두꺼운 대구경 파이프: 파이프 압출 시 처짐을 방지하는 방법

닝보 Fangli 기술 유한 회사는기계 장비 제조업체닝보 Fangli 기술 유한 회사플라스틱 파이프 압출 장비, 새로운 환경 보호 및 신소재 장비. Fangli는 설립 이후 사용자의 요구에 따라 개발되었습니다. 지속적인 개선과 핵심기술에 대한 독자적인 연구개발, 첨단기술의 소화흡수 등을 통해PVC 파이프 압출 라인,PP-R 파이프 압출 라인, PE 급수 / 가스관 압출 라인, 중국 건설부가 수입제품 교체를 권고한 제품입니다. 우리는 "절강성 일류 브랜드"라는 칭호를 얻었습니다.

다양한 용도에 걸쳐 630mm에서 1,200mm까지 대구경 파이프의 사용이 증가함에 따라 처짐과 같은 압출 중 문제를 방지하기 위해 대구경 파이프에 적합한 PE100 소재의 개발이 촉진되었습니다.

직경이 크고 벽이 두꺼운 HDPE 파이프(벽이 75mm 이상)를 압출하는 경우 수지 용융 강도가 부족하여 처짐이 발생하여 사양 내에서 치수를 유지하는 것이 문제가 됩니다.

압출 중에 HDPE 파이프의 직경이 증가함에 따라:

·두께가 증가합니다.

·파이프가 코어 내부와 내부에서 효과적으로 냉각되지 않습니다.

·선속도가 감소합니다.

대구경 파이프는 일반적으로 생산하는 데 3.3시간이 걸리며 다음과 같은 다양한 세그먼트가 있을 수 있습니다.

·다양한 결정화도;

·다른 두께;

·수분함량 등이 다릅니다.

결정성 발달:

대부분의 HDPE 압출 공정에서 결정화의 60~80%는 가공의 냉각 단계에서 발생하며 최대 90%는 가공 일주일 이내에 발생합니다. 주변 온도에 따라 남은 결정화가 완료되는 데 몇 달이 걸릴 수 있습니다. 그러나 안정적인 결정 구조가 얻어질 때까지 결정화는 계속됩니다.

파이프 압출 시 처짐 문제:

벽이 두꺼운 파이프의 경우 벽 내부가 오랫동안 용융 상태로 유지되어 새그라고 하는 용융 흐름이 아래쪽으로 발생합니다.

파이프 압출의 처짐은 파이프 벽 두께에 심각한 불균일을 야기하고, 타원형을 증가시키며, 파이프의 동심도를 상쇄하고, 파이프 바닥에 재료 낭비를 만들어 추가 생산 비용을 추가하고 최종 제품 품질이 최적화되지 않게 만듭니다.

처짐은 벽이 두꺼운 대구경 파이프 생산에서 항상 발생하며 냉각수에 의해 동결되기 전에 파이프 상단에서 하단으로 재료가 흐르는 현상입니다.

파이프 압출 시 처짐을 제거하는 데 도움이 되는 두 가지 방법이 있습니다.

a) 다이 간격을 상쇄합니다. 하지만 시간이 걸리고 항상 추가 재료를 사용하고 두께가 다양해집니다. 다이를 오프셋하면 바닥의 벽 두께가 높아지는 것을 방지하는 데도 도움이 됩니다.

b) 저처짐 HDPE 소재를 사용하고 냉각 프로세스를 최적화합니다. 낮은 전단 응력에서 높은 점도를 갖는 바이모달 폴리에틸렌 조성물은 중합체 용융물의 늘어짐 거동을 개선시키는 것으로 여겨진다. 파이프는 링 형태의 다이를 통해 압출되고 내부 및 외부 표면 모두에서 냉각됩니다.

다이 간격 오프셋:

파이프 압출 공정에서 처짐을 줄이는 기존 방법은 허용 가능한 벽 두께 프로파일이 달성될 때까지 다이 편심을 수동으로 조정하는 것입니다. 이 지루한 시행착오 절차를 통해 올바른 프로필을 얻으려면 여러 번 시도해야 할 수 있습니다. 노력을 최소화하고 처짐 효과를 보상하기 위해 다이 간격이 다이 상단에 더 많고 하단에 덜 생기는 방식으로 압출을 시작하기 전에 다이 간격을 조정합니다.

