LanguagesGhid de extrudare PE: design șurub, temperatură și depanare
Extrudarea polietilenei PE: un ghid complet pentru proiectarea șuruburilor, temperatură și depanare
LDPE, MDPE, HDPE și LLDPE nu au un singur șurub. Acest ghid acoperă ce se schimbă de fapt între familii, cum să setați raportul L/D, raportul de compresie și profilul de temperatură și cum să citiți cele opt probleme care apar pe o linie PE în funcțiune.
EXTRUDIA PE POLIETILENĂ · EXTRUDIA TEVII HDPE · Șurub PE L/D ȘI RAPORT DE COMPRESIUNE · PROBLEME DE EXTRUDARE A POLIETILENULUI
Conductă de presiune HDPE. Toleranța de grosime a peretelui pe o conductă de PE este decisă în amonte de matriță - de cât de constant se topesc contoarele cu șurub, nu de evacuare.
- 1. Ce este de fapt extrudarea PEPolietilena este plasticul cu cel mai mare volum din lume și cea mai mare parte trece prin aextruder cu un singur șurub măcar o dată. În forma sa cea mai simplă, extrudarea PE înseamnă introducerea rășinii de polietilenă - pelete, granule sau fulgi - într-un butoi încălzit, transportarea și comprimarea acesteia de-a lungul unui șurub rotativ, topirea acesteia într-o topitură omogenă și împingerea topiturii printr-o matriță pentru a face țevi, film, foaie, acoperire de cablu sau pelete.Șurubul efectuează patru lucrări într-o singură trecere: transport, comprimare, topire și dozare. Totul în aval - grosimea peretelui, ecartamentul filmului, finisarea suprafeței, stabilitatea ieșirii - este decis de cât de bine sunt echilibrate aceste patru etape pentru familia specială de PE care se află în buncăr. Acesta este motivul pentru care un șurub care rulează frumos pe țeavă HDPE poate sub-amesteca un film LLDPE și poate forfeca excesiv un compus sensibil la căldură pe aceeași mașină.PERSPECTIVA CHEIEPE nu este un singur material. Densitatea și indicele de topire decid cât de multă frecare generează solidele în zona de alimentare, cât de multă forfecare va tolera topitura și câtă umflare a matriței trebuie să compensați la cap. Specificarea „un șurub PE” este cea mai comună - și cea mai scumpă - scurtătură în extrudare.2. Cele patru familii PE nu sunt interschimbabileDensitatea și indicele de topire sunt cele două numere care decid geometria șurubului. Densitatea stabilește cristalinitatea, rigiditatea patului solid și umflarea matriței; indicele de topire stabilește vâscozitatea topiturii și cât de multă forfecare va avea polimerul înainte de a începe să se comporte prost. Mutați oricare dintre ele și șurubul care s-a potrivit pentru ultima lucrare este acum greșit - motiv pentru carebimetalicsau dezbaterea nitrurata urmeaza umplutura, nu marca.
Familial Densitate (g/cm³) Indicele de topire tipic Comportamentul de alimentare cu solide Die swell Ce înseamnă pentru șurub LDPE 0,910–0,925 0,2–4,0 (film) Moale, frecare mare, se hrănește ușor Ridicat Tolerează o fereastră largă de temperatură; are nevoie de un furaj suficient de adânc și de o amestecare bună, nu de mai multă forfecare MDPE 0,926–0,940 0,2–2,0 Frecare moderată Mediu Se află între modelele LDPE și HDPE - șurubul de compromis care nu funcționează perfect HDPE 0,941–0,965 0,05–1,0 Frecare mai tare, mai mică, se hrănește fără tragere de inimă Scăzut Are nevoie de o zonă de compresie mai lungă și de asistență reală pentru alimentare; uzura cilindrului este mai mică, dar cuplul este mai mare LLDPE 0,915–0,925 0,5–3,0 Moale, dar alunecos, interval de topire îngust Mediu-înalt Necesită mai mult amestecare decât mai multă forfecare; sursa clasică de fractură a topiturii și instabilitate a bulelor - Consecința practică este că MDPE și HDPE rulează pe aceeași mașină rareori își doresc același șurub. Dacă amestecul de produse alternează cu adevărat, planificați aal doilea șurub și un butoi potrivitmai degrabă decât o geometrie de compromis care are performanțe slabe la ambele.3. Design șurub: raport L/D și raport de compresieRaportul L/D cumpără lungimea de topire și amestecare. Raportul de compresie cumpără creșterea presiunii și forfecarea. Ele nu sunt independente: cresc ambele, iar timpul de rezidență, cuplul și temperatura de topire urcă toate împreună. Cea publicatădimensiunile șurubului și cilindruluipentru mașina dvs. sunt punctul de plecare, nu răspunsul.
