Punti chiave per l'attrezzatura di avvio e la tecnologia di produzione di tubi in PE con diametri di grandi dimensioni superiori a 2000 mm

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd. è un produttore di apparecchiature meccaniche con oltre 30 anni di esperienza nelle apparecchiature per l'estrusione di tubi in plastica, nella nuova protezione ambientale e nelle apparecchiature per nuovi materiali. Fin dalla sua fondazione, Fangli è stato sviluppato in base alle richieste degli utenti. Attraverso il miglioramento continuo, la ricerca e sviluppo indipendente sulla tecnologia di base e la digestione e l'assorbimento di tecnologia avanzata e altri mezzi, abbiamo sviluppato una linea di estrusione di tubi in PVC, una linea di estrusione di tubi PP-R, una linea di estrusione di tubi di approvvigionamento idrico/gas in PE, raccomandata dal Ministero delle Costruzioni cinese per sostituire i prodotti importati. Abbiamo guadagnato il titolo di “Marchio di prima classe nella provincia di Zhejiang”.

La crescente urbanizzazione e il crescente impatto dei cambiamenti climatici fanno sì che l’approvvigionamento di acqua dolce e il trattamento delle acque reflue diventino sempre più critici. Si prevede che questa domanda persisterà e si intensificherà. Nel corso degli anni, le prestazioni dei tubi in plastica nella gestione dell'acqua sono migliorate grazie all'ottimizzazione dei materiali, ai progressi nella tecnologia delle apparecchiature e nei metodi di produzione. A causa della necessità di grandi volumi di convogliamento dell'acqua, la richiesta di tubi di diametro maggiore è in costante aumento.

I tubi in PE hanno numerose applicazioni di successo e casi di promozione in vari campi come l'approvvigionamento idrico e il drenaggio, il gas, l'agricoltura e l'energia nucleare. Soprattutto negli ultimi anni, sono stati compiuti numerosi progressi nel campo dei tubi in PE di grande diametro e a pareti spesse dedicati alle applicazioni nell'energia nucleare, posizionando il settore all'avanguardia.

Come dovrebbero essere risolte le sfide legate alla produzione di tubi di grande diametro? Quali sono le tecnologie delle apparecchiature e i flussi di processo coinvolti nella produzione di tubi di grande diametro? Quali sono le tendenze e le sfide future della progettazione per i tubi di grande diametro? Oggi presentiamo il "Punti chiave per l'attrezzatura di avvio e la tecnologia di produzione di tubi in PE di 2 metri e oltre di diametro".

Linea di estrusione di tubi a parete spessa in PE di grande diametro     （max.OD. è fino a 3500 mm, max. DSP 7.4）

I. Configurazione e debug dell'apparecchiatura

1. Selezione e parametri dell'estrusore

1.1. Utilizzare un estrusore monovite a coppia elevata con un rapporto lunghezza/diametro ≥ 40:1 e un diametro della vite di 120 mm per garantire una plastificazione uniforme della fusione e un'elevata efficienza. È necessario ottenere un rendimento elevato garantendo al tempo stesso una plastificazione uniforme del materiale e un'estrusione del materiale fuso a bassa temperatura.

1.2. Configura un sistema di controllo PLC di un marchio internazionale, con la precisione del controllo della temperatura che deve essere entro ±0,5°C, per evitare variazioni di spessore della parete del tubo causate dalle fluttuazioni della temperatura di fusione.

2. Matrice e sistema di calibrazione

2.1. Lo stampo deve adottare una struttura a spirale (acciaio legato forgiato + cromatura), con riscaldamento elettrico zonalizzato nel nucleo per una precisa regolazione della temperatura. Gli stampi con strutture a spirale lunghe e di grande volume sono dotati di un numero ottimizzato di canali di flusso a spirale e di strutture di raffreddamento aria/olio per stabilizzare ulteriormente la temperatura di fusione.

