ביציקת שחול של צינורות תרמופלסטיים מסורתיים, כיוון זרימת ההיתוך מקביל לציר הצינור, ושרשראות המקרומולקולריות הפלסטיות בדופן הצינור מכוונות במקביל לציר הצינור. חוזק דופן הצינור גדול יותר בכיוון הצירי מאשר בכיוון ההיקפי. הכיוון ההיקפי הוא פי שניים מהכיוון הצירי, ולכן החוזק הצירי וההיקפי מנוגד למתח הצירי וההיקפי. דפוס ציפוי שחול צינורות תרמופלסטי מסובב את כיוון זרימת ההיתוך כדי שיהיה קרוב לאונך לציר הצינור. השרשרת המקרו-מולקולרית הפלסטית מכוונת בעיקר לאורך כיוון היקפי הצינור, מה שהופך את החוזק ההיקפי של צינור הפלסטיק לגדול יותר מהכיוון הצירי, מה שהופך את הכיוונים הציריים וההיקפיים לחוזק ולכוח עקביים.

1 מבוא

להמצאת הצינורות התרמופלסטיים יש היסטוריה של יותר מ-70 שנה. המגוון, המינון, טכנולוגיית היישום וטכנולוגיית הייצור של צינורות פלסטיק עשו התקדמות מדהימה.

עם זאת, ביציקת אקסטרוזיה של צינורות תרמופלסטיים מסורתיים, כיוון הזרימה של התכת הפלסטיק מקביל לציר הצינור, ובעצם לא חל שינוי כבר יותר משבעים שנה. החיסרון של פעולה זו הוא ששרשרות המקרומולקולריות הפלסטיות בדופן הצינור מכוונות במקביל לציר הצינור, וחוזק דופן הצינור גדול יותר בכיוון המקביל לציר הצינור מאשר בניצב לציר הצינור. זה בדיוק ההפך מהכוח על דופן הצינור כאשר הלחץ-מֵסַב הצינור נתון ללחץ פנימי. על פי ניתוח הלחץ של הלחץ-מֵסַב צינור, כאשר הצינור נמצא בלחץ פנימי, הלחץ הנוצר בדופן הצינור לאורך ההיקף הוא בערך פי שניים מהלחץ הנוצר בדופן הצינור במקביל לציר הצינור.

במקור, חוזק הפלסטיק נמוך בהרבה מזה של מתכת. הכיוון של חוזק פלסטי גבוה יותר אינו משמש על דופן הצינור ההיקפי שבו חוזק צינורות הפלסטיק גבוה, אלא נופל על הכיוון הצירי עם דרישות חוזק נמוכות יחסית. קיומה של התופעה הוא ללא ספק בזבוז גדול. לפלסטיקים שונים יש גדלים שונים של האניזוטרופיה הזו. לדוגמה, TLCP, שהוא הקל ביותר להתמצאות, כאשר נעשה שימוש בהזרקה, החוזק המקביל לכיוון זרימת ההיתוך גבוה עד פי שלושה מזה של הניצב לכיוון זרימת ההיתוך. כלומר, TLCP בחוזק של 150MPa, כאשר הצינור מיוצר בשיטת יציקת שחול מסורתית, החוזק השמיש שלו נמוך מ-50MPa.

פטנט סיני CN101332667A חושף ראש שחול צינור פלסטיק ארוך מחוזק בסיבי זכוכית, ומתייחס ספציפית לראש שחול צינור עגול מפלסטיק המותקן על מכבש פלסטיק ויש לו את המאפיינים של שילוב ספירלי מקוון של סיבי זכוכית ארוכים. למכשיר יש קלט של סיבי זכוכית ומכשיר הערבוב וההפצה של סיבים ונמסים והמכשיר מסתובב. מכשיר הערבוב וההפצה של הידית הכניס בהצלחה אורך מסוים של סיבי זכוכית שטופלו בחומר צימוד לתוך התכת הפלסטיק המפלסטיק. והפוך את סיבי הזכוכית מעורבבים לתוכו באופן שווה כדי להפוך להמסה מעורבת סיבים-פלסטיק. מתקן סיבוב הציר של התבנית מממש את המעבר של ההיתוך הזורם בין הציר לתבנית מזרימה לאורך ציר הציר לזרימה סביב הציר בכיוון ספירלי עד שהוא מתמצק. בצינור הפלסטיק שחולץ על ידי המכשיר הנ"ל, מולקולות פולימר וסיבי זכוכית ארוכים מכוונות לאורך כיוון הספירלה של הציר, מה שמשפר מאוד את החוזק ההיקפי של הצינור.

