Pipa dengan ketebalan tinggi dan berdiameter besar: cara menghindari kendur pada ekstrusi pipa

Ningbo Fangli Technology Co, Ltd.adalah aprodusen peralatan mekanikdengan pengalaman hampir 30 tahunperalatan ekstrusi pipa plastik, perlindungan lingkungan baru dan peralatan material baru. Sejak didirikan, Fangli telah dikembangkan berdasarkan permintaan pengguna. Melalui perbaikan berkelanjutan, R&D independen pada teknologi inti dan pencernaan & penyerapan teknologi canggih dan cara lainnya, kami telah mengembangkanGaris ekstrusi pipa PVC,Garis ekstrusi pipa PP-R, Jalur ekstrusi pasokan air / pipa gas PE, yang direkomendasikan oleh Kementerian Konstruksi China untuk menggantikan produk impor. Kami telah mendapatkan gelar "Merek Kelas Satu di Provinsi Zhejiang".

Meningkatnya penggunaan pipa berdiameter besar, dari 630mm menjadi 1.200mm, di berbagai aplikasi telah mendorong pengembangan material PE100 yang cocok untuk pipa berdiameter besar guna mencegah masalah selama ekstrusi, seperti kendur.

Mempertahankan dimensi dalam spesifikasi merupakan masalah untuk ekstrusi pipa HDPE berdinding tebal berdiameter besar (dinding > 75mm) karena melorot yang disebabkan oleh kekuatan lelehan resin yang tidak mencukupi.

Seiring bertambahnya diameter pipa HDPE selama ekstrusi:

·Ketebalan meningkat;

·Pipa tidak mendinginkan secara efektif dari dalam dan di dalam inti;

·Kecepatan linier berkurang.

Pipa berdiameter besar biasanya membutuhkan waktu 3,3 jam untuk diproduksi dan mungkin memiliki berbagai segmen:

·Kristalinitas yang berbeda;

Masalah melorot

·Kadar air yang berbeda, dll.

Perkembangan kristalinitas:

Pada sebagian besar proses ekstrusi HDPE, 60% hingga 80% kristalisasi terjadi selama fase pendinginan pemrosesan dan sebanyak 90% terjadi dalam waktu satu minggu pemrosesan. Proses kristalisasi yang tersisa dapat memakan waktu berbulan-bulan, tergantung pada suhu lingkungan. Namun, kristalisasi berlanjut hingga struktur kristal stabil tercapai.

Masalah melorotnya ekstrusi pipa:

Untuk pipa berdinding tebal, bagian dalam dinding tetap meleleh dalam waktu lama sehingga menyebabkan aliran lelehan ke bawah yang disebut sag.

Keruntuhan pada ekstrusi pipa dapat menyebabkan ketidakseragaman yang serius pada ketebalan dinding pipa, meningkatkan ovalitas dan mengimbangi konsentrisitas pipa serta menimbulkan pemborosan material di bagian bawah pipa, menambah biaya produksi ekstra dan menyebabkan kualitas produk akhir tidak optimal.

Sag selalu terjadi pada produksi pipa berdinding tebal berdiameter besar dan merupakan aliran material dari atas ke bawah pipa sebelum dibekukan oleh air pendingin.

Ada dua cara untuk membantu menghilangkan kendur pada ekstrusi pipa:

a) Dengan mengimbangi celah cetakan – namun hal ini memerlukan waktu dan selalu memerlukan penggunaan material tambahan dan variasi ketebalan. Menyeimbangkan cetakan juga membantu mencegah ketebalan dinding yang tinggi di bagian bawah.

b) Dengan menggunakan material HDPE low sag dan mengoptimalkan proses pendinginan. Dipercaya bahwa komposisi polietilen bimodal dengan viskositas tinggi pada tegangan geser rendah meningkatkan perilaku kendur pada lelehan polimer. Pipa diekstrusi melalui cincin yang dibentuk mati dan didinginkan pada permukaan dalam dan luar.

Mengimbangi kesenjangan die:

Cara konvensional untuk mengurangi kendur pada proses ekstrusi pipa adalah dengan mengatur eksentrisitas cetakan secara manual, hingga profil ketebalan dinding yang dapat diterima tercapai. Prosedur coba-coba yang membosankan ini memerlukan beberapa kali percobaan untuk mendapatkan profil yang tepat. Untuk meminimalkan upaya dan mengkompensasi efek melorot, celah cetakan disesuaikan sebelum memulai ekstrusi sedemikian rupa sehingga celah cetakan lebih besar di bagian atas dan lebih kecil di bagian bawah cetakan.

