Nieuwe ontwikkelingen in de vormingstechnologie van extrusiebuizen van HDPE met grote diameter

De afgelopen jaren is PE-leidingwerk, gedreven door de sterke ontwikkeling en grootschalige expansie van de binnenlandse PE-industrie – en profiterend van inherente voordelen zoals milieuvriendelijkheid, lange levensduur en superieure fysieke eigenschappen, uitstekende corrosie- en verouderingsbestendigheid, goede koudebestendigheid, slijtvastheid en hoge slagvastheid – uitgegroeid tot de voorkeurskeuze voor leidingen met een grote diameter in de gemeentelijke waterleiding- en rioleringssector. Dit succes is te danken aan het lichte gewicht, het installatiegemak, de superieure verbindingsmethoden, de uitstekende stromingseigenschappen en de kosteneffectiviteit, wat een veelbelovend groeiperspectief biedt. Momenteel wordt de PE-leidingmarkt voornamelijk gedomineerd door HDPE-producten, een categorie die massiefwandige leidingen voor waterleiding en riolering, enkel- en dubbelwandige gegolfde leidingen, staalversterkte gegolfde leidingen, gasleidingen, leidingen voor het transport van minerale slurries, zand en slib, druppelirrigatieleidingen voor de landbouw en diverse andere composiet-, gemodificeerde en verknoopte leidingsystemen omvat.

Classificatie van grondstoffen voor PE-buizen

Allereerst is de keuze van het HDPE-materiaal cruciaal; verschillende HDPE-kwaliteiten hebben verschillende prestatie-eigenschappen en moeten worden beoordeeld op basis van de daadwerkelijke productievereisten. Bijvoorbeeld, bij de productie van PE-buizen met een grote diameter is de voorkeurskwaliteit PE100. Dit materiaal is uitstekend bestand tegen druk, stoten en corrosie, en voldoet tegelijkertijd aan de strenge sterkte-eisen die inherent zijn aan buizen met een grote diameter.

Voor de productie van dikwandige buizen is het echter raadzaam om kwaliteiten te kiezen met "anti-doorzak"-eigenschappen. Tijdens het fabricageproces van dikwandige buizen is er, vanwege de aanzienlijke materiaaldikte, een kans op "smeltdoorzakking". HDPE-materialen met anti-doorzakkingseigenschappen behouden een superieure stabiliteit bij hoge temperaturen, waardoor de kwaliteit en structurele integriteit van de afgewerkte buizen worden gegarandeerd.

Naast de twee hierboven genoemde scenario's zijn er nog diverse andere factoren waarmee rekening moet worden gehouden. Zo moeten leidingen die langdurig aan de buitenlucht worden blootgesteld, worden vervaardigd van HDPE-kwaliteiten met een superieure weerbestendigheid; omgekeerd vereisen leidingen die corrosieve media transporteren HDPE-kwaliteiten met een uitzonderlijke corrosiebestendigheid.

Bij de selectie van HDPE-materialen is het daarom van cruciaal belang om de meest geschikte kwaliteit te kiezen op basis van de specifieke productie-eisen. Zo wordt gewaarborgd dat de geproduceerde buizen voldoen aan de operationele eisen in een breed scala aan complexe omgevingen. Bovendien moet tijdens het productieproces zelf nauwlettend worden gelet op de verwerkingstechnieken en kwaliteitscontrolemaatregelen om te garanderen dat de buizen stabiele en betrouwbare prestaties leveren.

Om aan de specifieke eisen van het extrusieproces te voldoen, moet de extrusiemachine over de bijbehorende mogelijkheden beschikken, met name op het gebied van schroefontwerp, smelttemperatuurregeling, pijpvormontwerp, vacuümregeling, regeling van de tractiesnelheidsverhouding en automatische snijmechanismen.

JWELL EXTRUSIELEIDING VOOR BUIS MET GROTE DIAMETER

Extrudersectie

Voor de productie van HDPE-buizen met een grote diameter gebruikt JWELL Machinery een eigen serie hoofdextruders met een lengte-diameterverhouding (L/D) van 40, in combinatie met een spiraalvormige invoerbus. Deze configuratie zorgt voor hoge productiesnelheden en garandeert tegelijkertijd optimale plastificatie van het materiaal en lage smelttemperaturen. Voor buizen met een buitendiameter (OD) van 800 mm of meer – en wanddiktes die overeenkomen met SDR 11 of hoger – is de extruder uitgerust met een aan de achterzijde gemonteerde smeltkoeler. Dit apparaat verlaagt de smelttemperatuur voordat het materiaal de matrijs binnenkomt, waardoor "smeltverzakking" zoveel mogelijk wordt beperkt en tegelijkertijd de lengte van de vacuümkoeltank kan worden verkort. Dit zorgt uiteindelijk voor een uitzonderlijke uniformiteit in de wanddikte van de buis.

Vormontwerp

De matrijs, die uit één of meerdere lagen bestaat, heeft een spiraalvormige structuur met een multi-spiraalvormig stroomverdelingssysteem en lucht- en oliekoelingsmechanismen om de verblijftijd van het materiaal in de matrijs te minimaliseren en de smelttemperatuur verder te stabiliseren.

Vacuümregeling

Tijdens de vacuümkoelings- en vormingsfase van de pijpproductie zorgt de implementatie van een volledig geautomatiseerd gesloten-lusregelsysteem met onderdruk voor een snelle pijpvorming en een vlotte dynamische respons. Bovendien kan het systeem vacuümlekken in realtime detecteren en automatisch compenseren, waardoor de stabiliteit van het vacuümvormingsproces wordt verbeterd. Door de rotatiesnelheid van de vacuümpomp automatisch te regelen, reduceert het systeem niet alleen het geluidsniveau in de vacuümtank aanzienlijk, maar realiseert het ook substantiële energiebesparingen, met een besparingspercentage van meer dan 50%.

Stabiele tractie

Het systeem maakt gebruik van een "één-op-veel"-synchrone aansturing, waarbij één aandrijfeenheid gelijktijdig meerdere synchrone servomotoren met permanente magneten aandrijft. Dit biedt het voordeel van een stabiel koppel bij lage frequenties. Bovendien zorgt het brede snelheidsregelbereik voor een soepeler productieproces en minimaliseert het potentiële productverlies. Wat betreft de rupsbanden wordt een zelfuitzettend, contourvolgend mechanisme gebruikt om een ​​strakke, precieze passing tussen de kettingen en de geleiderails te garanderen, waardoor de nauwkeurigheid van de rupsbandsnelheid wordt gewaarborgd.

Geautomatiseerd snijden

Het apparaat is voorzien van een volledig geautomatiseerd, stofvrij snijmechanisme dat diktes tot 160 mm aankan. Bovendien beschikt het over een automatische diameteraanpassing met één druk op de knop, waardoor het stofvrij snijden van ultradikke buizen bijzonder eenvoudig en intuïtief is. Dit maakt het snel snijden van buizen met uiteenlopende specificaties mogelijk.

Over het algemeen kunnen de productiekwaliteit en -efficiëntie van HDPE-buizen met een grote diameter effectief worden verbeterd door de juiste materialen en bijbehorende apparatuur te selecteren, de productieprocessen te optimaliseren en de mate van automatisering en kwaliteitscontrole te verhogen.