Pontos-chave para equipamentos iniciais e tecnologia de produção de tubos PE com grandes diâmetros acima de 2.000 mm

é um fabricante de equipamentos mecânicos com mais de 30 anos de experiência em equipamentos de extrusão de tubos de plástico, novos equipamentos de proteção ambiental e novos materiais. Desde a sua criação, o Fangli foi desenvolvido com base nas demandas do usuário. Através da melhoria contínua, P&D independente na tecnologia principal e digestão e absorção de tecnologia avançada e outros meios, desenvolvemos linha de extrusão de tubo de PVC, linha de extrusão de tubo PP-R, linha de extrusão de tubo de gás / abastecimento de água PE, que foi recomendada pelo Ministério da Construção Chinês para substituir produtos importados. Ganhamos o título de “Marca de primeira classe na província de Zhejiang”.

A crescente urbanização e os impactos crescentes das alterações climáticas significam que o abastecimento de água doce e o tratamento de águas residuais estão a tornar-se cada vez mais críticos. Prevê-se que esta procura persista e se intensifique. Ao longo dos anos, o desempenho dos tubos plásticos na gestão da água melhorou através da otimização de materiais, avanços na tecnologia de equipamentos e métodos de fabricação. Devido à necessidade de grandes volumes de transporte de água, a necessidade de diâmetros de tubos maiores está aumentando continuamente.

Os tubos PE têm inúmeras aplicações de sucesso e casos de promoção em vários campos, como abastecimento e drenagem de água, gás, agricultura e energia nuclear. Particularmente nos últimos anos, vários avanços foram feitos no campo de tubos PE de grande diâmetro e paredes espessas, dedicados a aplicações de energia nuclear, posicionando a indústria na vanguarda.

Como devem ser resolvidos os desafios na produção de tubos de grande diâmetro? Quais são as tecnologias de equipamentos e fluxos de processos envolvidos na produção de tubos de grande diâmetro? Quais são as futuras tendências e desafios de design para tubos de grande diâmetro? Hoje apresentamos o "Pontos-chave para equipamentos iniciais e tecnologia de produção de tubos PE de 2 metros ou mais de diâmetro".

Linha de extrusão de tubo de parede espessa de grande diâmetro PE     （OD máx. é de até 3500 mm, máx. DES 7,4）

I. Configuração e depuração de equipamentos

1. Seleção e parâmetros da extrusora

1.1. Utilize uma extrusora de parafuso único de alto torque com uma relação comprimento/diâmetro ≥ 40:1 e um diâmetro de parafuso de 120 mm para garantir plastificação uniforme do fundido e alta eficiência. O alto rendimento deve ser alcançado, garantindo ao mesmo tempo a plastificação uniforme do material e a extrusão por fusão em baixa temperatura.

1.2. Configure um sistema de controle PLC de uma marca internacional, com precisão de controle de temperatura que precisa estar dentro de ±0,5°C, para evitar variações na espessura da parede do tubo causadas por flutuações na temperatura do fundido.

2. Sistema de matriz e calibração

2.1. A matriz deve adotar uma estrutura em espiral (liga de aço forjado + cromagem), com aquecimento elétrico zoneado no núcleo para ajuste preciso da temperatura. As matrizes com estruturas espirais longas e de grande volume são equipadas com um número otimizado de canais de fluxo em espiral e estruturas de resfriamento de ar/óleo para estabilizar ainda mais a temperatura do fundido.

2.2. A distância entre a luva do calibrador e o cabeçote deve ser ajustada para ser curta (normalmente ≤ 5 cm), e a pressão da água no tanque de calibração a vácuo deve ser equilibrada para reduzir ondulações ou ranhuras na superfície do tubo.

2.3. Um resfriador/trocador de fusão deve ser configurado entre a extrusora e a matriz, capaz de reduzir significativamente a temperatura de fusão, superando a flacidez do material HDPE e garantindo uma espessura uniforme da parede do tubo.

II. Preparação pré-inicialização

1. Pré-tratamento de matéria-prima

Use resina PE100 dedicada ou polietileno de alta densidade (HDPE) de grau superior. Ao misturar masterbatch, seque-o até um teor de umidade ≤ 0,01% para evitar bolhas de derretimento ou degradação. Por exemplo, grau JHMGC100LST.

2. Pré-aquecimento e depuração de equipamentos

2.1. O aquecimento da cabeça de roscar deve ser realizado em etapas: para a partida inicial, pré-aqueça por 5-6 horas (a 220°C); ao trocar as matrizes, pré-aqueça por 4-5 horas para garantir o aquecimento uniforme da matriz.

2.2. Depois de instalar a luva de água do calibrador, use um calibrador de folga para ajustar o nivelamento e a folga (erro ≤ 0,2 mm) para evitar excentricidade do tubo ou espessura irregular da parede.

III. Controle de parâmetros de processo

1. Temperatura e Pressão

1.1. Defina as zonas de temperatura da extrusora de acordo com o índice de fluxo de fusão da matéria-prima: Zona 1: 160-170°C, Zona 2: 180-190°C, Zona da cabeça da matriz: 200-210°C. A pressão de fusão deve ser estabilizada entre 15-25 MPa.

