Diskusi Teknis Jalur Ekstrusi Pipa PE-RT Berkecepatan Tinggi

Ningbo Fangli Technology Co, Ltd.adalah aprodusen peralatan mekanikdengan pengalaman lebih dari 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".

I. Ikhtisar

Polyethylene of Raised Temperature Resistance (disingkat PE-RT) adalah bahan pipa plastik jenis baru. Karena kekuatan hidrostatis jangka panjangnya yang unggul, ketahanan terhadap suhu, fleksibilitas pemrosesan, masa pakai yang lama, fusibilitas panas, dan kemampuan daur ulang dibandingkan dengan pipa PE tradisional, pipa PE-RT telah menjadi andalan dalam membangun sistem air panas dan sistem pemanas lantai. Secara khusus, pangsa pasar mereka dalam sistem perpipaan pemanas lantai terus meningkat. Untuk memenuhi tuntutan pertumbuhan pasar yang pesat, produsen mengadopsi metode untuk meningkatkan produktivitas tenaga kerja, yaitu dengan meningkatkan kecepatan lini produksi peralatan ekstrusi untuk meningkatkan output per satuan waktu. Jalur produksi berkecepatan tinggi biasanya beroperasi pada kecepatan lebih dari dua kali lipat kecepatan jalur konvensional (5–6 m/mnt). Khususnya bagi produsen pipa besar, pengurangan jumlah unit peralatan memungkinkan penggunaan ruang pabrik yang lebih efisien dan menurunkan biaya tenaga kerja. Unit peralatan yang lebih sedikit juga memfasilitasi pengendalian proses yang lebih mudah, yang sangat penting untuk memastikan kualitas pipa yang konsisten dan seragam. Selain itu, jalur produksi berkecepatan tinggi mengonsumsi daya aktual yang jauh lebih sedikit dibandingkan jalur konvensional pada kecepatan pengoperasian tinggi, sehingga menawarkan efisiensi energi yang lebih besar. Penggandaan efisiensi per mesin memungkinkan produsen pipa merespons permintaan pasar yang terus berubah secara fleksibel, menyelesaikan pesanan pelanggan dalam waktu sesingkat mungkin, mengurangi persediaan barang jadi, dan mempercepat perputaran modal. Makalah ini membahas bagaimana mencapai produksi pipa pemanas lantai PE-RT berkecepatan tinggi melalui pengendalian proses teknis, sehingga meningkatkan efisiensi produksi untuk memenuhi permintaan pasar yang terus meningkat.

II. Kontrol Proses

Alur proses:

Pelet bahan baku → Pengeringan →ekstruderpemanasan → Cetakan khusus pipa PE-RT → Ukuran vakum → Pendinginan dan pembentukan → Pencetakan pipa → Kecepatan tinggiunit pengangkutan → Pemotong tanpa chip→ Unit pengambilan → Inspeksi visual dan pemeriksaan dimensi → Pengemasan sederhana → Pengujian tekanan → Pengemasan berdasarkan kualifikasi → Pergudangan

Bahan yang digunakan untuk pipa PE-RT antara lain DOWLEX 2344/2388E dari Dow Chemical (USA), YUCLAIR DX800 dan DX900 dari SK Corporation (Korea Selatan), SP980 dari LG Chem, XP 9000 dari Daelim Industrial dll. Dalam ekstrusi kecepatan tinggi, parameter pemrosesan sangat bervariasi tergantung pada bahan baku yang digunakan. Oleh karena itu, pengendalian kualitas bahan baku yang ketat juga merupakan jaminan penting untuk memastikan kualitas dan masa pakai pipa PE-RT yang diproduksi berkecepatan tinggi.

Untuk bahan baku PE-RT, output tertinggi dicapai dalam kisaran suhu pemrosesan 180–210 °C. Dalam ekstrusi kecepatan tinggi, jika suhunya terlalu rendah, plastisisasi yang buruk dapat terjadi, sehingga permukaan pipa menjadi kusam dan tidak mengkilap atau retakan lelehan. Jika temperatur terlalu tinggi, parison yang diekstrusi menjadi terlalu lunak, dan permukaan pipa cenderung menimbulkan tanda riak halus. Oleh karena itu, fluktuasi suhu harus dikontrol dalam kisaran ±5 °C. Penyimpangan yang lebih besar dapat menyebabkan variasi pada ketebalan dan kinerja dinding pipa.