Kita dapat menggunakan alat pengukur ketebalan inline ultrasonik, dengan empat lokasi pada sudut 90° satu sama lain, dan menampilkan variasi ketebalan di layar. Sebagai alternatif, peralatan portabel dapat digunakan untuk mengukur ketebalan inline di berbagai tempat pipa. Setelah kita mengetahui variasi ketebalan, kita dapat menyempurnakannya dengan mengubah suhu pemanas tersegmentasi secara memadai, untuk mengontrol ketebalan dan menghemat pemborosan, serta meningkatkan kualitas.

Apa itu HDPE yang melorot rendah?

Resin “low-sag” modern memungkinkan produksi pipa dengan diameter lebih besar dan dinding lebih tebal dari sebelumnya. Terdapat kebutuhan akan komposisi polietilen khusus, yang menunjukkan peningkatan keseimbangan antara perilaku kendur rendah dan kemampuan proses, untuk mendukung pipa bertekanan berdiameter besar (hingga 1.200 mm) dengan ketebalan dinding 100 mm, yang dapat diekstrusi dengan saluran yang ada dan penyesuaian standar kepala cetakan. Komposisinya juga harus menunjukkan keseimbangan yang baik antara sifat mekanik dan ketahanan tekanan untuk memenuhi persyaratan PE100. (Backman, M & Lind, C.2001).

Karena ketebalan dinding yang tinggi dan proses pendinginan yang lambat yang dipengaruhi oleh konduktivitas termal PE, sangat penting bahwa HDPE dalam keadaan cair memiliki kekuatan leleh yang cukup untuk mencegah material melorot ke dasar pipa.

Upaya telah dilakukan untuk mencapai hal ini dengan desain molekuler HDPE yang menyeimbangkan kekuatan leleh tinggi dengan kemampuan proses dan keluaran yang baik.

Penggunaan heksena sebagai komonomer pada resin PE100 yang khusus dikembangkan untuk pipa berdiameter sangat besar diketahui memberikan manfaat sebagai berikut:

·Ketahanan pertumbuhan retak lambat yang lebih baik;

·Ketahanan yang lebih baik terhadap perambatan retak yang cepat;

·Kekuatan leleh yang unggul (sag rendah).

BorSafe HE3490-ELS-H, PE100, adalah material yang distribusi berat molekulnya telah disesuaikan untuk meningkatkan viskositas pada laju geser rendah, yang mengurangi kendur dalam proses ekstrusi pipa, sekaligus memungkinkan material yang sama digunakan untuk pipa berdiameter lebih kecil. Ini adalah bahan polietilen MRS 10 berdensitas tinggi bimodal yang dirancang khusus untuk menyederhanakan produksi pipa HDPE berdinding tebal dan berdiameter besar (ketebalan di atas 80mm) melalui ketahanannya yang luar biasa terhadap kendur dan kekuatan leleh yang unggul. Sejumlah uji coba telah menunjukkan rata-rata penghematan material hingga 7% dan kontrol dimensi yang lebih baik dibandingkan PE100 standar ketika memproduksi pipa dengan ketebalan dinding lebih dari 80 mm, tidak bergantung pada diameter luar pipa. Misalnya uji coba dilakukan untuk pipa ukuran 1.200mm x SDR 11 dengan material standar low-sag dan material extra-low-sag. Uji coba tersebut jelas menunjukkan distribusi ketebalan dinding yang jauh lebih baik dicapai dengan material dengan tingkat sag ekstra rendah. (Abdullah Saber & Hussein Basha,2021).

Selain itu, dengan menggunakan perkakas yang tepat dan material yang memiliki tingkat kekenduran yang rendah, nilai kelebihan bobot dapat ditekan, sehingga berdampak pada pengurangan bahan baku dan akibatnya menurunkan biaya produksi. Biasanya, semua produsen tabung harus mencoba bekerja hingga 30% dari toleransi ketebalan. Hal ini disebabkan oleh dua alasan: untuk memiliki tingkat kualitas yang tinggi tetapi, yang terpenting, untuk mengurangi biaya produksi. Targetnya adalah kelebihan berat badan sebesar 3–3,5%.

Jika Anda memerlukan informasi lebih lanjut,Ningbo Fangli Technology Co, Ltd.menyambut Anda untuk menghubungi untuk pertanyaan terperinci, kami akan memberi Anda panduan teknis profesional atau saran pengadaan peralatan.