Trong quá trình đúc đùn của ống nhựa nhiệt dẻo truyền thống, hướng dòng chảy song song với trục ống và các chuỗi đại phân tử nhựa trong thành ống được định hướng song song với trục ống. Độ bền của thành ống theo hướng trục lớn hơn theo hướng chu vi. Hướng chu vi gấp hai lần hướng trục, do đó cường độ dọc trục và chu vi trái với ứng suất hướng trục và chu vi. Đúc phủ ép đùn ống nhựa nhiệt dẻo quay hướng dòng chảy gần vuông góc với trục ống. Chuỗi đại phân tử nhựa chủ yếu định hướng dọc theo phương chu vi ống, làm cho độ bền chu vi ống nhựa lớn hơn hướng trục, làm cho hướng trục và chu vi Độ bền và lực là nhất quán.

1 Giới thiệu

Việc phát minh ra ống nhựa nhiệt dẻo đã có lịch sử hơn 70 năm. Sự đa dạng, liều lượng, công nghệ ứng dụng và công nghệ sản xuất ống nhựa đều có những bước tiến đáng kinh ngạc.

Tuy nhiên, trong quá trình đúc đùn của ống nhựa nhiệt dẻo truyền thống, hướng chảy của nhựa nóng chảy song song với trục của ống, và về cơ bản không có sự thay đổi nào trong hơn bảy mươi năm. Nhược điểm của hành động này là các chuỗi đại phân tử nhựa trong thành ống được định hướng song song với trục ống, và độ bền của thành ống lớn hơn theo hướng song song với trục ống hơn là vuông góc với trục ống. Điều này hoàn toàn ngược lại với lực lên thành ống khi áp lực-mang đường ống chịu áp suất bên trong. Theo phân tích ứng suất của áp suất-mang đường ống, khi đường ống chịu áp lực bên trong, ứng suất tạo ra trong thành ống dọc theo chu vi bằng khoảng hai lần ứng suất sinh ra trong thành ống song song với trục ống.

Ban đầu, độ bền của nhựa thấp hơn nhiều so với độ bền của kim loại. Hướng có độ bền dẻo cao hơn không được sử dụng trên thành ống theo chu vi nơi độ bền của ống nhựa cao mà rơi vào hướng của trục có yêu cầu về độ bền tương đối thấp. Sự tồn tại của hiện tượng chắc chắn là một sự lãng phí lớn. Các chất dẻo khác nhau có độ lớn khác nhau của tính dị hướng này. Ví dụ, TLCP, là thứ dễ định hướng nhất, khi sử dụng phương pháp ép phun, cường độ song song với hướng dòng chảy cao bằng khoảng ba lần cường độ vuông góc với hướng dòng chảy. Có nghĩa là, TLCP với cường độ 150MPa, khi ống được sản xuất bằng phương pháp đúc đùn truyền thống, cường độ sử dụng của nó nhỏ hơn 50MPa.

Bằng sáng chế của Trung Quốc CN101332667A tiết lộ đầu đùn ống nhựa dài gia cố bằng sợi thủy tinh và đặc biệt liên quan đến đầu đùn ống tròn bằng nhựa được lắp đặt trên máy đùn nhựa và có các đặc điểm của hỗn hợp xoắn ốc trực tuyến của các sợi thủy tinh dài. Thiết bị có đầu vào là sợi thủy tinh và thiết bị trộn và phân phối sợi và nấu chảy và thiết bị quay trục gá. Thiết bị trộn và phân phối của tay khoan đầu vào thành công một chiều dài nhất định của sợi thủy tinh được xử lý bằng chất kết nối vào chất dẻo nóng chảy. Và làm cho sợi thủy tinh được trộn đều vào nó để trở thành một hỗn hợp sợi-nhựa nóng chảy. Thiết bị quay trục gá của khuôn nhận ra sự chuyển đổi của dòng chảy chảy giữa trục gá và khuôn từ chảy dọc theo trục của trục gá sang chảy quanh trục gá theo hướng xoắn ốc cho đến khi đông đặc. Trong ống nhựa được đùn bởi thiết bị trên, các phân tử polyme và sợi thủy tinh dài được định hướng dọc theo hướng xoắn của trục, điều này giúp cải thiện đáng kể độ bền chu vi của ống.