Familia / produs PE L/D tipic Raport de compresie Adâncimea de alimentare Note de proiectare LDPE, film suflat 20–25:1 2,5–3,0 Adânc Șurub cu forfecare scăzută; secțiunea de amestecare contează mai mult decât raportul de compresie LDPE, conductă și tablă 20–25:1 2,5–3,0 Adânc Geometria convențională este suficientă la o putere moderată MDPE 25–30:1 2,5–3,2 Mediu Proiectare pod; verificați față de indicele de topire real înainte de a începe HDPE, conductă, convențional 25–30:1 2,8–3,2 Mediu Gât de alimentare cu caneluri recomandat HDPE, conductă, putere mare 33–38:1 2,8–3,5 Mai superficial Zona de măsurare mai lungă; secțiunea de alimentare decide dacă viteza este utilizabilă LLDPE, film 25–30:1 3,0–4,0 Mediu Adăugați elemente de amestecare; nu încercați să rezolvați fractura topiturii numai cu raportul de compresie PE proiectat, umplutură ridicată sau remacinat 30–33:1 2,5–3,5 Mediu-profunzime Protecția la uzură încetează să fie opțională în acest moment - PERSPECTIVA CHEIERaportul de compresie trebuie să se potrivească cu densitatea în vrac a materiei prime, nu cu piesa finită. Un șurub dimensionat pentru pelete virgine va muri de foame prin remacinare și fulgi cu densitate în vrac scăzută, care este motivul cel mai frecventlinie de reciclaresub-livrează față de ieșirea de pe plăcuța de identificare.
Un set de șuruburi și butoi pentru extrudarea țevii. Șurubul și cilindrul sunt o pereche de lucru: jocul, toleranța de uzură și familia de aliaje înseamnă ceva numai atunci când ambele părți sunt măsurate una față de cealaltă.
- 4. Profilul temperaturiiPE este semicristalin, astfel încât profilul ar trebui să urce treptat de la alimentare la matriță - treptele abrupte creează netopire și vârfuri de cuplu, iar o zonă de alimentare rece va bloca transportul solidelor cu mult înainte ca încălzitoarele să fie aproape de problemă.
Zonă LDPE MDPE MDPE LLDPE Furaj, zona 1 140–165 °C 150–175 °C 160–185 °C 150–175 °C Compresie, zonele 2–3 165–190 °C 175–200 °C 185–215 °C 180–210 °C Contorizare, zonele 4–5 180–205 °C 180–205 °C 190–215 °C 200–225 °C 200–225 °C Adaptor 190–210 °C 195–215 °C 205–225 °C 205–230 °C Die cap 195–215 °C 200–220 °C 210–230 °C 210–235 °C Topitură măsurată 195–215 °C 200–220 °C 205–225 °C 210–230 °C - Acestea sunt intervale de pornire pentru o linie convențională cu un singur șurub. Confirmați cu fișa tehnică a furnizorului de rășină - indicele de topire, tipul de comonomer și pachetul de aditivi le vor muta cu 10-20 °C. Trei obiceiuri mențin profilul onest:· Setați mai întâi temperatura de topire— zonele de butoi sunt un mijloc pentru aceasta, nu o țintă în sine.· Verificați topitura cu o sondă cu ac la cap, nu cu termocuplul cilindric așezat într-o bandă de încălzire.· Înregistrați profilul cu lotul de rășină— când apare o problemă trei săptămâni mai târziu, înregistrarea temperaturii este primul lucru pe care cineva îl cere.5. Extrudarea conductei PE, pas cu pasOLinie de conducte PEeste un lanț de etape de condiționare și fiecare dintre ele își poate asuma vina pentru o problemă cu grosimea peretelui care a început de fapt în șurub.
