Przewodnik po wytłaczaniu PE: konstrukcja śrub, temperatura i rozwiązywanie problemów

Wytłaczanie polietylenu PE: kompletny przewodnik po projektowaniu śrub, temperaturze i rozwiązywaniu problemów
LDPE, MDPE, HDPE i LLDPE nie mają tej samej śruby. W tym przewodniku opisano, co faktycznie zmienia się pomiędzy rodzinami, jak ustawić współczynnik L/D, współczynnik kompresji i profil temperaturowy oraz jak odczytać osiem problemów pojawiających się na działającej linii PE.
Wytłaczanie polietylenu PE · Wytłaczanie rur HDPE · ŚRUBA PE L/D I WSPÓŁCZYNNIK KOMPRESJI · PROBLEMY Z WYTŁACZANIEM POLIETYLENU
Rura ciśnieniowa HDPE. Tolerancja grubości ścianki rurociągu PE jest ustalana przed matrycą – na podstawie stopnia równomiernego topienia mierników ślimakowych, a nie na podstawie odciągu.

1. Czym właściwie jest wytłaczanie PE

Polietylen jest tworzywem sztucznym występującym w największej ilości na świecie i większość z niego przechodzi przez:wytłaczarka jednoślimakowa przynajmniej raz. W najprostszej formie wytłaczanie PE oznacza wprowadzanie żywicy polietylenowej — granulatu, granulatu lub płatka — do podgrzewanej beczki, przenoszenie i prasowanie wzdłuż obracającej się śruby, stapianie w jednorodny stop i przepychanie stopu przez matrycę w celu wytworzenia rury, folii, arkusza, powłoki kabla lub peletu.

Ślimak wykonuje cztery zadania w jednym przejściu: transportuje, ściska, topi i dozuje. Wszystko na dalszym etapie procesu — grubość ścianki, grubość folii, wykończenie powierzchni, stabilność wyjściowa — zależy od tego, jak dobrze te cztery etapy są zrównoważone dla konkretnej rodziny PE znajdującej się w leju zasypowym. Dlatego też śruba, która dobrze pracuje na rurze HDPE, może na tej samej maszynie niedostatecznie wymieszać gatunek folii LLDPE i nadmiernie ścinać związek wrażliwy na ciepło.

KLUCZOWA INFORMACJAPE nie jest jednym materiałem. Gęstość i wskaźnik płynięcia decydują o tym, jak duże tarcie wytwarzają ciała stałe w strefie zasilania, jakie ścinanie będzie tolerować stop i jak duże pęcznienie matrycy należy skompensować na głowicy. Określenie „śruby PE” jest najczęstszym – i najdroższym – skrótem w procesie wytłaczania.

2. Cztery rodziny PE nie są zamienne

Gęstość i wskaźnik płynięcia to dwie liczby decydujące o geometrii ślimaka. Gęstość określa krystaliczność, sztywność stałego złoża i pęcznienie matrycy; wskaźnik szybkości płynięcia określa lepkość stopu i stopień ścinania, jaki wytrzyma polimer, zanim zacznie się źle zachowywać. Przesuń którąkolwiek z nich, a śruba, która pasowała do ostatniego zadania, będzie teraz nieprawidłowa — i dlategobimetalicznylub azotowana debata dotyczy wypełniacza, a nie marki.

Rodzina	Gęstość (g/cm3)	Typowy wskaźnik płynięcia	Zachowanie się substancji stałych	Umrzeć puchnąco	Co to oznacza dla śruby
LDPE	0,910–0,925	0,2–4,0 (film)	Miękkie, o wysokim współczynniku tarcia, łatwo się podaje	Wysoki	Toleruje szerokie okno temperaturowe; wymaga wystarczająco głębokiego podawania i dobrego mieszania, a nie większego ścinania
MDPE	0,926–0,940	0,2–2,0	Umiarkowane tarcie	Średni	Znajduje się pomiędzy konstrukcjami LDPE i HDPE – śruba kompromisowa, która nie spełnia żadnego zadania idealnie
HDPE	0,941–0,965	0,05–1,0	Twardszy, mniejsze tarcie, posuw niechętnie	Niski	Potrzebuje dłuższej strefy kompresji i prawdziwego wspomagania podawania; zużycie lufy jest mniejsze, ale moment obrotowy jest wyższy
LLDPE	0,915–0,925	0,5–3,0	Miękki, ale śliski, wąski zakres topnienia	Średnio-wysoki	Wymaga więcej mieszania niż większego ścinania; klasyczne źródło pękania stopu i niestabilności pęcherzyków

Praktyczną konsekwencją jest to, że MDPE i HDPE pracujące na tej samej maszynie rzadko wymagają tej samej śruby. Jeśli asortyment produktów rzeczywiście się zmienia, zaplanuj:druga śruba i dopasowana lufazamiast jednej kompromisowej geometrii, która radzi sobie gorzej w obu przypadkach.

