HDPE双壁波纹管生产工艺流程介绍解析.ppt

介绍了高密度聚乙烯双壁波纹管的生产工艺。首先，产品概述。二、聚乙烯双壁波纹管的原料及比例。第三，流程。第四，过程控制。第五，产品质量控制。第六，常见产品缺陷的原因分析。首先，产品概述。首先是高密度聚乙烯(HDPE)双壁波纹管，简称PE波纹管。它是一种新型塑料管，内壁光滑平整，外壁为梯形(方波)或弧形(圆波)波纹，内外壁为中空波纹，由高密度聚乙烯树脂挤出成型而成。属于聚烯烃结构壁管，主要用于地下排水和污水排放领域。聚乙烯双壁波纹管的优点：1。抗外压能力强：外壁为环形波纹结构，大大增强了管道的环形刚度，从而增强了管道对土壤载荷的抵抗力。在这种性能上，高密度聚乙烯双壁波纹管比其他管道有明显的优势。2.施工成本低：在同等荷载条件下，高密度聚乙烯双壁波纹管只需较薄的管壁即可满足要求。因此，与相同材料规格的实心壁管相比，可以节省约一半的原材料，因此高密度聚乙烯双壁波纹管的成本也较低。这是管道的另一个突出特征。3.施工方便：高密度聚乙烯双壁波纹管重量轻，便于搬运和连接，施工快捷，维护简单。在工期紧、施工条件差的条件下，其优势更加明显。4.摩擦系数小，流量大：高密度聚乙烯制成的高密度聚乙烯双壁波纹管比其他相径管能通过更大的流量。换句话说，在相同的流量要求下，可以使用相对小口径的高密度聚乙烯双壁波纹管。5。良好的耐低温性和抗冲击性：高密度聚乙烯双壁波纹管的脆性温度为-70。一般情况下，低温(-30以上)施工时无需采取特殊保护措施，冬季施工方便，高密度聚乙烯双壁波纹管抗冲击性能好。6.良好的化学稳定性：高密度聚乙烯分子没有极性，所以它的化学稳定性非常好。除了一些强氧化剂外，大多数化学介质对它们没有破坏作用。一般来说，使用环境中的土壤、电、酸碱等因素不会损坏管道，不会滋生细菌，不会结垢，其流通面积也不会随着运行时间的增加而减少。7.使用寿命长：高密度聚乙烯双壁波纹管在不暴露于阳光和紫外线的条件下，使用寿命可达50年以上。8.优异的耐磨性：德国通过试验证明，高密度聚乙烯的耐磨性甚至比钢管高几倍。9.适当的柔韧性：一定长度的高密度聚乙烯双壁波纹管可以在轴向轻微弯曲，在一定程度上不受地面不均匀沉降的影响，可以直接铺设在稍微不直的沟槽中，不需要管件等。适用范围本部分适用于长期温度不超过45的埋地排水和通讯套管，也可用于工业排水和污水管道。(1)市政工程，用于建筑地下排水管、污水管、水管、通风管等。(2)电气和电信工程，作为电力电缆、光缆和通信信号电缆的保护管；(3)行业：由于聚乙烯材料具有优异的耐酸、碱和耐腐蚀性能，结构壁管可用于化工、制药、环保等行业的给排水管道；(4)农业和园林工程，用于农田、果园、茶园和林带的灌溉和排水，可节约70%的水和13.9%的电，也可用于农村地区的灌溉。(5)道路工程可用作铁路、高速公路、高尔夫球场、足球场等的渗漏和排水管道。矿井用作矿井的通风、供风管和排水管。(2)聚乙烯双壁波纹管的原料及比例，(1)原料组成：聚乙烯双壁波纹管一般由聚乙烯、增强改性母料、颜料等组成。如果原料是湿的，为了提高生产效率，可以加入适当的消泡剂(吸水母料)。对原席的要求测试项目还包括氧化诱导时间，如抗拉强度、断裂伸长率、灰分、挥发分等，这决定了氧化损伤时间。对于需要使用50年的波纹管，控制原材料的氧化诱导时间是保证50年使用寿命的关键。GB/T19472.1-2004明确规定波纹管原材料的氧化诱导时间应20min(200)。高密度聚乙烯树脂的弹性模量对环刚度有很大影响。高弹性模量材料可以在保证环刚度的前提下，提高产品的环刚度，节约原材料，降低成本。因此，生产高密度聚乙烯双壁波纹管所用的原料应具有较高的弹性模量。熔体流动速率的大小反映了分子量的大小。一般来说，熔体流动速率较高的材料有利于加工成型，可以提高生产效率。然而，它不应该太大，这对环刚度有很大影响。同时，它还必须具有高密度、良好的加工性能和设备适应性。