AKU AKU AKU.Peralatan Ekstrusi Pipa PE-RT

Karena pipa pemanas lantai disuplai dalam bentuk kumparan (biasanya 200–300 meter per kumparan), penyimpangan pada bagian tengah pipa tidak mudah terdeteksi, sehingga dapat menimbulkan risiko kualitas. Produksi pipa PE-RT mengharuskan sifat bahan baku yang sangat baik untuk "direplikasi" ke dalam pipa jadi, sekaligus mencapai ekstrusi yang berkesinambungan dan berkecepatan tinggi untuk menghasilkan produk berkualitas tinggi dengan keuntungan ekonomis yang menguntungkan. Hal ini memerlukan peralatan canggih dan instrumen kontrol presisi tinggi. Oleh karena itu, desain ekstruder utama sangatlah penting; jika tidak, output dan kualitas akan sulit dicapai. Lini produksi biasanya menggunakan ekstruder sekrup Φ65, yang mampu mencapai output hingga 250 kg/jam dan kecepatan produksi stabil 15–25 m/mnt atau lebih. Desain di atas bertujuan untuk mengintegrasikan setiap proses secara optimal baik dari sudut pandang teknis maupun ekonomi untuk mencapai kinerja terbaik dan efektivitas biaya. Karena viskositas leleh PE-RT yang relatif tinggi, ekstruder dirancang dengan keluaran torsi tinggi, bantalan dorong impor, dan roda gigi yang terbuat dari paduan khusus dengan perlakuan panas khusus untuk mengurangi kebisingan dan kehilangan panas. Operasi ekstrusi dikendalikan oleh sistem kontrol canggih untuk memastikan ekstrusi PE-RT yang stabil, aman, dan berkecepatan tinggi.

Selama pemrosesan pipa PE-RT, jika tahapan peleburan lelehan, pembentukan parison, dan pendinginan/pengukuran tidak dikontrol dengan baik, sifat mekanik pipa dapat menurun karena degradasi material, orientasi rantai molekul, atau kristalisasi selama pendinginan. Plastisisasi bahan mentah dan pendinginan/pengukuran parison merupakan faktor kunci dalam mengendalikan kualitas ekstrusi. Untuk peralatan ekstrusi, hal-hal berikut harus dipenuhi:

1.  Terapkan suhu leleh yang rendah untuk meminimalkan degradasi material selama peleburan dan plastisisasi.

2.  Memastikan sifat lelehan yang sangat baik dan seragam, mencegah orientasi longitudinal rantai molekul polimer selama pembentukan parison.

3.  Mencapai pendinginan yang seragam untuk mengurangi tekanan internal pada pipa.

IV. Desain Sekrup dan Barel

Berdasarkan karakteristik bahan baku PE-RT, sekrup memerlukan rasio panjang terhadap diameter (L/D) yang relatif besar, biasanya dirancang pada 33:1. Struktur sekrup mengadopsi desain sekrup pencampur dua tahap, dengan elemen pencampur dimasukkan di tengah dan di ujung depan sekrup untuk menghindari geser berlebihan pada material. Bagian umpan laras menggunakan struktur busing independen dengan sirkulasi media pendingin dan alur aksial internal. Desain struktural ini membantu meningkatkan efisiensi pengangkutan bagian umpan. Bahan sekrup dan laras terbuat dari paduan berkualitas tinggi dengan perawatan permukaan khusus. Laras dan sekrup harus dibuat dengan presisi sangat tinggi. Jika presisi tidak mencukupi, berdasarkan prinsip kesetaraan waktu-suhu, material stagnan yang menempel pada permukaan tidak halus akan secara efektif terkena paparan suhu tinggi dalam waktu lama, yang berpotensi menyebabkan produk degradasi atau dekomposisi. Produksi yang terus-menerus dalam jangka waktu yang lama dapat mengakibatkan bintik hitam yang muncul secara berkala pada permukaan pipa, sehingga berdampak buruk pada kualitas produk.

V. Desain Die Head Spesifik PE-RT

Kepala cetakan ekstrusi pipa konvensional, seperti cetakan tipe laba-laba (didukung mandrel), kesulitan untuk menjamin produksi pipa PE-RT karena cacat garis las pada aliran lelehan. Saat ini, spiral die head banyak digunakan baik di dalam negeri maupun internasional, dengan rasio drawdown biasanya antara 1,3 dan 1,6. Kehalusan permukaan bibir cetakan dan mandrel secara langsung mempengaruhi tampilan permukaan pipa. Masalah seperti ketidakstabilan keluaran dan kualitas dapat menyebabkan goresan, retakan palsu yang disebabkan oleh pendinginan air, atau akumulasi lelehan pada permukaan pipa. Dalam servis suhu tinggi dan tekanan tinggi yang berkepanjangan, ketidaksempurnaan permukaan ini dapat menjadi titik awal kegagalan ledakan, sehingga memperpendek masa pakai produk.