초음파 인라인 두께 측정기를 사용하여 4개 위치가 90°로 배열되어 두께 변화를 화면에 표시할 수 있습니다. 또는 휴대용 장비를 사용하여 파이프의 다양한 위치에서 인라인 두께를 측정할 수 있습니다. 두께 변화에 대한 지식이 있으면 세그먼트 히터의 온도를 적절하게 변경하여 미세 조정하여 두께를 제어하고 낭비를 줄이며 품질을 향상시킬 수 있습니다.

저새그 HDPE란 무엇입니까?

현대적인 "저처짐" 수지를 사용하면 이전보다 더 큰 직경과 더 두꺼운 벽을 가진 파이프를 생산할 수 있습니다. 기존 라인과 다이 헤드의 표준 조정으로 압출할 수 있는 벽 두께가 100mm인 대구경 압력 파이프(최대 1,200mm)를 지원하려면 낮은 처짐 거동과 가공성의 향상된 균형을 보여주는 특수 폴리에틸렌 조성물이 필요합니다. 또한 조성물은 PE100 요구 사항을 충족하기 위해 기계적 특성과 내압성의 균형이 잘 맞아야 합니다. (Backman, M & Lind, C. 2001).

높은 벽 두께와 PE의 열전도도에 따라 느린 냉각 과정이 진행되기 때문에 용융 상태의 HDPE가 파이프 바닥으로 재료가 처지는 것을 방지할 만큼 충분한 용융 강도를 갖는 것이 가장 중요합니다.

높은 용융 강도와 우수한 가공성 및 처리량의 균형을 맞추는 HDPE의 분자 설계를 통해 이를 달성하려는 시도가 있었습니다.

매우 큰 직경의 파이프용으로 특별히 개발된 PE100 수지의 공단량체로서 헥센을 사용하면 다음과 같은 이점을 제공하는 것으로 알려져 있습니다.

·더 나은 느린 균열 성장 저항;

·빠른 균열 전파에 대한 저항력이 향상됩니다.

·우수한 용융강도(낮은 처짐).

BorSafe HE3490-ELS-H, PE100은 낮은 전단율에서 점도를 높이기 위해 분자량 분포를 조정한 소재로, 파이프 압출 공정에서 처짐을 줄이는 동시에 더 작은 직경의 파이프에도 동일한 소재를 사용할 수 있습니다. 이 제품은 처짐에 대한 탁월한 저항성과 뛰어난 용융강도를 통해 벽이 두꺼운 대구경 HDPE 파이프(두께 80mm 이상)의 생산을 단순화하도록 특별히 설계된 바이모달 고밀도 폴리에틸렌 MRS 10 소재입니다. 파이프 외경과 관계없이 벽 두께가 80mm를 초과하는 파이프를 생산할 때 표준 PE100에 비해 평균 최대 7%의 재료 절약과 더 나은 치수 제어가 입증되었습니다. 예를 들어, 표준 저처짐 재료와 초저처짐 재료를 사용하여 1,200mm x SDR 11 파이프에 대한 시험이 수행되었습니다. 실험에서는 처짐이 매우 낮은 재료를 사용하여 벽 두께 분포가 훨씬 더 좋아졌음을 분명히 보여주었습니다. (압둘라 세이버 & 후세인 바샤, 2021).

또한 올바른 툴링과 처짐이 적은 재료를 사용하면 중량 초과 값을 낮게 유지할 수 있으며, 이는 원자재 감소로 이어져 결과적으로 생산 비용을 절감할 수 있습니다. 일반적으로 모든 튜브 제조업체는 두께 공차의 30%까지 작업하도록 노력해야 합니다. 이는 두 가지 이유 때문입니다. 높은 수준의 품질을 유지하면서도 무엇보다도 생산 비용을 절감하기 위해서입니다. 목표는 3~3.5%의 과체중을 갖는 것입니다.

더 많은 정보가 필요하시면,닝보 Fangli 기술 유한 회사자세한 문의를 환영합니다. 전문적인 기술 지도나 장비 조달 제안을 제공해 드리겠습니다.