3. Konstrukcja śruby: stosunek L/D i stopień sprężania

Stosunek L/D kupuje długość topienia i mieszania. Stopień sprężania powoduje wzrost ciśnienia i ścinanie. Nie są one niezależne: zarówno wzrost czasu przebywania, momentu obrotowego, jak i temperatury topnienia rosną razem. Opublikowanewymiary śruby i lufydla Twojej maszyny są punktem wyjścia, a nie odpowiedzią.

Rodzina / produkt PE	Typowy L/D	Stopień kompresji	Głębokość podawania	Uwagi projektowe
LDPE, folia rozdmuchiwana	20–25:1	2,5–3,0	Głęboko	Śruba o niskim ścinaniu; sekcja mieszania ma większe znaczenie niż stopień sprężania
LDPE, rura i arkusz	20–25:1	2,5–3,0	Głęboko	Przy umiarkowanej mocy wystarczy konwencjonalna geometria
MDPE	25–30:1	2,5–3,2	Średni	Projekt mostu; przed zatwierdzeniem sprawdź rzeczywisty wskaźnik szybkości płynięcia
HDPE, rurowy, konwencjonalny	25–30:1	2.8–3.2	Średni	Zdecydowanie zalecane jest rowkowane gardło zasilające
HDPE, rura, wysoka wydajność	33–38: 1	2,8–3,5	Płytszy	Dłuższa strefa dozowania; sekcja zasilania decyduje, czy prędkość jest użyteczna
LLDPE, film	25–30:1	3,0–4,0	Średni	Dodaj elementy mieszające; nie należy próbować rozwiązywać problemów związanych z pękaniem stopu za pomocą samego stopnia sprężania
Techniczny PE, wysoki wypełniacz lub przemiał	30–33:1	2,5–3,5	Średnio-płytki	Ochrona przed zużyciem przestaje być w tym momencie opcjonalna

KLUCZOWA INFORMACJAStopień sprężania musi odpowiadać gęstości nasypowej surowca, a nie gotowej części. Śruba dostosowana do pierwotnego pelletu będzie cierpieć z powodu przemiału i płatków o małej gęstości nasypowej, co jest najczęstszą przyczynąlinia recyklingudostarcza mniej niż moc wyjściowa z tabliczki znamionowej.
Zestaw ślimaka do wytłaczania rur i beczki. Śruba i lufa to jedna para robocza: luz, naddatek na zużycie i rodzina stopów mają znaczenie tylko wtedy, gdy obie części są mierzone względem siebie.

4. Profil temperaturowy

PE jest półkrystaliczny, dlatego profil powinien wspinać się stopniowo od wsadu do matrycy — strome stopnie powodują niestopienie i skoki momentu obrotowego, a zimna strefa zasilania zablokuje transport cząstek stałych na długo przed tym, zanim grzejniki znajdą się w pobliżu problemu.

Strefa	LDPE	MDPE	MDPE	LLDPE
Pasza, strefa 1	140–165°C	150–175°C	160–185°C	150–175°C
Kompresja, strefy 2–3	165–190°C	175–200°C	185–215°C	180–210°C
Pomiar, strefy 4–5 180–205°C	180–205°C	190–215°C	200–225°C	200–225°C
Adapter	190–210°C	195–215°C	205–225°C	205–230°C
Umrzeć głową	195–215°C	200–220°C	210–230°C	210–235°C
Zmierzony stop	195–215°C	200–220°C	205–225°C	210–230°C

Są to zakresy początkowe dla konwencjonalnej linii jednoślimakowej. Potwierdź w arkuszu danych dostawcy żywicy — wskaźnik szybkości płynięcia, typ komonomeru i pakiet dodatków podniosą je o 10–20 °C. Trzy nawyki sprawiają, że profil jest uczciwy:

· Najpierw ustaw temperaturę topnienia— strefy beczek są do tego środkiem, a nie celem samym w sobie.

· Sprawdź stop za pomocą sondy igłowej przy głowicy, a nie z termoparą cylindryczną umieszczoną w opasce grzejnej.

· Zaloguj profil z partią żywicy— gdy po trzech tygodniach pojawia się problem, pierwszą rzeczą, o którą się pyta, jest zapis temperatury.