Pas Ce se întâmplă Ceea ce decide rezultatul 1. Uscarea și manipularea Rășină și măcinați din nou condiționat înainte de a ajunge în buncăr Conținutul de umiditate și nivelul de contaminare 2. Hrănirea Dozare gravimetrică sau volumetrică în gâtul de alimentare Dozare gravimetrică sau volumetrică în gâtul de alimentare Consistența furajului; pe HDPE, starea gâtului cu caneluri 3. Topire și omogenizare Solidele transformate într-o topitură uniformă de-a lungul șurubului Geometria șurubului și profilul temperaturii cilindrului 4. Filtrarea prin topire Pachetul de ecran prinde gelurile și contaminarea Selecția ochiurilor și stabilitatea presiunii 5. Cap de țeavă Mandrinul spiralat distribuie topitura în jurul circumferinței Uniformitatea temperaturii de topire care intră în cap 6. Dimensionarea și răcirea Dimensionarea vacuumului calibrează diametrul exterior; băile cu apă răcesc peretele Nivel de vid, lungime de răcire, viteza liniei 7. Ridicare și tăiere Țeava trasă la tensiune constantă și tăiată la lungime Stabilitatea transportului și sincronizarea ferăstrăului - Pașii de la 3 la 5 sunt acolo unde geometria șurubului, starea cilindrului și designul matriței se întâlnesc. Oșurub uzat sau un orificiu deschisapare mai întâi aici, mai degrabă ca o schimbare lentă a grosimii peretelui decât o schimbare de treaptă.6. Extrudarea peliculei PE: unde diferăFilmul este locul unde diferența LDPE și LLDPE mușcă cel mai tare. LDPE are ramificare cu lanț lung, astfel încât ține bine un balon și tolerează un spațiu mare al matriței. LLDPE este liniar: are o rezistență mai mică la topire, un interval de topire mai îngust și o tendință mult mai puternică de a se rupe topirea, astfel încât spațiul matriței trebuie să scadă și temperatura de topire trebuie să crească.· Gap al morții— LLDPE are, în general, un decalaj mai mic decât LDPE; golurile largi invită pielea de rechin la aceeași ieșire.· Linia de îngheț— o linie joasă și stabilă de îngheț este cea care ține bula. Mutați-l și schimbați optica, precum și stabilitatea.· Rezistența la topire— instabilitatea bulelor pe un amestec bogat în LLDPE este de obicei o problemă de rezistență la topire, nu o problemă a inelului de aer.· Partea șurubului— mai mult amestecare, nu mai multă compresie. Obarieră sau secțiune Maddockîși câștigă locul aici mult mai mult decât o face un raport de compresie mai mare.
Film elastic LLDPE. PE liniar are o rezistență la topire mai mică decât LDPE, astfel încât stabilitatea bulelor este decisă de temperatura de topire și de decalajul matriței cu mult înainte de a fi decisă de inelul de aer.
- 7. Opt probleme de extrudare PE și care sunt acestea de obiceiCele mai multe dintre acestea ajung ca o ieșire sau o plângere de suprafață. Doar două dintre cele opt sunt de obicei o problemă cu șurub - restul sunt alimentare, temperatură sau contaminare, motiv pentru careextruder care se ridicăeste atât de des interpretat greșit ca un șurub uzat.
