بررسی اجمالی
تعریف لوله
تعاریف مختلفی وجود دارد که معمولاً با صنایع مختلف (لوله کشی، خطوط انتقال گاز، نوشیدنی، پزشکی، معدن و غیره) مرتبط است. یک تعریف رایج از لوله این است که صلب، توخالی، بلند و قطری بزرگتر از لوله است. لولهها اساساً یکسان هستند با این تفاوت که انعطافپذیر و قطر کوچکتر، تا {{0}}}.13 میلیمتر (0.5 اینچ) یا با دیوارههای نازک تا 15 سانتیمتر (6 اینچ) هستند.
دستگاه های اصلی خطوط اکستروژن لوله
فرآیند اولیه خطی (یا قطار) برای تولید لوله با جابجایی مواد در بالادست اکسترودر، اکسترودر و قالب، دستگاههایی برای کالیبراسیون سطح مقطع بیرونی و داخلی لولهها، در صورت لزوم استفاده از فشار هوا یا نیتروژن و/یا خلاء، دستگاه اندازه گیری ضخامت دیواره، مخزن خنک کننده، و برش خودکار با تجهیزات پالت برای لوله صلب یا واحد بادگیر برای لوله انعطاف پذیر. این خط می تواند شامل یک دستگاه علامت گذاری، دستگاه تست و غیره باشد. یک نیاز مهم این است که اکسترود را نسبتاً سریع در نزدیکی قالب خنک کنید و در عین حال ابعاد و ویژگی ها را کنترل کنید.

تجهیزات مهم پایین دستی مورد استفاده در اکستروژن لوله و پروفیل

نمونه ای از خط لوله اکستروژن کامل

سیستم کالیبراسیون برای اکستروژن
- تصویر بالا یک سیستم کالیبراسیون برای خط اکستروژن لوله یا لوله را نشان می دهد. شماتیک بالا سمت چپ یک کالیبراسیون مخزن خلاء با حمام های آب آبشاری کنترل شده با دما را نشان می دهد که در آن (الف) قالب لوله است، (ب) خلاء با دیسک، (ج) حمام های آب منطقه گرم آبشاری، و (د) کشنده کاترپیلار. شماتیک بالا سمت راست کالیبراسیون فشار را با استفاده از یک درج پلاگین با خنک کننده اسپری آب نشان می دهد که در آن (a) قالب لوله است، 03) کالیبراتور آب خنک (شکل 13.101، (c) خنک کننده اسپری آب، (d) کشنده برخاستن کاترپیلار، و (ه) درج پلاگین برای حفظ فشار داخلی که به کنترل OD و ID لوله ها کمک می کند.
- اگر تقاضای تولید کافی وجود داشته باشد و اکسترودر ظرفیت خروجی را داشته باشد، استفاده از قالب های متعدد معمول است، هر قالب لوله ای تولید می کند که معمولاً اندازه های متفاوتی دارد.