5. Wytłaczanie rur PE krok po kroku

ALinia rur PEto łańcuch etapów kondycjonowania i każdy z nich może wziąć na siebie winę za problem z grubością ścianek, który faktycznie zaczął się w śrubie.

Krok	Co się stanie	Co decyduje o wyniku
1. Suszenie i obsługa	Żywica i przemiał kondycjonowane zanim dotrą do leja	Wilgotność i stopień zanieczyszczenia
2. Karmienie Dozowanie grawimetryczne lub objętościowe do gardzieli zasilającej	Dozowanie grawimetryczne lub objętościowe do gardzieli zasilającej	Konsystencja paszy; na HDPE, stan rowkowanej gardzieli
3. Topienie i homogenizowanie	Substancje stałe przekształcane są w jednolity stop wzdłuż ślimaka	Geometria ślimaka i profil temperatury lufy
4. Filtracja stopu	Opakowanie sitowe zatrzymuje żele i zanieczyszczenia	Dobór siatki i stabilność ciśnienia
5. Głowica rury	Spiralny trzpień rozprowadza stopiony materiał na obwodzie	Jednorodność temperatury stopu wchodzącej do głowicy
6. Dobór i chłodzenie	Dobór próżniowy kalibruje średnicę zewnętrzną; kąpiele wodne chłodzą ścianę	Poziom próżni, długość chłodzenia, prędkość linii
7. Odciąg i cięcie	Rura rozciągana przy stałym naprężeniu i przycinana na odpowiednią długość	Stabilność odciągu i synchronizacja piły

W krokach od 3 do 5 spotyka się geometrię śruby, stan lufy i konstrukcję matrycy. Azużyta śruba lub otwarty otwórpojawia się tutaj najpierw jako powolny dryf grubości ścianki, a nie skokowa zmiana.

6. Wytłaczanie folii PE: gdzie jest inaczej
W folii różnica między LDPE i LLDPE jest najbardziej odczuwalna. LDPE ma rozgałęzienia o długim łańcuchu, dzięki czemu dobrze utrzymuje pęcherzyk i toleruje szeroką szczelinę matrycy. LLDPE jest liniowy: ma niższą wytrzymałość stopu, węższy zakres topnienia i znacznie większą tendencję do pękania stopu, więc szczelina matrycy musi się zmniejszyć, a temperatura stopu musi wzrosnąć.
· Umrzeć lukę— LLDPE ma zazwyczaj węższą szczelinę niż LDPE; szerokie szczeliny zapraszają skórę rekina na tę samą moc wyjściową.
· Linia mrozu— tym, co utrzymuje bańkę, jest niska, stabilna linia szronu. Przesuń go, a zmienisz optykę i stabilność.
· Siła topnienia— niestabilność pęcherzyków w mieszance bogatej w LLDPE jest zwykle problemem związanym z wytrzymałością stopu, a nie problemem pierścienia powietrznego.
· Strona śruby— więcej miksowania, a nie większej kompresji. Abariera lub sekcja Maddockzasługuje tutaj na swoje miejsce znacznie bardziej niż wyższy stopień kompresji.
Folia stretch LLDPE. Liniowy PE ma niższą wytrzymałość stopu niż LDPE, więc o stabilności pęcherzyków decyduje temperatura stopu i szczelina matrycy na długo przed tym, jak decyduje o tym pierścień powietrzny.

7. Osiem problemów związanych z wytłaczaniem PE i jakie one zwykle są

Większość z nich pojawia się jako produkt wyjściowy lub skarga powierzchniowa. Tylko dwa z ośmiu mają zwykle charakter problemów ze śrubami — reszta to zasilanie, temperatura lub zanieczyszczenie i dlatego teżwzrost wytłaczarkijest często błędnie odczytywany jako zużyta śruba.