1.2. A temperatura central excessivamente alta na matriz (> 220°C) levará a uma parede interna áspera; é necessário um controle preciso por meio de um sistema de circulação de óleo de transferência de calor.

2. Resfriamento e transporte

2.1. Controle a temperatura da água no tanque de calibração de vácuo entre 10-20°C. Use resfriamento escalonado no tanque de resfriamento por spray (diferença de temperatura ≤ 10°C) para evitar rachaduras causadas por resfriamento repentino.

2.2. Sincronize a velocidade de transporte com a velocidade de extrusão (erro ≤ 0,5%). A força de tração do transporte da lagarta deve ser ≥ 5 toneladas para garantir o estiramento uniforme do tubo.

4. Controle de qualidade e solução de problemas

1. Resolvendo defeitos de superfície

1.1. Superfície áspera: Verifique se há canais de água entupidos ou pressão de água irregular na manga do calibrador; limpe os bicos e ajuste a taxa de fluxo para alcançar o equilíbrio.

1.2. Ranhuras/Ondulações: Limpa impurezas da borda da matriz; ajuste a pressão negativa no tanque de calibração de vácuo (-0,05 ~ -0,08 MPa); substitua o pacote de tela, se necessário.

2. Garantindo a precisão dimensional

Meça o diâmetro externo do tubo (tolerância ±0,5%) e a espessura da parede (tolerância ±5%) a cada 30 minutos. Se os valores excederem os padrões, ajuste a folga da matriz ou a velocidade de transporte.

3. Soluções para problemas de espessura irregular, flacidez e ovalidade

3.1. Problema de espessura irregular

3.1.1 Calibração e Ajuste da Matriz

A. Durante a instalação da matriz, garanta uma concentricidade estrita entre a borda da matriz e o mandril. Aperte os parafusos passo a passo no sentido horário e depois afrouxe-os uma volta para evitar excentricidade causada por tensão localizada.

B. Ajuste os parafusos de ajuste da espessura da parede ao redor da periferia da matriz. Após cada ajuste, marque a direção na superfície externa do tubo com uma caneta de óleo para rápida identificação de áreas de desvio.

C. Limpe regularmente os depósitos de material queimado na área de 0,5-1 cm dentro da borda da matriz para evitar que impurezas interfiram no fluxo de fusão.

3.1.2 Otimização de Parâmetros de Processo

A. Controle a pressão de fusão da extrusora entre 15-25 MPa. Sincronize a velocidade de transporte com a taxa de extrusão (erro ≤ 0,5%) para evitar flutuações periódicas que causem variações na espessura da parede.

B. Ajuste a distância entre a luva do calibrador e a borda da matriz para ≤ 5 cm. Equilibre os ângulos dos bicos e a pressão de descarga de água no tanque de resfriamento por pulverização para garantir um resfriamento uniforme.

3.1.3 Detecção e Correção em Tempo Real

A. Corte amostras antes do tanque de água de resfriamento. Use um método de detecção multiponto (por exemplo, método de 8 pontos) com uma furadeira e use um paquímetro para auxiliar no ajuste da folga da matriz.

B. Integrar um medidor de diâmetro a laser para monitoramento do diâmetro externo em tempo real, vinculando-o a um sistema de feedback automático para corrigir a velocidade de transporte ou a abertura da folga da matriz.

3.2. Problema de flacidez (derretimento)

3.2.1 Controle de Temperatura e Resfriamento

A. Reduza a temperatura de fusão (10-15°C inferior aos processos convencionais). Use um sistema de circulação de óleo de transferência de calor para estabilizar a temperatura do núcleo da matriz em ≤ 220°C.

B. Implementar o controle escalonado da diferença de temperatura no tanque de resfriamento por spray (≤ 10°C). Aumente a pressão negativa no tanque de calibração de vácuo para -0,05 ~ -0,08 MPa para acelerar a solidificação do fundido.

3.2.2 Melhoria de Equipamentos e Processos

A. Use uma matriz distribuidora em espiral para otimizar o projeto do canal de fluxo, melhorar o suporte de fusão e evitar colapso local.

B. Ajuste a pressão de descarga de água da manga do calibrador (erro ≤ 5%). Reduza a velocidade de transporte para menos de 50% do valor nominal para prolongar o tempo de resfriamento.

3.3. Problema de ovalidade

3.3.1 Compensação de Gravidade e Otimização de Calibração

A. Instale rolos de correção multiponto (um conjunto a cada 2 metros). Use pressão hidráulica para ajustar a pressão do rolo e equilibrar as forças no tubo.

B. Ajuste a pressão de descarga de água da manga do calibrador (erro ≤ 5%). Coordene com sucção uniforme do tanque de calibração de vácuo para garantir circularidade.

3.3.2 Ajuste dos Parâmetros do Processo

A. Implemente aquecimento por zonas no mandril (erro ±2°C) para evitar contração desigual do fundido, causando ovalização.

B. Inspecione e limpe as impurezas da luva do calibrador, das placas de suporte ou dos anéis de vedação para evitar resistência irregular localizada que cause deformação.

Se você precisar de mais informações, a Ningbo Fangli Technology Co., Ltd. convida você a entrar em contato para uma consulta detalhada, forneceremos orientação técnica profissional ou sugestões de aquisição de equipamentos.