شماتیک ساده شده اکستروژن لوله



مواد پلاستیکی برای اکستروژن
بیشترین و عمده مصرف پی وی سی است که تقریباً دو برابر بعدی است که HDPE است. سایرین که از بیشترین مصرف به کمترین مصرف میرسند عبارتند از ABS، PS، TPE، PC، PPO/PPE، PA، آلیاژ ABS، POM، PBs و PVDF. CPVCها در گروه PVC و XLPE در HDPEها قرار دارند.
اکستروژن برای پردازش PVC
در مورد ترکیبات پی وی سی، اکسترودر تک پیچ عمدتاً از فرم دانه ای استفاده می کند، اما می تواند پودرها و تکه ها را نیز پردازش کند. اکسترودرهای دو پیچ عمدتاً پودرها را کنترل می کنند. مخلوطهای ترکیبی خشک PVC به پردازنده اجازه میدهد تا از ترکیبات ترکیبی خود استفاده کند که باید مزایای هزینه را به همراه داشته باشد.
اکستروژن برای پردازش HDPE
HDPE در کاربردهای مختلفی مانند خطوط لوله گاز و آب تحت فشار که نیاز به استحکام مکانیکی بالایی دارد استفاده می شود. هنگام پردازش PE، نیاز به کار در کمترین دمای مذاب دارد و در عین حال سطح بالایی از همگنی حرارتی-مکانیکی در مذاب حفظ می شود.
اکستروژن برای پردازش نایلون
نایلون عمومی تا حد امکان در دمای مذاب پایین اکسترود می شود تا ویسکوزیته مذاب کافی فراهم شود و تخریب حرارتی به حداقل برسد. باید مراقب راه اندازی اکسترودر با انتهای خروجی آن در دماهای -4-10 درجه ({{2) بود. }} درجه F) بالاتر از نقطه ذوب آن.
اکستروژن برای پردازش TPUR
چقرمگی، انعطاف پذیری و خواص دمای پایین الاستومرهای TI'poyurethanes (TPUR) آنها را برای لوله ها و شیلنگ های تقویت شده و تقویت نشده مناسب می کند. موارد استفاده شامل شلنگ آتش نشانی سبک،
لوله های تقویت نشده برای سیستم پنوماتیک فشار کم و غیره
هنگام پردازش پلاستیک پلی استر TP، کنترل دمای مذاب مهم است. اگر خیلی زیاد باشد، می تواند قدرت مذاب را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
نتیجه ضخامت دیواره نامنظم خواهد بود. دمای بسیار پایین مذاب می تواند منجر به پایان ضعیف لوله، ابعاد ناهموار و خطوط جوش شود. ذوب شدن
و دمای حمام آب از همه مهمتر است زیرا پلاستیک پلی استر یک ماده کریستالی با محدوده یخ مذاب نسبتاً باریک است.
اکستروژن برای افزودن پرکننده ها
پرکنندهها و تقویتکنندهها وسیلهای برای تغییر و بهبود عملکرد پلاستیک در حین پردازش و همچنین در سرویس هستند. شاید
مهمترین دلیل استفاده از آنها صرفه جویی در هزینه ترکیب پلاستیک است. محبوب ترین پرکننده های مورد استفاده عبارتند از کربنات کلسیم، تالک، سولفات باریم و گرد و غبار چوب. شماره یک در پرکنندههای تقویتکننده الیاف شیشه کوتاه 13، 431 است. همچنین، افزودن پرکنندهها و تقویتکنندهها به مواد مختلف TI دستاوردهای مشابهی را به همراه دارد.
ویژگی های پردازش
اکستروژن مسیر فرآیند
اکثر لوله ها با اکستروژن مستقیم، در راستای جهت اکستروژن، قالب، اندازه گیری یا کالیبراسیون دستگاه یا مخزن (شکل 1.1)، آب ساخته می شوند.
مخزن خنک کننده (شکل 1.2)، نوار نقاله (شکل 1.3)، کاتر، در صورت نیاز، و تجهیزات در انتهای خط.
روش های اندازه گیری لوله برای اکستروژن
تکنیک های مختلفی برای کنترل و کالیبره کردن اندازه لوله استفاده می شود. اساساً جریان آزاد وجود دارد که معمولاً برای لوله/لوله کوچک استفاده میشود و بقیه از دستگاههای اندازهگیری یا قالبهایی استفاده میکنند که اساساً دستگاههای کالیبرهکننده هستند که در شکلهای خلاصه شده است. 1.4-1.5.

1.1 نمونه ای از مخزن اندازه گیری خلاء Gatto/Conair

1.2 نمونه ای از مخازن آب و اسپری Gatto/Conair.
روشهای کالیبراسیون در بیشتر موارد در ترکیب با سیستم خنککننده مخزن آب در گردش استفاده میشوند. مزیت اصلی این است که پروفیل اکسترود شده هنوز نرم و قالبگیری شده توسط خلاء و/یا فشار هوا به دیواره دستگاه اندازهگیری/کالیبره به سمت پایین کشیده یا فشرده میشود.
به جای هوا می توان از نیتروژن استفاده کرد. به طور همزمان، مذاب داغ در حال خنک شدن است. صرف نظر از رویکرد مورد استفاده، هدف استفاده از پلاستیک کمتری ممکن است، فقط از آنچه لازم است استفاده شود.