Objaw	Co zwykle jest na linii PE	Pierwszy ruch
Pęknięcie stopu / skóra rekina (LLDPE)	Nadmierne ścinanie na matrycy ze zbyt dużą szczeliną	Zwęzić szczelinę matrycy i podnieść temperaturę stopu o 10–15 °C przed dotknięciem ślimaka
Niestabilność pęcherzyków, rozdmuchana folia	Niska wytrzymałość stopu przy gradacji liniowej oraz nierównomierne chłodzenie	Obniż linię szronu, popraw pierścień powietrzny, zmniejsz moc
Dryft wyjściowy podczas zmiany	Zużycie śruby lub beczki albo zasilanie mostkowe	Zmierz średnicę zewnętrzną śruby i średnicę cylindra, a następnie sprawdź gardziel podającą
Skoki momentu obrotowego	Głód paszowy lub strefa zimnego karmienia	Podnieś strefę 1, sprawdź przepływ w zbiorniku, sprawdź rowkowaną gardziel
Linie matryc i paski wzdłużne	Nagromadzenie matrycy, pęknięty pakiet sit lub prekursor pękania stopu	Zmień sita, wyczyść matrycę, ponownie sprawdź temperaturę topnienia
Czarne plamki	Zdegradowana żywica utrzymywana w martwych rogach, często za pomocą zużytej śruby	Dokładnie przepłucz, a następnie wykonaj boroskop w sekcji mieszania
Zmienność grubości ścianki rury	Falowanie, wahania temperatury stopu lub zużyta głowica i sprawdź element	Sprawdź sterowanie nagrzewnicą, a następnie zmierz zużycie śruby
Pustki i pęcherzyki w ściance rury	Wilgoć, uwięzione powietrze lub nadmierna dekompresja	Wysuszyć żywicę, sprawdzić odpowietrzenie, wyregulować przeciwciśnienie

8. Konstrukcja śrubowo-bębenkowa do zastosowań PE

PE nie jest szczególnie korozyjny, więc decyzja konstrukcyjna prawie wyłącznie opiera się na ścieraniu – a ścieranie pojawia się wraz z wypełniaczem,przemielići sama liczba ton przepchniętych przez lufę.

Budowa	Twardość powierzchni	Odporność na zużycie	Odporność na korozję	Typowy obowiązek PE	Orientacyjny okres użytkowania
Azotowany 38CrMoAlA	HRC 52–55	Dobry	Sprawiedliwy	Dziewiczy PE, mieszanki o niskiej zawartości wypełniacza	3–5 lat
Standardowy stop bimetaliczny	HRC 58–62	Doskonały	Dobry	PE o średnim wypełnieniu, wytłaczanie ogólne	5–7 lat
Bimetaliczny węglik wolframu	HRC 65–68	Znakomity	Dobry	Linie o dużej zawartości wypełniacza lub PE z recyklingu, o dużej wydajności	7–10 lat
Tuleja wewnętrzna SKD11	HRC 60–62	Doskonały	Średni	Wysoce ścierne mieszanki PE, kompozyty WPC	5–8 lat

8. Zużycie, korozja i decyzja materiałowa lufy

Gdy geometria jest prawidłowa, o żywotności decyduje wpływ materiału na powierzchnię metalu. Dominują dwa mechanizmy. Wypełniacze ścierne – węglan wapnia, talk, włókno szklane – szlifują na zgarniakach i otworze. Związki żrące atakują chemicznie te same powierzchnie. PVC z dużą zawartością wypełniacza spełnia obie te funkcje jednocześnie.

Z tego powodu PIPLL publikuje cztery stopy bimetaliczne, a wybór polega na kompromisie pomiędzy odpornością na zużycie, odpornością na korozję i temperaturą pracy, a nie poszukiwaniem najtwardszej dostępnej powierzchni.

Stop	Nosić	Korozja	Warstwa	Twardość	Maksymalna temperatura
PIPLL01 (Fe-Ni-Cr-B)	Bardzo dobry	Dobry	2–3 mm	HRC 58–65	≤400°C
PIPLL02 (Ni-Cr-Co-B)	Dobry	Bardzo dobry	1,5–2 mm	HRC 50–58	≤450°C
PIPLL03 (Ni-Cr-Co-VB)	Bardzo dobry	Bardzo dobry	1,5–2 mm	HRC 55–60	≤450°C
PIPLL04 (Ni-WC-Cr-B)	Doskonały	Bardzo dobry	1,5–2 mm	HRC 55–65	≤600°C

Producent PIPLLZestawy śrub i beczek PEod Φ20 mm do Φ500 mm, do 12 m długości, na podłożu 38CrMoAlA zwarstwa stopu odlewana odśrodkowo2–3 mm, jeśli określono konstrukcję bimetaliczną. Jeżeli strefę zużycia należy raczej wymieniać niż odnawiać, anwewnętrzna tuleja wkładkijest alternatywą. Śruba i lufa są dostarczane i mierzone jako jedna dopasowana para za pośrednictwem naszej firmykontrola procesu, ponieważ nowy otwór w stosunku do zużytej śruby to znany i kosztowny sposób na podwójną awarię.

Gotowe śruby w warsztacie. Ochrona przed zużyciem to powłoka na geometrii — jeśli geometria jest nieprawidłowa, powłoka tylko sprawia, że zła odpowiedź będzie trwać dłużej.