Dalam praktiknya, desain kepala cetakan yang lebih cocok untuk ekstrusi PE-RT telah dikembangkan, yang disebut sebagai kepala cetakan khusus PE-RT. Ketika aliran lelehan dari ekstruder memasuki kepala cetakan, aliran tersebut pertama-tama melewati pembagi aliran berbentuk bintang, membelah menjadi beberapa aliran, yang kemudian bergabung kembali dan melewati distributor spiral untuk membentuk aliran lelehan tubular annular. Aliran ini kemudian melewati alat filtrasi annular, mengalami kompresi bertahap setelah rekombinasi, dan akhirnya memasuki saluran pembentuk yang terdiri dari mandrel dan bibir cetakan untuk diekstrusi sebagai parison. Melalui beberapa langkah pemisahan dan penggabungan ulang, lelehan mencapai plastisisasi homogen tingkat tinggi. Pengalaman praktis telah menunjukkan bahwa die head ini memungkinkan ekstrusi "suhu rendah, tekanan rendah" yang dianjurkan untuk PE-RT oleh jalur produksi internasional yang maju, dan desainnya secara inheren mencegah degradasi material akibat geser yang berlebihan, sehingga sangat cocok untuk produksi berkecepatan tinggi.

VI. Sistem Pengukuran dan Pendinginan Efisiensi Tinggi

Konfigurasi dasar aLini produksi pipa PE-RTmirip dengan saluran pipa poliolefin pada umumnya, dengan perbedaan utama terletak pada struktur bagian pendingin dan ukuran.

Karena viskositas lelehan PE-RT yang tinggi, cincin pra-pendinginan biasanya dipasang sebelum selongsong pengukur untuk memudahkan masuknya parison dengan lancar. Selain itu, karena PE-RT memiliki entalpi yang tinggi, unit pendingin dan ukuran tipe selongsong dan tipe cakram gabungan dapat digunakan untuk mempercepat pendinginan. Struktur, presisi pemesinan, dan metode pendinginan selongsong ukuran sangat penting untuk kualitas pemrosesan pipa PE-RT. Selongsong pengukur cincin air tipe cakram (di mana air pendingin bersirkulasi di sekitar selongsong pengukur tanpa bersentuhan langsung dengan pipa) memungkinkan produksi pipa berdinding tipis (air dingin) secara cepat dalam jangka pendek. Namun, karena bahan memasuki selongsong pengukur pada suhu yang relatif tinggi dan dengan viskositas tinggi, penggunaan selongsong pengukur jenis film air konvensional dalam waktu lama dapat mengakibatkan permukaan luar pipa menjadi kasar secara bertahap atau bahkan kerusakan pipa. Oleh karena itu, untuk produksi pipa PE-RT, direkomendasikan menggunakan selongsong pengukur tipe cakram tirai air. Desain ini memberikan pendinginan awal pada pipa sebelum memasuki selongsong pengukur dan juga mencegah adhesi material dan penyumbatan pada saluran masuk selongsong pengukur. Mengingat entalpi material PE-RT yang relatif tinggi, terutama selama produksi pipa berkecepatan tinggi, diperlukan total panjang pendinginan yang lebih lama untuk memenuhi kecepatan ekstrusi yang lebih tinggi. Biasanya, total panjang pendinginan jalur produksi melebihi 23 meter, yang terdiri dari satu tangki pengukur vakum dan dua bak air pendingin. Konfigurasi panjang pendinginan ini dirancang untuk memberikan kapasitas pendinginan yang cukup untuk memproduksi pipa 20 x 2,0 mm pada kecepatan linier melebihi 15 m/menit.

VII. Kesimpulan

Untuk memastikan output dan kualitas dalam produksi pipa PE-RT berkecepatan tinggi, penting untuk menggunakan peralatan dan perkakas yang canggih dan berpresisi tinggi, menerapkan metode pengukuran yang rasional dan tepat serta kontrol proses yang baik, dan menerapkan langkah-langkah kontrol kualitas yang ketat bersamaan dengan bahan baku berkualitas tinggi. Dengan meningkatkan produktivitas tenaga kerja, produsen dapat mencapai biaya pemrosesan yang lebih rendah dan output yang lebih tinggi, sehingga menawarkan produk dengan harga yang lebih kompetitif untuk memenuhi permintaan pasar yang terus berkembang.

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.