2.2. La distanza tra il manicotto del calibratore e la testa portapettini deve essere regolata in modo che sia breve (tipicamente ≤ 5 cm) e la pressione dell'acqua nel serbatoio di calibrazione del vuoto deve essere bilanciata per ridurre increspature o scanalature superficiali sul tubo.

2.3. È necessario configurare un dispositivo di raffreddamento/scambiatore del materiale fuso tra l'estrusore e la filiera, in grado di ridurre significativamente la temperatura del materiale fuso, superare il cedimento del materiale HDPE e garantire uno spessore uniforme della parete del tubo.

II. Preparazione pre-avvio

1. Pretrattamento delle materie prime

Utilizzare PE100 dedicata o resina di polietilene ad alta densità (HDPE) di grado superiore. Quando si miscela il masterbatch, asciugarlo fino a un contenuto di umidità ≤ 0,01% per evitare bolle di fusione o degradazione. Ad esempio, qualità JHMGC100LST.

2. Preriscaldamento e debug dell'attrezzatura

2.1. Il riscaldamento della testa dello stampo deve essere effettuato per fasi: per l'avvio iniziale, preriscaldare per 5-6 ore (a 220°C); quando si cambiano le matrici, preriscaldare per 4-5 ore per garantire un riscaldamento uniforme della matrice.

2.2. Dopo aver installato il manicotto dell'acqua del calibratore, utilizzare uno spessimetro per regolare il livello e lo spazio (errore ≤ 0,2 mm) per evitare eccentricità del tubo o spessore della parete irregolare.

III. Controllo dei parametri di processo

1. Temperatura e pressione

1.1. Impostare le zone di temperatura dell'estrusore in base al Melt Flow Index della materia prima: Zona 1: 160-170°C, Zona 2: 180-190°C, Zona testa portapettini: 200-210°C. La pressione di fusione deve essere stabilizzata tra 15 e 25 MPa.

1.2. Una temperatura interna eccessivamente elevata nello stampo (> 220°C) porterà ad una parete interna ruvida; è necessario un controllo preciso tramite un sistema di circolazione dell'olio diatermico.

2. Raffreddamento e traino

2.1. Controllare la temperatura dell'acqua nel serbatoio di calibrazione del vuoto tra 10 e 20°C. Utilizzare un raffreddamento graduale nel serbatoio di raffreddamento a spruzzo (differenza di temperatura ≤ 10°C) per evitare fessurazioni da stress causate da un raffreddamento improvviso.

2.2. Sincronizzare la velocità di traino con la velocità di estrusione (errore ≤ 0,5%). La forza di trazione del traino a cingoli deve essere ≥ 5 tonnellate per garantire un allungamento uniforme del tubo.

IV. Controllo qualità e risoluzione dei problemi

1. Affrontare i difetti superficiali

1.1. Superficie ruvida: verificare la presenza di canali dell'acqua ostruiti o di pressione dell'acqua irregolare nel manicotto del calibratore; pulire gli ugelli e regolare la portata per raggiungere l'equilibrio.

1.2. Scanalature/Increspature: pulire le impurità dal labbro della matrice; regolare la pressione negativa nel serbatoio di calibrazione del vuoto (-0,05 ~ -0,08 MPa); sostituire il pacco schermo se necessario.

2. Garantire la precisione dimensionale

Misurare il diametro esterno del tubo (tolleranza ±0,5%) e lo spessore della parete (tolleranza ±5%) ogni 30 minuti. Se i valori superano gli standard, regolare la distanza della matrice o la velocità di traino.

3. Soluzioni per problemi di spessore irregolare, cedimento e ovalità

3.1. Problema di spessore irregolare

3.1.1 Calibrazione e regolazione dello stampo

A. Durante l'installazione della matrice, garantire una rigorosa concentricità tra il labbro della matrice e il mandrino. Stringere i bulloni passo dopo passo in senso orario, quindi allentarli di un giro per evitare eccentricità causate da sollecitazioni localizzate.