9. Co wysłać zanim poprosisz o śrubę i lufę PE

Wycena zbudowana na pełnych danych jest poprawna za pierwszym razem. Poniższa lista jest krótka i zawierają wyłącznie informacje, które już posiadasz —niestandardowy przewodnik po projekcie beczki śrubowejomawia, o czym faktycznie decyduje każdy element.

Kategoria	Co wysłać
Maszyna	Marka i model maszyny, średnica ślimaka, istniejące L/D i stopień sprężania
Tworzywo	Rodzina PE, gęstość i wskaźnik szybkości płynięcia oraz rzeczywista klasa dostawcy
Formularz surowca	Dziewiczy pellet, przemiał, płatki lub mieszanka – z przybliżonymi wartościami procentowymi
Produkt	Średnica zewnętrzna i ścianka rury, szerokość i grubość folii, grubość blachy lub wydajność peletu
Cel wydajności	Wymagana wydajność w kg/h i aktualnie zmierzona wydajność
Punkty bólowe	Co się teraz dzieje: dryft wyjściowy, czarne plamki, pękanie stopu, wczesne zużycie
Dane liniowe	Stosowany profil temperatury, prędkość ślimaka, obciążenie silnika i przeciwciśnienie
Interfejsy	Wymiary kołnierza, gardzieli zasilającej, taśmy grzejnej i głowicy gwinciarskiej
Noś historię	Data montażu oraz ostatnie wymiary otworów i śrub, jeśli występują

10. Często zadawane pytania

Czy jedna śruba może obsługiwać zarówno LDPE, jak i HDPE?

Może obsługiwać oba; nie będzie to optymalne dla obu. Kompromis jest zwykle widoczny jako niedostateczne stopienie po stronie HDPE lub nadmierne ścinanie po stronie LDPE. Jeśli asortyment produktów zmienia się regularnie, adruga śruba i dopasowana lufajest zwykle tańszy niż złom powstający w wyniku kompromisu.

Czy potrzebuję rowkowanej gardzieli zasilającej dla HDPE?

Dla czegokolwiek powyżej umiarkowanej wydajności, tak. Pellet HDPE ma mniejsze tarcie o ściankę beczki niż LDPE, więc przenoszenie ciał stałych – a nie topienie – staje się etapem ograniczającym. Rowkowane gardło z wymuszonym chłodzeniem zwiększa osiągalną prędkość posuwu i jest tym, co sprawia, że:śruba szybkoobrotowaw ogóle nadaje się do użytku.

Jak poznać, że zużyta jest śruba lub lufa?

Zmierz oba w tych samych pozycjach osiowych i porównaj je jako parę. Thekontrola zużycia śruby i lufyprocedura obejmuje plan pomiarów. Jeśli średnica zewnętrzna śruby pozostaje w dużej mierze niezmieniona, a otwór się otworzył, problemem jest lufa. Jeśli średnica zewnętrzna zwoju śruby spadła, oznacza to, że śruba tak. Odczytywanie jednego numeru bez drugiego oznacza niepotrzebną wymianę dobrych części.

Czy bimetal jest tego wart w przypadku niewypełnionego PE?

Zwykle nie w przypadku pierwotnego, niewypełnionego PE — aprawidłowo azotowana śruba i lufaprzetrwa kolejny remont maszyny. Staje się to tego warte w momencie, gdy pojawia się wypełniacz, przemiał lub wysoka wydajność; theprzewodnik po wyborze stopu określa, gdzie każda konstrukcja generuje swój koszt.

Powiązane zasoby PIPLL

·Jak powstaje lufa śrubowa

· Jak długo wytrzymuje lufa śrubowa i kiedy ją wymienić

· Bimetaliczna prowadnica lufy śrubowej

· Wytłaczarka rośnie – dlaczego wydajność rośnie i spada

Potrzebujesz pomocy w doborze ślimaka i beczki do wytłaczania PE?

Wyślij rodzinę PE i wskaźnik topienia, produkt i dane linii, z których korzystasz dzisiaj. Wrócimy z geometrią śruby, stopniem L/D i kompresją, konstrukcją lufy i dopasowanym zestawem śruba-lufa podawanym jako jedna para. PIPLL jestproducent ślimaków i beczek wytłaczarekpracując w Φ20–500 mm.

· Śruba i lufa określone i zmierzone jako jeden dopasowany zestaw

· Opcje azotowane, bimetaliczne i węglika wolframu, HRC 52–68

· Średnice Φ20–500 mm i długość do 12 m

· Certyfikat materiałowy i raport z kontroli wymiarowej dołączany do każdej przesyłki