Simptom Ce este de obicei pe o linie PE Prima mutare Fractură de topire / piele de rechin (LLDPE) Forfecare excesivă la matriță cu un spațiu prea mare Reduceți decalajul matriței și ridicați temperatura de topire cu 10–15 °C înainte de a atinge șurubul Instabilitatea bulelor, film suflat Rezistență scăzută la topire cu un grad liniar, plus răcire neuniformă Coborâți linia de îngheț, corectați inelul de aer, reduceți puterea Deriva de ieșire peste o tură Uzura șuruburilor sau a cilindrului sau un avans de legătură Măsurați diametrul exterior al șurubului și ID-ul cilindrului, apoi inspectați gâtul de alimentare Spiri de cuplu Înfometarea hranei sau o zonă de hrănire rece Ridicați zona 1, verificați debitul buncărului, inspectați gâtul canelat Linii de matriță și dungi longitudinale Acumularea matriței, un pachet de ecran rupt sau un precursor de fractură prin topire Schimbați ecranele, curățați matrița, verificați din nou temperatura de topire Pete negre Rășină degradată ținută în colțuri moarte, adesea cu un șurub uzat Purjați corespunzător, apoi sondați secțiunea de amestecare Variația grosimii peretelui conductei Creștere, variație de temperatură de topire sau un cap uzat și o componentă de verificare Verificați controlul încălzitorului, apoi măsurați uzura șuruburilor Goluri și bule în peretele conductei Umiditate, aer prins sau decompresie excesivă Uscați rășina, revizuiți aerisirea, reglați contrapresiunea - 8. Construcție cu șuruburi și butoi pentru sarcina PEPE nu este deosebit de coroziv, așa că decizia de construcție este aproape în întregime despre abraziune - iar abraziunea vine odată cu umplutura,remacinatiar numărul mare de tone împinse prin butoi.
Constructii Duritatea suprafeței Rezistenta la uzura Rezistenta la coroziune Sarcina tipică PE Durată de viață indicativă 38CrMoAlA nitrurat HRC 52–55 Bun Corect PE virgin, compuși cu conținut scăzut de umplutură 3–5 ani Aliaj bimetalic standard HRC 58–62 Excelent Bun PE cu umplutură medie, extrudare generală 5–7 ani Carbură de tungsten bimetalic HRC 65–68 Superior Bun Linii de mare capacitate de umplere sau PE reciclat 7–10 ani Manșon de căptușeală interioară SKD11 HRC 60–62 Excelent Mediu Compuși PE foarte abrazivi, compozite WPC 5–8 ani - 8. Uzura, coroziunea si decizia materialului butoiuluiOdată ce geometria este corectă, durata de viață este decisă de ceea ce materialul face suprafeței metalice. Două mecanisme domină. Materialele de umplutură abrazive - carbonat de calciu, talc, fibră de sticlă - se macină la zburări și alezaj. Compușii corozivi atacă chimic aceleași suprafețe. PVC cu încărcare mare de umplutură face ambele simultan.PIPLL publică patru aliaje bimetalice din acest motiv, iar alegerea este un schimb între rezistența la uzură, rezistența la coroziune și temperatura de lucru, mai degrabă decât o căutare a celei mai dure suprafețe disponibile.
Aliaj Purta Coroziune Strat Duritate Temp. max PIPLL01 (Fe-Ni-Cr-B) Foarte bun Bun 2–3 mm HRC 58–65 ≤400°C PIPLL02 (Ni-Cr-Co-B) Bun Foarte bun 1,5–2 mm HRC 50–58 ≤450°C PIPLL03 (Ni-Cr-Co-VB) Foarte bun Foarte bun 1,5–2 mm HRC 55–60 ≤450°C PIPLL04 (Ni-WC-Cr-B) Excelent Foarte bun 1,5–2 mm HRC 55–65 ≤600°C PIPLL produceSeturi de șuruburi și butoi PEde la Φ20 mm la Φ500 mm, până la 12 m lungime, pe o bază de 38CrMoAlA cu unstrat de aliaj turnat centrifugalde 2–3 mm unde este specificată construcția bimetală. Acolo unde zona de uzură ar trebui să fie înlocuită mai degrabă decât reînnoită, anmanșon de căptușeală interioarăeste alternativa. Șurubul și cilindrul sunt furnizate și măsurate ca o pereche potrivită prin intermediul nostrucontrolul procesului, deoarece un nou orificiu împotriva unui șurub uzat este o modalitate cunoscută și costisitoare de a eșua de două ori.