Tuy nhiên, sự sắp xếp theo chu vi của các sợi thủy tinh dài trong ống nhựa nói trên được thực hiện bằng chuyển động quay của trục gá trong khuôn, cần có thêm lực truyền động và các thiết bị truyền động tương ứng (như đĩa xích điều chỉnh tốc độ trục gài, xích truyền động quay trục gá). Bánh xe đỡ, trục truyền quay trục gá, trục gá quay và đĩa xích dẫn động truyền động), không chỉ tiêu tốn năng lượng mà còn có kết cấu phần đầu phức tạp; Ngoài ra, một trong những nhược điểm không thể vượt qua của thiết bị trên là nóng chảy quay với trục gá và Trong quá trình đẩy dần khuôn ra và làm nguội và định hình, có ứng suất quay trong ống trống. Do đó, ngoài chuyển động thẳng của ống, người ta thêm vào một loại chuyển động quay không cần thiết, và ứng suất quay sẽ bị đóng băng trong thành ống. Điều này không được cho phép bởi quá trình đúc đùn của tất cả các ống nhựa nhiệt dẻo; Ngoài ra, nhiệt độ nóng chảy của hầu hết quá trình ép đùn nhựa là khoảng 200 ℃, một số thậm chí cao đến khoảng 400 ℃, áp suất nóng chảy của nhựa trong quá trình đùn ép Cao như vài megapascal đến hàng chục megapascal, áp suất của polyme sợi thủy tinh nóng chảy được liên kết cao hơn, điều này làm cho việc làm kín giữa thanh lõi và bệ chịu lực rất khó khăn, có khả năng gây rò rỉ nóng chảy và ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của thiết bị. Và làm tăng cường độ lao động của người vận hành, thậm chí có khi dẫn đến hư hỏng thiết bị và các tình huống khác.

2. Đúc lớp phủ đùn của ống nhựa nhiệt dẻo

Nó chủ yếu được sử dụng để đúc ống nhựa nhiệt dẻo. Phương pháp truyền thống là ép đùn. Như đã đề cập ở trên, trong quá trình ép đùn, hướng dòng chảy song song với trục ống, và chuỗi đại phân tử cũng được định hướng song song với trục ống. Cường độ của thành ống lớn hơn vuông góc với trục ống. Để cải thiện hiệu suất của ống nhựa và mang lại cho chúng những chức năng mới, bề mặt bên ngoài của ống nhựa thường được sửa đổi để cải thiện độ bền, độ dẻo dai, mô đun đàn hồi hoặc khả năng chống oxy, chống tĩnh điện và dẫn điện, chống cháy, v.v. của ống nhựa. . Trong phương pháp phủ đùn truyền thống, hướng của dòng chảy cũng song song với trục của ống.

Để thay đổi công nghệ lạc hậu này, Manrui De Automation System Co., Ltd. đã đăng ký bằng sáng chế PCT và được sự cho phép của Hoa Kỳ, như trong Hình 2. Sử dụng công nghệ đã được cấp bằng sáng chế này, trong quá trình đùn ống nhựa, hướng dòng chảy được thay đổi từ song song với trục ống sang vuông góc với trục ống, và hướng của chuỗi đại phân tử nhựa cũng thay đổi từ song song với trục ống sang vuông góc với trục ống. , Và tiếp tuyến với chu vi của ống, cường độ của thành ống vuông góc với trục ống lớn hơn song song với trục ống, và ống nhựa nhiệt dẻo gia cố bằng sợi cũng sẽ đạt được cốt thép thực theo phương vuông góc với ống. trục. Bằng sáng chế này cung cấp một công nghệ quan trọng để thay đổi hướng của dòng chảy, cụ thể là, một đầu máy sơn đùn có chứa tấm vách ngăn và thiết bị đúc phủ ống nhựa có chứa đầu máy sơn.

