزاوية 90 درجة لبعضها البعض، وعرض اختلاف السُمك على الشاشة. وبدلاً من ذلك، يمكن استخدام المعدات المحمولة لقياس السُمك المضمن في أماكن مختلفة من الأنبوب. وبمجرد أن تكون لدينا معرفة بتغير السُمك، يمكننا ضبطه عن طريق تغيير درجة حرارة السخان المجزأ بشكل مناسب، للتحكم في السُمك وتوفير الفاقد، وكذلك تحسين الجودة.

ما هو HDPE منخفض الترهل؟

تتيح الراتنجات الحديثة "منخفضة الترهل" إنتاج أنابيب بأقطار أكبر وجدران أكثر سمكًا من ذي قبل. هناك حاجة إلى تركيبات خاصة من البولي إيثيلين، والتي تظهر توازنًا محسنًا بين انخفاض سلوك الترهل وقابلية المعالجة، لدعم أنابيب الضغط ذات القطر الكبير (حتى 1200 مم) بسماكة جدار تبلغ 100 مم، والتي يمكن بثقها باستخدام الخطوط الحالية والتعديلات القياسية لرؤوس القوالب. يجب أن يُظهر التركيب أيضًا توازنًا جيدًا بين الخواص الميكانيكية ومقاومة الضغط لتلبية متطلبات PE100. (باكمان، إم & ليند، سي. 2001).

نظرًا لسماكة الجدار العالية وعملية التبريد البطيئة التي تحكمها التوصيل الحراري للـ PE، فمن الأهمية بمكان أن يمتلك HDPE في الحالة المنصهرة قوة ذوبان كافية لمنع المادة من الترهل إلى قاع الأنبوب.

وقد بذلت محاولات لتحقيق ذلك من خلال التصميم الجزيئي للـ HDPE الذي يوازن بين قوة الذوبان العالية وقابلية المعالجة والإنتاجية الجيدة.

من المعروف أن استخدام الهكسين كمونومر في راتينج PE100 المطور خصيصًا للأنابيب ذات القطر الكبير جدًا يوفر الفوائد التالية:

· أفضل مقاومة نمو الكراك البطيء.

· مقاومة أفضل ضد الانتشار السريع للشقوق.

· قوة ذوبان متفوقة (انخفاض الترهل).

BorSafe HE3490-ELS-H، PE100، عبارة عن مادة تم تعديل توزيع الوزن الجزيئي فيها لزيادة اللزوجة بمعدلات قص منخفضة، مما يقلل من الترهل في عمليات بثق الأنابيب، مع السماح باستخدام نفس المادة للأنابيب ذات القطر الأصغر. إنها مادة بولي إيثيلين MRS 10 ثنائية النسق وعالية الكثافة مصممة خصيصًا لتبسيط إنتاج أنابيب HDPE ذات الجدران السميكة والقطر الكبير (سمك يزيد عن 80 مم) من خلال مقاومتها الاستثنائية للترهل وقوة الذوبان الفائقة. أظهرت العديد من التجارب توفيرًا في المواد يصل إلى 7% في المتوسط ​​وتحكمًا أفضل في الأبعاد مقارنة بمعيار PE100 عند إنتاج أنابيب بسماكة جدار تزيد عن 80 مم، بغض النظر عن القطر الخارجي للأنبوب. على سبيل المثال، تم إجراء تجارب لأنابيب مقاس 1200 مم × SDR 11 باستخدام مواد قياسية منخفضة الترهل ومواد منخفضة الترهل للغاية. أظهرت التجربة بوضوح توزيعًا أفضل لسمك الجدار تم تحقيقه باستخدام مادة منخفضة الترهل للغاية. (عبد الله صابر وحسين باشا، 2021).

علاوة على ذلك، باستخدام الأدوات الصحيحة والمواد منخفضة الترهل، يمكن الحفاظ على قيمة الوزن الزائد منخفضة، مما يؤدي إلى تقليل المواد الخام وبالتالي تقليل تكاليف الإنتاج. عادة، يجب على جميع الشركات المصنعة للأنابيب أن تحاول العمل بنسبة 30% من السماكة المسموح بها. وذلك لسببين: الحصول على مستوى عالٍ من الجودة، ولكن قبل كل شيء، تقليل تكاليف الإنتاج. الهدف هو زيادة الوزن بنسبة 3-3.5%.

إذا كنت بحاجة إلى مزيد من المعلومات،نينغبو فانجلي التكنولوجيا المحدودةترحب بكم للاتصال للحصول على استفسار مفصل، وسوف نقدم لك التوجيه الفني المهني أو اقتراحات شراء المعدات.