עם זאת, הסידור ההיקפי של סיבי הזכוכית הארוכים בצינור הפלסטיק הנ"ל מתממש על ידי סיבוב הציר בתבנית, הדורש כוח הנעה נוסף והתקני הילוכים מתאימים (כגון גלגל שיניים לכוונון מהירות ציר, שרשרת הולכה לסיבוב ציר. תמיכת גלגלים, שרשרת תיבת הילוכים מסתובבת, ציר מסתובב וגלגל שיניים מונע, לא רק צורכת אנרגיה אלא גם בעלת מבנה ראש מסובך; בנוסף, אחד החסרונות הבלתי עבירים של ההתקן הנ"ל הוא שההמסה מסתובבת עם המדרל ונמצאת בתהליך של דחיפה הדרגתית החוצה את התבנית וקירור ועיצוב, יש מתח סיבוב בחסר הצינור. לכן, בנוסף לתנועה הליניארית של הצינור, מתווספת מעין תנועת סיבוב מיותרת, ומתח הסיבוב יקפא בדופן הצינור. הדבר אינו מותר על ידי יציקת שחול של כל צינורות פלסטיק תרמופלסטיים; בנוסף, טמפרטורת ההיתוך של רוב עיבודי שחול הפלסטיק היא כ-200 ℃, חלקם אפילו גבוהים עד כ-400 ℃, לחץ ההיתוך של הפלסטיק בתהליך האקסטרוזיה גבוה עד כמה מגה-פסקל עד עשרות מגה-פסקל, לחץ הפולימר נמס מלא בסיבי זכוכית חייב להיות גבוה יותר, מה שמקשה מאוד על האיטום בין מוט הליבה למושב המיסב, מה שעלול לגרום לדליפת נמס ולהשפיע על הפעולה הרגילה של הציוד. ולהגביר את עוצמת העבודה של המפעיל, ולפעמים אף להוביל לפגיעה בציוד ולמצבים נוספים.

2. יציקת ציפוי אקסטרוזיה של צינורות תרמופלסטיים

הוא משמש בעיקר לייצור צינורות תרמופלסטיים. השיטה המסורתית היא דפוס אקסטרוזיה. כפי שהוזכר לעיל, במהלך תהליך יציקת האקסטרוזיה, כיוון זרימת ההיתוך מקביל לציר הצינור, וגם השרשרת המקרומולקולרית מכוונת במקביל לציר הצינור. חוזק דופן הצינור גדול ממאונך לציר הצינור. על מנת לשפר את הביצועים של צינורות פלסטיק ולתת להם פונקציות חדשות, המשטח החיצוני של צינורות פלסטיק משתנה לעתים קרובות כדי לשפר את החוזק, הקשיחות, המודול האלסטי או עמידות החמצן, מוליכות אנטי-סטטית וחשמלית, עיכוב בעירה וכו'. של צינורות פלסטיק. . בשיטת ציפוי האקסטרוזיה המסורתית, גם כיוון זרימת ההיתוך מקביל לציר הצינור.

על מנת לשנות טכנולוגיה לאחור זו, חברת Manrui De Automation System Co., Ltd הגישה בקשה לפטנט PCT ואושרה על ידי ארצות הברית, כפי שמוצג באיור 2. באמצעות טכנולוגיה מוגנת פטנט זו, במהלך תהליך האקסטרוזיה של צינורות פלסטיק, כיוון זרימת ההיתוך משתנה מקביל לציר הצינור לאונך לציר הצינור, והכיוון של השרשרת המקרו-מולקולרית הפלסטית משתנה גם הוא מקביל לציר הצינור לאונך לציר הצינור. , ומשיק להיקף הצינור, חוזק דופן הצינור בניצב לציר הצינור גדול מקביל לציר הצינור, והצינור התרמופלסטי מחוזק בסיבים ישיג גם חיזוק אמיתי בכיוון הניצב לצינור צִיר. פטנט זה מספק טכנולוגיית מפתח לשינוי כיוון זרימת ההיתוך, דהיינו, ראש מכונת ציפוי אקסטרוזיה המכיל פלטת מגן ומכשיר יציקת ציפוי צינור פלסטיק המכיל ראש מכונת ציפוי.