Șuruburi finite în atelier. Protecția la uzură este o acoperire pe o geometrie - dacă geometria este greșită, acoperirea face ca răspunsul greșit să dureze mai mult.
9. Ce să trimiteți înainte de a cere un șurub PE și un butoiO cotație construită pe date complete revine corect de prima dată. Lista de mai jos este scurtă și toate acestea sunt informații pe care le aveți deja -Ghid de proiect personalizat pentru butoi cu șurubparcurge ceea ce decide de fapt fiecare element.Categorie Ce să trimită Maşină Marca și modelul mașinii, diametrul șurubului, L/D existent și raportul de compresie Material Familia PE, densitatea și indicele de topire și gradul efectiv al furnizorului Forma materiei prime Pelete virgine, remăcinate, fulgi sau un amestec - cu procentele aproximative Produs Diametrul exterior al conductei și peretele, lățimea și grosimea filmului, ecartamentul foii sau ieșirea peleților Țintă de performanță Puterea necesară în kg/h și puterea curentă măsurată Puncte de durere Ce nu merge bine acum: deviație de ieșire, pete negre, fractură de topire, uzură timpurie Date de linie Profilul temperaturii în utilizare, viteza șurubului, sarcina motorului și contrapresiunea Interfețe Dimensiuni flanșă, gât de alimentare, bandă de încălzire și cap de matriță Istoria purtării Data instalării și ultimele măsurători ale alezajului și șuruburilor, dacă există 10. Întrebări frecventeUn șurub poate rula atât LDPE cât și HDPE?Poate rula pe ambele; nu va fi optim pentru ambele. Compromisul este de obicei vizibil ca subtopire pe partea HDPE sau forfecare excesivă pe partea LDPE. Dacă amestecul de produse alternează în mod regulat, aal doilea șurub și țeava potrivităeste în mod normal mai ieftin decât restul pe care îl generează compromisul.Am nevoie de un gât de alimentare cu caneluri pentru HDPE?Pentru orice lucru peste o putere moderată, da. Peletul HDPE are o frecare mai mică față de peretele cilindrului decât LDPE, astfel încât transportul solidelor - nu topirea - devine etapa limitativă. Un gât canelat cu răcire forțată crește viteza de avans realizabilă și este ceea ce face așurub de mare vitezăutilizabil deloc.De unde știu dacă șurubul sau cilindrul este uzat?Măsurați ambele, la aceleași poziții axiale și comparați-le ca o pereche. Theinspecția uzurii șuruburilor și cilindruluiprocedura acoperă planul de măsurare. Dacă diametrul exterior al șurubului este în mare parte neschimbat și orificiul s-a deschis, cilindrul este problema. Dacă diametrul exterior al șurubului a scăzut, șurubul este. Citirea unui număr fără celălalt este modul în care piesele bune sunt înlocuite inutil.Merită bimetalic pentru PE neumplut?De obicei, nu pentru PE virgin, neumplut - așurub și butoi nitrurate corectva supraviețui următoarei revizii a mașinii. Merită în momentul în care intră în imagine umplutura, remacinarea sau randamentul ridicat; celghid de selecție a aliajului stabilește unde fiecare construcție își câștigă costul.Resurse PIPLL aferenteAveți nevoie de ajutor pentru specificarea unui șurub de extrudare PE și a unui butoi?Trimiteți familia PE și indicele de topire, produsul și datele de linie pe care le rulați astăzi. Vom reveni cu geometria șurubului, L/D și raportul de compresie, construcția butoiului și un set de șuruburi și butoi potrivite, citat ca o pereche. PIPLL este unproducător șurub extruder și butoilucrând în Φ20–500 mm.