1.3 نمونه ای از نوار نقاله Gatto/Cnair's take-away

1.4 اندازه لوله

1.5 سیستم های اندازه گیری پیچیده
● سیستم های اندازه گیری برای اکستروژن
شکل 1.5 سیستمهای اندازهگیری مختلف را با موارد زیر نشان میدهد: (الف) اندازهگیری/کالیبراسیون فرورفتگی خلاء، با استفاده از دیسکهای کالیبرهشده. (ب) اندازهگیری/کالیبرهسازی از طریق خلاء، با استفاده از محفظه آستین سوراخدار. ج) سیستم اندازهگیری/کالیبره کردن که آب کنترلشده (دما و فشار) را با خلاء کنترلشده ترکیب میکند. و (د) اندازه / کالیبره کردن. استفاده از خلاء (شکل پروفیل نه لوله).
انواع مختلفی از صفحات، دیسکها یا آستینها برای تعیین اندازه یا کالیبراسیون لوله استفاده میشود. صفحات و/یا دیسک ها می توانند روی هم چیده شوند.
هر کدام باید حاوی سوراخهایی باشد که دقیقاً حفر شده و معمولاً مخروطیاند تا با پیکربندی OD لوله مطابقت داشته باشد که باید با نسبت تخلیه مطابقت داشته باشد. این سوراخها معمولاً بزرگتر میشوند تا انقباض نهایی اکسترود پس از سرد شدن و احتمالاً جمعشدگی پس از توراژ، جبران شود. فاصله بین آنها یک مفهوم ساده از تنظیم سیستم انباشته برای برآورده کردن نسبت کاهش را فراهم می کند. با سیستم آستین، همانطور که در شکل 1.5 نشان داده شده است، از طرح های مختلفی استفاده می شود که می تواند شامل دهانه هایی برای اجازه دادن به آب و/یا فشار دیفرانسیل هوا در برقراری تماس باشد.
● Cut-off Unit for Extrusion
یکی دیگر از جنبه های مهم در خط اکستروژن، برش دقیق لوله در زمانی است که دور یک قرقره بسته بندی نمی شود. برای برآوردن نیازهای مختلف، از آنجایی که خواص پلاستیک بر نحوه برش لوله تأثیر می گذارد، برش های مختلفی در دسترس هستند که در طول عملیات برش با سرعت خط حرکت می کنند. پس از برش، آنها به سرعت به موقعیت اولیه خود باز می گردند تا برش بعدی را با لوله انجام دهند.
به عنوان مثال یک برش سیاره ای با طول ثابت است

بهینه سازی فرآیند برای اکستروژن
ضروری است که طول این سیستم خنک کننده - کالیبره به درستی انتخاب شود. اگر طول خیلی کوتاه باشد و لوله اکسترود شده همچنان نرم باشد، لوله ممکن است به راحتی تغییر شکل دهد. با این حال، اگر سیستم خنک کننده طولانی تر از حد لازم باشد، اصطکاک بین پلاستیک و فلز افزایش می یابد و کشیدن لوله از طریق دستگاه دشوارتر می شود یا باعث توقف خط می شود.
طول فرورفتگی سیستم خنک کننده یا واحد اندازه گیری به طور دلخواه در عمل یا بر اساس تجربه تعیین می شود. اگر خنک کننده رضایت بخش نباشد، سرعت آب مورد نیاز برای جریان باید افزایش یابد (با هزینه). اگر طولانی باشد، آب هدر می رود.
قالب برای اکستروژن
ویژگی های مهم سیستم قالب به شرح زیر است: (1) آداپتور اکسترودر و قالب به گونه ای طراحی شده اند که جریان مذاب صاف را هدف قرار دهند. شکل) پروفیل که با لبه های نزدیک چاقو شروع و پایان می یابد. (3) سطح نگهداری عنکبوتها باید به حداقل برسد؛ (4) سطح مقطع بین عنکبوتهای نگهدارنده سنبه باید حداقل سه برابر بیشتر از سطح مقطع حلقه/حلقه باشد. (5) کانال نزدیک شدن به زمین های موازی نهایی (نسبتا) باید به تدریج کاهش یابد تا فشرده سازی مذاب حفظ شود و به جوشکاری جریان های مذاب پس از عبور از عنکبوت های سنبه کمک کند. (6) زمین های قالب باید به اندازه کافی طولانی باشند تا فشار معکوس بر مذاب وارد کنند و به از بین بردن خطوط جوش کمک کنند. (7a) نوک سنبه و صفحه قالب باید در یک خط باشند. (7ب) اگر سنبه بیرون زده یا فرورفته باشد، ممکن است علائم کشش در سوراخ لوله اکسترود شده آشکار شود. (7c) از علائم درگ باید اجتناب شود زیرا بسیاری از پلاستیک ها به شدت حساس هستند. (8a) باید مقرراتی برای اعمال هوا از طریق سنبه یا به طور متناوب یک محفظه خلاء برای استفاده با دستگاههای اندازهگیری وجود داشته باشد؛ (8b) یک سوراخ با سهولت در دسترس با قطر حدود 6.4 میلیمتر ({19}}.25 اینچ) معمولا کافی است؛ (812) در حین پردازش مراقب باشید که این سوراخ تمیز باشد، نباید به طور جزئی یا کامل مسدود شود. و (9) قالب باید به اندازه کافی محکم باشد تا از نشتی جلوگیری کند، در عین حال آنقدر آزاد باشد که برای تنظیم جابجا شود.
برنامه های کاربردی برای خطوط لوله اکستروژن
روش های مختلفی برای استفاده از محصولات لوله و لوله در حرکت مایعات، گازها، جامدات و غیره وجود دارد. آنها را می توان برای ارائه تزئینات، پشتیبانی ایمنی و غیره شکل داد.
خط اکستروژن لوله آبیاری ورودی قطره چکان گرد



