파이프 압출공정 소개, 장비, 품질결함 등

닝보 Fangli 기술 유한 회사는기계 장비 제조업체30년 이상의 경험을 바탕으로플라스틱 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.

I.  프로세스 흐름

현재 PVC, PO 파이프는 국내는 물론 해외에서도 가장 많이 생산되는 제품이다.그림 1폴리올레핀(PO) 파이프의 생산 공정 흐름도를 보여줍니다. 플라스틱은 균일하게 가소화된 용융물로서 스크류에 의해 환형 갭 다이(2)에 공급되어 파이프 패리슨을 압출합니다. 이는 냉각 및 크기 조정을 위해 즉시 교정 장치(3)로 들어간 다음 냉각 탱크(4)에서 추가로 충분한 냉각을 거칩니다. 파이프는 조정 가능한 장치에 의해 일정한 속도로 당겨집니다.운반 단위(6), 마지막으로 커터(7)로 지정된 길이로 자릅니다. 직경이 160mm 미만인 얇은 벽의 파이프는 와인더(9)에 의해 롤 형태로 감겨질 수 있습니다.

그림 1 PO 파이프 생산 공정 흐름의 개략도

1---압출기; 2---파이프 다이; 3---교정 슬리브;

4---진공 교정 냉각; 5---냉각탱크;

6---운반 단위; 7---커터;

8---프린터; 9---코일러

II.  공정 및 장비

PO 파이프 생산의 경우,고효율 단축 압출기선택되어야 합니다. 공급 구역에는 축방향 홈이 있는 배럴이 사용됩니다. 나사 길이 대 직경(L/D) 비율은 30-33:1입니다. 스크류 구조는 깊이와 피치가 다양한 2단계 설계입니다. 공급 섹션의 피치는 스크류 직경보다 작고, 용융 및 균질화 섹션의 피치는 스크류 직경보다 큽니다. 혼합 효율성을 높이기 위해 일부 나사에는 추가 혼합 헤드 요소가 장착되어 있습니다. 이러한 유형의 단일 스크류 압출기는 상대적으로 높은 출력과 우수한 가소성을 제공합니다. 예를 들어, 스크류 직경이 90mm인 단일 스크류 압출기는 600kg/h를 초과하는 출력을 달성할 수 있습니다. 또한 탄산칼슘, 황산바륨, 목재 가루 또는 유리 섬유로 채워진 PO 파이프의 생산에는 일반적으로 동방향 이축 압출기가 사용됩니다.

PVC 파이프의 생산은 기본적으로 PO 파이프의 생산과 유사합니다. 일반적으로 사용되는 것은 역회전 원추형 또는평행 이축 압출기, 건조 혼합 분말의 직접 압출이 가능합니다. 출력 범위는 작은 직경 파이프의 경우 10kg/h부터 큰 직경 파이프의 경우 1100kg/h입니다. 스크류 L/D 비율이 기존 18:1에서 25:1로 증가되었습니다. 예를 들어,트윈 스크류 압출기90mm 나사 직경을 사용하면 300kg/h를 초과하는 출력을 달성할 수 있습니다.

그림 1에서 볼 수 있듯이 파이프 압출 하류 장비는 주로 냉각수 탱크로 구성되며,운반 단위, 커터, 코일러, 또는 덤프 테이블.

냉각수탱크

파이프가 교정 및 냉각 장치를 빠져나갈 때 실온까지 완전히 냉각되지 않습니다. 더 이상 냉각하지 않으면 배관 벽의 반경 방향에 존재하는 온도 구배로 인해 이미 경화된 외층이 온도 상승으로 인해 다시 부드러워져 변형될 수 있습니다. 반면에 파이프는 운반, 절단, 권선 장비의 응력도 견뎌야 합니다. 그러므로 잔열을 제거하여 배관을 상온까지 냉각시켜야 합니다. 냉각 방법에는 수조 및 분무 냉각이 포함됩니다. 수조 냉각 탱크에서는 수위가 파이프를 완전히 담가야 합니다. 탱크는 여러 부분으로 나누어져 있습니다. 냉각수 입구는 마지막 구간에 설정되어 물 흐름 방향이 파이프 압출 방향과 반대가 되어 냉각 온도 구배가 생성됩니다. 그 결과 파이프가 더욱 점진적으로 냉각되고 내부 응력이 낮아집니다. 냉각수 탱크와 교정/냉각 장치 사이의 거리는 전체 냉각 길이의 1/10을 초과해서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 파이프 외벽과 냉각수 사이의 온도 차이가 과도하게 증가할 수 있습니다. 수조 방식은 간단하지만 탱크 내 상부 수층과 하부 수층의 온도 차이로 인해 냉각이 고르지 않고 파이프가 휘어질 수 있습니다. 또한 파이프에 작용하는 부력으로 인해 쉽게 변형이 발생할 수 있으므로 이 방법은 특히 대구경 파이프 냉각에 적합하지 않습니다.

운반 단위

기능은파이프 운반 장치이미 사이징되고 냉각된 파이프에 일정한 운반 속도와 힘을 제공하여 파이프의 사이징 장치에 의해 발생하는 마찰력을 극복하고 파이프를 와인더 또는 덤프 테이블로 일정한 속도로 끌어내는 것입니다. 운반 장치는 파이프 생산을 위한 다운스트림 장비의 핵심 부품 중 하나이며 다음 요구 사항을 충족해야 합니다.