Hai dòng nóng chảy sinh ra ở hai bên vách ngăn chảy theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ và được phủ lên thành ngoài của phôi ống do ống lõi tạo thành. Các chuỗi đại phân tử của chất dẻo nhiệt định hướng dọc theo chu vi của phôi ống. Dưới tác dụng của vận tốc thẳng trục do máy kéo tác dụng lên đường ống, hai dòng chảy sẽ tạo thành một sự sắp xếp chéo, và góc giao nhau được xác định bởi tốc độ kéo và tốc độ dòng chảy.

Thiết bị đúc lớp phủ đùn ống nhựa nhiệt dẻo (2, thiết bị tiền xử lý nguyên liệu thô; 5, máy đùn cấp liệu lớp phủ; 6, đầu ép đùn lớp phủ; 7, thiết bị làm mát định cỡ; 8, thiết bị kéo; 9, thiết bị cuộn ống thành phẩm; 10. Đùn ống lõi máy ép)

Việc đúc lớp phủ đùn ống nhựa nhiệt dẻo được thực hiện như sau: Hai vách ngăn được cung cấp trong đầu lớp phủ đùn 6 và được cung cấp bởi hai máy đùn. Một vách ngăn nhận polymer nóng chảy và dẻo hóa từ máy đùn 10 và đùn ống lõi, và vách ngăn kia nhận polymer nóng chảy và dẻo từ máy đùn 5 và ép đùn. Bao bọc ống lõi, ống thành phẩm có thể thu được sau khi làm nguội và định hình.

Quá trình sản xuất ống nhựa nhiệt dẻo dựa vào lực kéo của máy kéo để dẫn ống trống vào thiết bị làm nguội định cỡ. Dưới tác dụng của lực kéo, hai dòng chảy ngược chiều do vách ngăn tạo thành sẽ chảy quanh trục gá. Quỹ đạo xoắn ốc được kéo dài để tạo thành một mạng lưới, có thể được gọi là một tổ hợp chéo. Kích thước của góc xoắn được xác định bằng tỷ số giữa tốc độ đùn và tốc độ kéo. Góc xoắn (góc ghép chéo) có độ bền vòng bằng hai lần độ bền trục là góc lý tưởng. Ống thành phẩm trong Hình 6 thực sự có cấu trúc bốn lớp, và các chuỗi đại phân tử trong bốn lớp được định hướng dọc theo chu vi của ống.

3. Ứng dụng của đúc lớp phủ đùn ống nhựa nhiệt dẻo

TLCP có các đặc tính của cường độ cao, mô đun cao, khả năng chịu nhiệt cao, chịu va đập cao, chống mài mòn cao, chống cháy cao, rào cản cao, chống ăn mòn, rão thấp, dẫn nhiệt thấp, v.v. và hiệu suất vượt trội. Tuy nhiên, các chuỗi đại phân tử của nó dễ bị định hướng và tính dị hướng của sản phẩm là nghiêm trọng, và độ bền của mối nối hàn rất khác với mối nối không hàn, điều này hạn chế ứng dụng rộng rãi của sản phẩm. Ống TLCP hoặc ống hợp kim TLCP / TP được đùn và tráng bằng công nghệ đúc lớp phủ đùn ống nhựa nhiệt dẻo. Các đại phân tử hình que của TLCP sẽ được định hướng gần như vuông góc với trục của ống. Định hướng này chủ yếu sẽ được phản ánh trong độ bền chu vi của đường ống. Mặt khác, nhược điểm của độ bền mối hàn thấp sẽ được bù đắp bằng cách ghép chéo.

Đường ống dẫn hơi 3.1TLCP

Khi được sử dụng để vận chuyển hơi có nhiệt độ cao hơn, so với ống kim loại, nó có thể tiết kiệm nhiều chi phí chống ăn mòn và giữ nhiệt, và có tuổi thọ lâu dài; so với các phương pháp đúc đùn truyền thống, khả năng chịu áp lực của ống có thể tăng hơn gấp đôi.