שני זרמי ההיתוך הנוצרים משני צידי ה-Baffle זורמים בכיוון השעון ונגד כיוון השעון ומצופים על הדופן החיצונית של עובר הצינור שנוצר על ידי צינור הליבה. השרשראות המקרומולקולריות של התרמופלסטי מכוונות לאורך היקף עובר הצינור. תחת פעולת המהירות הליניארית הצירית המופעלת על ידי הטרקטור על הצינור, שני זרמי ההיתוך יהוו סידור צולב, וזווית החצייה נקבעת על פי מהירות המתיחה וקצב זרימת ההיתוך.

מכשיר דפוס ציפוי שחול צינורות תרמופלסטי (2, מכשיר טיפול מקדים של חומר גלם; 5, מכבש להזנת שכבת ציפוי; 6, ראש ציפוי שחול; 7, מכשיר קירור למידות; 8, התקן מתיחה; 9, מכשיר סלילת צינור מוגמר; 10. שחול צינורות ליבה מכונת דפוס)

יציקת ציפוי שחול צינורות תרמופלסטית מבוצעת באופן הבא: שני משטחים מסופקים בראש ציפוי האקסטרוזיה 6 ומוזנים על ידי שני מכבשים. בפל אחד מקבל את נמס הפולימר המותך והמפלסטיק מהאקסטרודר 10 ומוציא את צינור הליבה, והבפל השני מקבל את נמס הפולימר המותך והמפלסטיק מהאקסטרודר 5 ומוציא אותו. כיסוי צינור הליבה, ניתן להשיג את הצינור המוגמר לאחר קירור ועיצוב.

תהליך הייצור של צינורות תרמופלסטיים מסתמך על כוח המתיחה של הטרקטור כדי להוביל את ריק הצינור לתוך התקן הקירור לגודל. תחת כוח המתיחה, שני זרימות ההיתוך המנוגדות שנוצרו על ידי הבלאט יזרמו סביב הציר. המסלול הספירלי נמתח ליצירת רשת, שניתן לכנותה תרכובת צולבת. גודל זווית הסליל נקבע על ידי היחס בין מהירות האקסטרוזיה למהירות המתיחה. זווית הסליל (זווית מורכבת צולבת) שחוזק החישוק שלה שווה לכפול מהחוזק הצירי היא הזווית האידיאלית. לצינור המוגמר באיור 6 יש למעשה מבנה של ארבע שכבות, והשרשרות המקרומולקולריות בארבע השכבות מכוונות לאורך היקף הצינור.

3. יישום של דפוס ציפוי שחול צינור תרמופלסטי

ל-TLCP יש מאפיינים של חוזק גבוה, מודולוס גבוה, עמידות בחום גבוהה, עמידות בפני פגיעה גבוהה, עמידות בפני שחיקה גבוהה, עיכוב בעירה גבוה, מחסום גבוה, עמידות בפני קורוזיה, זחילה נמוכה, מוליכות תרמית נמוכה וכו' וביצועים יוצאי דופן. עם זאת, השרשראות המקרומולקולריות שלו מכוונות בקלות, והאניזוטרופיה של המוצר רצינית, וחוזק המפרק המרותך שונה מאוד מזה של המפרק הלא מרותך, מה שמגביל את היישום הרחב של המוצר. צינורות TLCP או צינורות סגסוגת TLCP/TP מופקעים ומצופים בטכנולוגיית יציקת ציפוי שחול צינורות תרמופלסטיים. המקרומולקולות בצורת מוט של TLCP יהיו מכוונות כמעט בניצב לציר הצינור. כיוון זה יבוא לידי ביטוי בעיקר בחוזק ההיקפי של הצינור. מצד שני, ואת החסרונות של חוזק ריתוך נמוך יפוצו על ידי תרכובת צולבת.

צינור קיטור 3.1TLCP

בשימוש להובלת קיטור בטמפרטורה גבוהה יותר, בהשוואה לצינורות מתכת, זה יכול לחסוך הרבה עלויות נגד קורוזיה ושימור חום, ויש לו חיי שירות ארוכים; בהשוואה לשיטות דפוס שחול מסורתיות, יכולת נשיאת הלחץ של צינורות יכולה להיות יותר מכפילה.