(1)운반하다속도는 무단계로 원활하게 조정될 수 있어야 하며 일정한 속도의 견인이 보장되어야 합니다. 불안정한 운반 속도로 인해 파이프 직경이 변동될 수 있습니다. 운반 속도는 압출 속도와 밀접하게 조화되어야 합니다. 파이프 벽 두께는 운반 속도를 조절하여 조정됩니다. 운반 속도가 느리면 벽이 두꺼워지고, 속도가 빠르면 벽이 더 얇아집니다. 올바른 운반 속도를 선택하는 것은 제품 치수 적합성을 보장하는 효과적인 방법입니다. 현대적인 디자인은 최대 30m/min의 최대 운반 속도를 달성할 수 있습니다.

(2)상수운반하다밀고 당기는 현상 없이 힘이 유지되어야 합니다. 그렇지 않으면 파이프 표면의 파상 결함이 발생할 수 있습니다. 충분한 견인력도 필요합니다. 필요한 견인력은 접촉 면적과 반경 방향 압력 크기에 따라 증가합니다. 중소 직경 파이프의 경우 견인력은 일반적으로 100-600 N입니다. 대구경 파이프의 경우 일반적으로 800-10,000N입니다.

(3) 클램핑력운반 단위그리퍼는 조정 가능해야 하며 표면 손상이나 변형을 일으키지 않고 다양한 직경의 파이프를 잡을 수 있어야 합니다. 현재는 캐터필러형 그리퍼가 널리 사용되고 있다. 이는 파이프 주위에 균일하게 배열된 2~12개의 트랙으로 구성됩니다. 트랙에는 특정 개수의 고무/플라스틱 클램핑 블록이 내장되어 있으며, 대부분 오목하거나 각진 형태로 되어 있어 파이프에 반경방향 압력을 가하는 면적을 늘릴 수 있습니다. 클램핑력 조정은 공압식, 유압식 또는 리드 스크류 너트 메커니즘을 통해 이루어집니다. 파이프 직경에 따라 트랙 수가 증가합니다.

커터

파이프를 특정 길이로 끌어낸 후 길이에 맞게 절단해야 합니다. 절단기는 파이프 직경 및 벽 두께, 재료 유형, 절단 길이, 절단 품질, 절단 형태 등에 따라 선택되는 다양한 유형이 있습니다. 단두대 유형 자동 절단기 및 원형 방사형 톱은 중소 직경 파이프 절단에 적합합니다. 유성 자동 절단기는 대구경 파이프에 적합합니다. 절단 명령을 받은 절단기는 파이프를 클램프로 잡고 파이프 인출 방향으로 이동하면서 절단 작업을 완료합니다. 절단 후에는 공압 메커니즘이 이를 다시 재설정 위치로 밀어냅니다.

코일러 및 덤프 테이블. 굽힘 중에 변형되지 않는 파이프만 와인더를 사용하여 코일로 감겨 자동 절단 및 언로드됩니다. 권선 선형 속도는 압출 속도와 동기화되며 무단계로 조정될 수 있습니다. 압출 속도가 2m/min 미만인 경우 일반적으로 단일 스테이션 와인더가 사용됩니다. 압출 속도가 2m/min을 초과하는 경우 듀얼 스테이션 또는 멀티 스테이션 와인더를 사용해야 합니다.

III.  파이프 결함 제어를 위한 핵심 요소

그림 1의 프로세스 흐름 순서에 따라 품질 결함을 제거하기 위한 주요 관련 요소는 다음과 같습니다.

(1)수유 섹션:원료배합; 원료의 모양과 크기; 착색방법; 건조방법; 재분쇄/재활용 재료의 혼합; 첨가제의 유형 및 계량; 호퍼 목의 냉각 용량.

(2)압출기: 나사 직경; 나사 L/D 비율; 스크류 압축비; 나사 구조 유형; 나사 속도; 환기 성능; 스크류 온도 조절; 배럴 가열 및 냉각 제어; 압출기 구역에 따른 온도 프로파일; 압출기 토크; 전력 소비; 어댑터; 스크린 체인저의 온도 선택 및 제어; 스크린 팩 유형 및 사양.

(3)주사위:다이 갭; 토지 길이; 다이 구조 유형; 흐름 채널 모양; 용융분포; 온도 설정 및 제어; 다이 헤드 압력; 벽 두께 제어.

(4) 교정 및 냉각:교정 방법; 교정기 치수; 진공 상자 진공 수준 또는 내부 압력 교정 튜브 공기 압력 및 길이; 교정 시스템 밀봉; 교정 시간; 냉각수 유량; 냉각수 온도; 냉각 방법.

(5)냉각수 탱크:냉각방식; 수도관 배치; 냉각수 유량; 냉각 탱크 길이; 냉각수 온도; 파이프 냉각 효과.

(6)운반 단위: 운반 속도 및 제어; 견인력 교정; 클램핑력 및 제어; 트랙 수 및 유효 길이; 클램핑 블록의 표면 경도 및 모양; 운반 오프 접촉 표면.

(7) 커터: 커터 유형; 톱날 치형 및 재료; 재설정 메커니즘; 칩 수집 및 먼지 제거; 소음 제어; 시스템 설정을 제한합니다. 클램핑 메커니즘; 드라이브 시스템 및 전원; 자동 절단 동작 시스템.

(8)코일러 및 덤프 테이블: 장력 조절; 길이 절단 명령 시스템; 와인더 스테이션 선택; 권선 직경; 덤프 동작 표시; 권선 선형 속도.

(9) 부록:자동화된 생산 조건:벽 두께 측정; 외경 제어; 중량 측정 및 생산 통계; 기어멜트펌프 작동상태; 다이 센터링 시스템.

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