Đường ống vận chuyển và thu gom dầu thô 3.2TLCP

So với ống kim loại, nó có thể tiết kiệm rất nhiều chi phí chống ăn mòn, nhiều chi phí truy xuất nhiệt và cách nhiệt, và có tuổi thọ lâu dài; so với các phương pháp đúc đùn truyền thống, khả năng chịu áp lực của ống có thể tăng hơn gấp đôi.

Ống lót bơm dầu hợp kim 3.3TLCP / TPU

có thể được điều chỉnh để sản xuất giếng dầu trong phạm vi 5000 mét, vượt xa 2500 mét của lớp lót UHMWPE và 3500 mét của lớp lót PEX.

Ống nhựa chắn oxy hợp kim 3.4TLCP / PO

Khả năng chống nước tuyệt vời, chịu nhiệt, hiệu suất rào cản, tính chất cơ học, v.v., cấu trúc hai lớp, hiệu suất vượt quá việc sử dụng ống nhựa ngăn oxy cấu trúc năm lớp EVOH, dễ dàng tái chế chất thải. (1, ống nhựa thành phẩm; 2. thiết bị xử lý nguyên liệu thô; 3. máy cấp ống; 4. thiết bị xử lý plasma làm nóng bề mặt ống; 5. máy đùn; 6. đầu phủ đùn; 7. thiết bị làm mát định hình; 8. Máy kéo; 9. Ống nhựa cản oxy phủ lớp hợp kim TLCP / PO)

Tốc độ dòng của bộ cấp ống 3 và bộ dẫn ống 8 là bằng nhau và các ống bán thành phẩm cần sửa đổi bề mặt hoặc thêm các chức năng mới, chẳng hạn như ống PEXb, ống PEXc và ống PEXa liên kết ngang đồng bộ cần được phủ với lớp ngăn oxy, được đặt trong các bán thành phẩm. Trên máy tháo cuộn ống 1, việc tháo cuộn được kéo bởi bộ cấp ống 3 và thanh dẫn ống 8, và đi vào ống xử lý bề mặt thiết bị 4 để xử lý bề mặt của ống. Phương pháp xử lý là xử lý plasma, xử lý corona hoặc xử lý bằng ngọn lửa Sau đó, ống bán thành phẩm đã qua xử lý bề mặt đi vào đầu lớp phủ 6 và kết hợp với polyme tan chảy đã được nấu chảy và hóa dẻo bởi thiết bị xử lý nguyên liệu thô 2 và lớp phủ máy đùn lớp 5. Trong đầu phủ 6, chất nóng chảy chảy vuông góc với trục của ống bán thành phẩm và chảy ngược chiều kim đồng hồ dọc theo tiếp tuyến với thành ngoài của ống bán thành phẩm. Sau khi được phủ lên bề mặt bên ngoài của ống bán thành phẩm, nó đi vào bể nước làm mát định hình 7 để làm mát và tạo hình, và cuối cùng sẽ thu được một ống cản ôxy với lớp ngăn ôxy được sửa đổi bằng cách phủ ép đùn trên bề mặt bên ngoài, và được thu thập trên máy cuốn thành phẩm 9.

Sử dụng thiết bị và hợp kim TLCP / PE, có thể sản xuất ống PEX cấu trúc hai lớp và ống PERT cản oxy; bằng cách sử dụng thiết bị thể hiện trong Hình 7 và hợp kim TLCP / PP (hoặc PB-1), có thể sản xuất ống ngăn ôxy cấu trúc hai lớp PB-1 và ống PP ngăn ôxy, v.v.
3.5 Ống cấu trúc nhiều lớp

Khi đúc lớp phủ đùn nhiều lớp, có thể dễ dàng nhận ra sự kết hợp của các lớp chức năng, chẳng hạn như ống thoát nước trong ống polyetylen được sử dụng trong các mỏ than. Hiệu suất chính và các yêu cầu chức năng của mỗi lớp như sau:

Ống lõi bên trong: chủ yếu cần có khả năng chống cháy và chống mài mòn. Để giảm một lượng lớn chất chống cháy và giảm tính chất cơ học của ống bên trong, một lượng nhỏ nhựa TLCP không cháy có thể được thay thế cho một phần của nhựa polyetylen mật độ cao và lượng chất chống cháy được thêm vào là giảm. , HDPE được gia cố bằng TLCP, giúp cải thiện khả năng chống mài mòn của ống bên trong.