צינור איסוף והובלה של נפט גולמי 3.2TLCP

בהשוואה לצינורות מתכת, זה יכול לחסוך הרבה עלויות נגד קורוזיה, הרבה עלויות מעקב חום ובידוד, ויש לו חיי שירות ארוכים; בהשוואה לשיטות דפוס שחול מסורתיות, יכולת נשיאת הלחץ של צינורות יכולה להיות יותר מכפילה.

אניה לשאיבת באר שמן מסגסוגת 3.3TLCP/TPU

ניתן להתאים לייצור בארות נפט בטווח של 5000 מטר, מעבר ל-2500 מטר של אניה UHMWPE ו-3500 מטר של אניה PEX.

צינור פלסטיק מחסום חמצן מסגסוגת 3.4TLCP/PO

עמידות מצוינת למים, עמידות בחום, ביצועי מחסום, תכונות מכניות וכו', מבנה דו שכבתי, ביצועים עולים על השימוש בצינור פלסטיק מחסום חמצן במבנה EVOH חמש שכבות, קל למיחזור פסולת. (1, צינור פלסטיק מוגמר; 2. מכשיר לעיבוד חומרי גלם; 3. מכונת הזנת צינור; 4. מכשיר טיפול פלזמה לחימום משטח צינור; 5. אקסטרודר; 6. ראש ציפוי אקסטרוזיה; 7. מכשיר קירור עיצוב; 8. מכונת מתיחה; 9. צינור פלסטיק מחסום חמצן מצופה בשכבת סגסוגת TLCP/PO)

מהירות הקו של מזין הצינורות 3 ומוביל הצינורות 8 שוות, והצינורות הגמורים למחצה הזקוקים לשינוי פני השטח או להוסיף פונקציות חדשות, כגון צינורות PEXb, צינורות PEXc וצינורות PEXa צולבים סינכרוניים שצריכים להיות ציפוי עם שכבת מחסום חמצן, ממוקמים במוצרים מוגמרים למחצה. במכונת פירוק הצינור 1, הפיתול נגרר על ידי מזין הצינורות 3 ומוביל הצינור 8, ונכנס לצינור טיפול שטח מכשיר 4 לטיפול במשטח הצינור. שיטת הטיפול היא טיפול בפלזמה, טיפול בקורונה או טיפול להבה. לאחר מכן, הצינור חצי הגמר שעבר טיפול פני השטח נכנס לראש הציפוי 6 ומתמזג עם התכת הפולימר שהומסה ופלסטיקה על ידי מכשיר עיבוד חומרי הגלם 2 והציפוי מכבש שכבה 5. בראש הציפוי 6, ההיתוך זורם בניצב לציר הצינור הגמור למחצה וזורם נגד כיוון השעון לאורך המשיק לדופן החיצונית של הצינור הגמור למחצה. לאחר ציפוי על פני השטח החיצוניים של הצינור הגמור למחצה, הוא נכנס למיכל מי הקירור העיצובי 7 לצורך קירור ועיצוב, ולבסוף מתקבל צינור מחסום חמצן עם שכבת מחסום חמצן ששונתה על ידי ציפוי אקסטרוזיה על פני השטח החיצוניים, ולבסוף. נאסף על מתפתל המוצר המוגמר 9.

באמצעות המכשיר וסגסוגת TLCP/PE, ניתן לייצר את צינור מחסום החמצן PEX במבנה דו-שכבתי ואת צינור מחסום החמצן PERT; באמצעות המכשיר המוצג באיור 7 וסגסוגת TLCP/PP (או PB-1), ניתן לייצר את צינור מחסום החמצן PB-1 במבנה דו-שכבתי וצינור מחסום חמצן PP וכו'.
צינור מבנה רב שכבתי 3.5

בעת יציקת ציפוי שחול רב-שכבתי, קל להבין את השילוב של שכבות פונקציונליות, כגון צינורות ניקוז בצינורות פוליאתילן המשמשים במכרות פחם. הדרישות העיקריות של הביצועים והפונקציונליות של כל שכבה הן כדלקמן:

צינור הליבה הפנימי: בעיקר נדרשים עיכוב בעירה ועמידות בפני שחיקה. על מנת להפחית כמות גדולה של מעכבי בעירה ולהפחית את התכונות המכניות של הצינור הפנימי, ניתן להחליף חלק משרף הפוליאתילן בצפיפות גבוהה בכמות קטנה של שרף TLCP שאינו דליק, וכמות מעכב הבעירה הנוספת היא מוּפחָת. , HDPE מחוזק על ידי TLCP, אשר גם משפר את עמידות הבלאי של הצינור הפנימי.