B. Regolare i bulloni di regolazione dello spessore della parete attorno alla periferia dello stampo. Dopo ogni regolazione, segnare la direzione sulla superficie esterna del tubo con una penna a olio per identificare rapidamente le aree di deviazione.

C. Pulire regolarmente i depositi di materiale bruciato nell'area di 0,5-1 cm all'interno del labbro dello stampo per evitare che le impurità interferiscano con il flusso della fusione.

3.1.2 Ottimizzazione dei parametri di processo

A. Controllare la pressione di fusione dell'estrusore tra 15 e 25 MPa. Sincronizzare la velocità di traino con la velocità di estrusione (errore ≤ 0,5%) per evitare fluttuazioni periodiche che causano variazioni di spessore della parete.

B. Regolare la distanza tra il manicotto del calibratore e il bordo del moncone su ≤ 5 cm. Bilanciare gli angoli degli ugelli e la pressione di scarico dell'acqua nel serbatoio di raffreddamento dello spray per garantire un raffreddamento uniforme.

3.1.3 Rilevamento e correzione in tempo reale

A. Tagliare i campioni prima del serbatoio dell'acqua di raffreddamento. Utilizzare un metodo di rilevamento multipunto (ad esempio, metodo a 8 punti) con una perforatrice e utilizzare un calibro a corsoio per facilitare la regolazione della distanza dello stampo.

B. Integrare un misuratore di diametro laser per il monitoraggio del diametro esterno in tempo reale, collegandolo a un sistema di feedback automatico per correggere la velocità di traino o l'apertura dello spazio tra gli stampi.

3.2. Problema di cedimento (Melt Sag).

3.2.1 Controllo della temperatura e del raffreddamento

A. Ridurre la temperatura di fusione (10-15°C inferiore rispetto ai processi convenzionali). Utilizzare un sistema di circolazione dell'olio per il trasferimento di calore per stabilizzare la temperatura interna dello stampo a ≤ 220°C.

B. Implementare il controllo graduale della differenza di temperatura nel serbatoio di raffreddamento dello spray (≤ 10°C). Aumentare la pressione negativa nel serbatoio di calibrazione del vuoto a -0,05 ~ -0,08 MPa per accelerare la solidificazione della fusione.

3.2.2 Attrezzature e miglioramento dei processi

A. Utilizzare uno stampo distributore a spirale per ottimizzare la progettazione del canale di flusso, migliorare il supporto della fusione ed evitare il collasso locale.

B. Regolare la pressione di scarico dell'acqua nel manicotto del calibratore (errore ≤ 5%). Ridurre la velocità di traino al di sotto del 50% del valore nominale per prolungare il tempo di raffreddamento.

3.3. Problema dell'ovalità

3.3.1 Compensazione della gravità e ottimizzazione della calibrazione

A. Installare rulli di correzione multipunto (un set ogni 2 metri). Utilizzare la pressione idraulica per regolare la pressione del rullo e bilanciare le forze sul tubo.

B. Regolare la pressione di scarico dell'acqua nel manicotto del calibratore (errore ≤ 5%). Coordinare con l'aspirazione uniforme dal serbatoio di calibrazione del vuoto per garantire la rotondità.

3.3.2 Regolazione dei parametri di processo

A. Implementare il riscaldamento a zone sul mandrino (errore ±2°C) per evitare che il restringimento irregolare del fuso causi l'ovalità.

B. Ispezionare e pulire le impurità dal manicotto del calibratore, dalle piastre di supporto o dagli anelli di tenuta per evitare che una resistenza irregolare localizzata provochi deformazioni.

Se hai bisogno di maggiori informazioni, Ningbo Fangli Technology Co., Ltd. ti invita a contattarci per una richiesta dettagliata, ti forniremo una guida tecnica professionale o suggerimenti per l'acquisto di attrezzature.