Ống lớp trung gian: Chủ yếu yêu cầu tính chống cháy và tính chất cơ học. Có thể sử dụng nhựa TLCP không cháy hơn để thay thế nhựa polyetylen tỷ trọng cao. Lượng chất chống cháy được thêm vào được giảm bớt và HDPE được gia cố bằng TLCP.

Ống ngoài: Chủ yếu yêu cầu chống cháy và chống tĩnh điện. Để giảm một lượng lớn chất chống cháy và giảm cơ tính của ống bên ngoài, một lượng nhỏ nhựa TLCP không cháy có thể được sử dụng để thay thế một phần nhựa polyetylen mật độ cao, và lượng chất chống cháy được thêm vào bị giảm, HDPE Nó đã được tăng cường bởi TLCP, ngay cả khi nó là chất chống tĩnh điện phải được thêm vào, tác động đến cơ tính của ống bên ngoài sẽ giảm đáng kể.

Để loại bỏ sự gia tăng chi phí nguyên liệu do bổ sung một lượng lớn TLCP, việc bổ sung râu vào công thức của từng lớp là rất hiệu quả và cần thiết. Ngoài ra, nó còn có thể làm cho vật liệu tăng cường, tăng cường, dẻo dai, tăng nhiệt độ cháy, giảm lượng khói. Và như thế. Mỗi lớp được thêm TLCP và râu. Độ bền chu vi của ống polyethylene tổng hợp nhiều lớp được sử dụng trong các mỏ than dưới lòng đất được sản xuất bởi thiết bị đúc lớp phủ đùn ống nhựa nhiệt dẻo đã được cải thiện và độ dày thành ống của nó đã được giảm xuống. Giảm giá thành của đường ống.

4. Phần kết luận

Đúc phủ khuôn đùn ống nhựa nhiệt dẻo thay đổi định hướng của chuỗi đại phân tử đúc đùn truyền thống và khắc phục những thiếu sót của đầu trục quay CN101332667A. Thiết bị không có bộ phận chuyển động, không có niêm phong đặc biệt, và sẽ không làm tăng tỷ lệ hỏng hóc của thiết bị; Dòng chảy đi theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ, ống trống sẽ không quay, và không có ứng suất bên trong quay; độ bền chu vi của ống được tăng lên, và khả năng chịu áp lực của ống được cải thiện. Công nghệ này phù hợp để sản xuất hầu hết các loại ống nhựa nhiệt dẻo.

Liên kết đến bài viết này ：Đúc phủ ép đùn ống nhựa nhiệt dẻo

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

Độ chính xác 3, 4 và 5 trục Cơ khí CNC dịch vụ cho gia công nhôm, berili, thép cacbon, magiê, gia công titan, Inconel, bạch kim, siêu hợp kim, axetal, polycarbonate, sợi thủy tinh, than chì và gỗ. Có khả năng gia công các bộ phận có đường kính lên đến 98 inch. và dung sai độ thẳng +/- 0.001 in. Các quy trình bao gồm phay, tiện, khoan, doa, ren, khai thác, tạo hình, khía, gia công phản lực, gia công kim loại, doa và cắt laser. Các dịch vụ thứ cấp như lắp ráp, mài không tâm, xử lý nhiệt, mạ và hàn. Sản xuất nguyên mẫu và số lượng thấp đến cao được cung cấp với số lượng tối đa 50,000 chiếc. Thích hợp cho năng lượng chất lỏng, khí nén, thủy lực và van các ứng dụng. Phục vụ các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, máy bay, quân sự, y tế và quốc phòng. sales@pintejin.com ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.