צינור שכבת ביניים: דורש בעיקר עיכוב בעירה ותכונות מכניות. ניתן להשתמש בשרף TLCP שאינו דליק יותר כדי להחליף שרף פוליאתילן בצפיפות גבוהה. כמות מעכב הבעירה הנוספת מצטמצמת, ו-HDPE מחוזק על ידי TLCP.

צינור חיצוני: דורש בעיקר מעכב בעירה ואנטי סטטי. על מנת להפחית כמות גדולה של מעכבי בעירה ולהקטין את התכונות המכניות של הצינור החיצוני, ניתן להשתמש בכמות קטנה של שרף TLCP שאינו דליק להחלפת חלק משרף הפוליאתילן בצפיפות גבוהה, ולהוסיף את כמות מעכב הבעירה. מופחת, HDPE הוא שופר על ידי TLCP, גם אם מדובר בחומר אנטי סטטי שיש להוסיף, ההשפעה על התכונות המכניות של הצינור החיצוני תפחת מאוד.

על מנת לבטל את העלייה בעלויות חומרי הגלם הנגרמות כתוצאה מהוספת כמות גדולה של TLCP, יעיל מאוד והכרחי להוסיף שפם לפורמולציה של כל שכבה. בנוסף, הוא יכול גם לגרום לחומר לחזק, לחזק, להתקשות, להעלות את טמפרטורת הבעירה ולהפחית את כמות העשן. וכן הלאה. כל שכבה מתווספת עם TLCP ושפם. החוזק ההיקפי של צינור הפוליאתילן הרב-שכבתי המשמש במכרות פחם תת-קרקעיים המיוצרים על ידי התקן יציקת ציפוי שחול צינורות תרמופלסטי שופר, ועובי הדופן שלו הצטמצם. להפחית את העלות של צינורות.

4. סיכום

יציקת ציפוי שחול צינורות תרמופלסטית משנה את הכיוון של שרשראות מאקרו-מולקולריות מסורתיות של יציקת שחול ומתגברת על החסרונות של ראש הציר המסתובב CN101332667A. למכשיר אין חלקים נעים, אין איטום מיוחד, והוא לא יגדיל את שיעור הכשל בציוד; זרימת ההיתוך הולכת עם כיוון השעון ונגד כיוון השעון, ריק הצינור לא יסתובב, ואין מתח פנימי מסתובב; החוזק ההיקפי של הצינור גדל, וכושר נשיאת הלחץ של הצינור משופר. טכנולוגיה זו מתאימה לייצור רוב הצינורות התרמופלסטיים.

קישור למאמר זה:דפוס ציפוי שחול צינור תרמופלסטי

הצהרה מחודשת: אם אין הוראות מיוחדות, כל המאמרים באתר זה מקוריים. אנא ציין את המקור להדפסה חוזרת: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

דיוק 3, 4 ו -5 צירים עיבוד CNC שירותים עבור עיבוד שבבי אלומיניום, בריליום, פלדת פחמן, מגנזיום, עיבוד טיטניום, אינקונל, פלטינה, סגסוגת על, אצטל, פוליקרבונט, פיברגלס, גרפיט ועץ. מסוגל לעבד חלקים עד 98 אינץ' סיבוב קוטר. ו-+/-0.001 אינץ' סובלנות ישרות. תהליכים כוללים כרסום, חריטה, קידוח, קידוח, השחלה, הקשה, גיבוש, קביעה, קידוח נגדי, שקיעה נגדית, קידוח ו חיתוך לייזר. שירותים משניים כגון הרכבה, השחזה ללא מרכז, טיפול בחום, ציפוי וריתוך. אב טיפוס וייצור בנפח נמוך עד גבוה מוצע עם מקסימום 50,000 יחידות. מתאים לכוח נוזל, פנאומטיקה, הידראוליקה ו שסתום יישומים. משרת את תעשיות התעופה והחלל, המטוסים, הצבא, הרפואה והביטחונית. PTJ תתכנן איתך אסטרטגיה כדי לספק את השירותים המשתלמים ביותר כדי לעזור לך להגיע ליעד שלך, ברוכים הבאים ליצירת קשר ( sales@pintejin.com ) ישירות לפרויקט החדש שלך.