原料要求，改性母料的选择也很关键，在选择改性母料时应充分考虑其分散性、偶联性和聚乙烯的改性程度。相应的可以从产品外观、冲击强度、环刚度、加工适应性等方面进行验证。典型公式如下表所示。3.工艺流程、设备流程、设备和控制。(1)挤出机的挤出原理是利用带有倾斜螺纹的螺杆在加热的机筒内旋转，将料斗送来的塑料向前挤出，使塑料逐渐加热，塑化均匀，由机头和模具挤出成型。挤出机由挤出系统、加热冷却系统、传动系统和控制系统组成。工艺控制参数有：挤压压力。挤出压力一般应控制在30兆帕以内。压力过大会降低生产效率，增加能耗率。如果压力太小，产品不利于成型。一般来说，增加压头，熔体体积被压缩，分子链紧密堆积，材料的粘度增加，流动性降低，挤出产量降低，并且材料由于粘度和剪切热的增加而分解。但是，从产品质量来看，产品比较紧凑，有利于提高产品质量。如果模具压力太小，熔体强度低，管坯在成型过程中容易被吹胀，力学性能也会下降。(2)螺杆速度：螺杆速度是挤出成型过程中最重要的工艺参数之一。提高转速、增加产量、增加剪切速率和降低物料粘度有利于物料的塑化。但是，在提高转速时，还应考虑挤出机的塑化能力和熔体压力范围，否则，由于物料流速过快，物料可能会在完全塑化前被压入机头，严重影响产品质量。因此，在启动时，螺杆的转速通常设定得很低。生产稳定后，缓慢提高转速，同时密切观察挤出机电流、熔体压力和产品质量的变化。螺杆的转速在很大程度上决定了挤出机的挤出量，但是过快的转速会在机筒内产生大量的剪切热能，这将导致在相同温度下材料性能的大量损失。长期高速运转也将使螺杆的寿命提前结束。螺杆速度一般控制在最高速度的75%-85%。在正常生产过程中，应尽可能使用较低的螺杆速度，以达到最高的固体输送能力，这样一方面可以防止物料在较大剪切力的作用下发生热降解，另一方面可以提高产品质量和挤出效率。(3)熔体温度：一般来说，聚烯烃的熔体温度不超过230，超过这个极限，材料的热降解严重，影响管材的质量。温度太低，材料塑化不好，成型产品表面粗糙。(4)沿机筒轴线各点的温度分布：典型的聚烯烃挤出温度如下KW/Kg，(2)波纹管模具，双壁波纹管挤压模具结构复杂，主要特点是在同一模具内分为内外层流通道，在内外流道夹层之间引入压缩空气，帮助外层在成型模件上形成波纹。同时，定径套的冷却水管也穿过芯棒。为了补偿冷却水通过造成的热损失，通常需要加热机头内壁。在大直径管材生产中，聚烯烃管材一般采用单螺杆挤出机，其挤出比远小于双螺杆挤出机。因此，一般采用两台挤出机的双层共挤技术，既能保证生产，又能提高产量。机头的功能是：(1)将熔融物料从旋转运动变为直线运动；(2)产生必要的成型压力以保证产品的致密性；(3)当通过机头时进一步塑化材料；(4)通过机头的截面获得所需截面形状和尺寸的坯料。机头对产品的影响，与普通的管头结构相比，波纹管挤出机机头的模头间隙小，模头长厚比大，管壁流道特别长，间隙小，在生产过程中应尽量避免过大的压力和过大的剪切熔体破裂。机头主要是在一定压力下将熔融塑化树脂成型为所需的截面形状，这决定了产品的外形尺寸、公差和外观质量，影响产品的物理机械性能、生产效率和运行稳定性。例如，机头压缩比过高，物料流动不顺畅，容易过热分解，压力过高。压缩比不足会导致产品致密性和强度差，焊缝难以消除。芯模和模具之间的间隙和同心度对产品壁厚的均匀性有很大影响。因此，机头的结构设计是否合理将对管道的表面质量产生重要影响。(3)成型机、瓦楞成型装置主要由成型模具、传动装置和控制系统组成。成型模具由几十对Haff成型模块组成，可垂直或水平分割。该立式成型装置可上下开合模块，占地面积小，结构紧凑。卧式(也称卧式)成型装置可以使模块水平开合，占据很大的面积，但更换模块比立式更方便。此外，模块中设计了冷却水循环通道，以水为冷却介质，大大提高了生产速度。成型模块分别固定在两条传送带上，当传动装置带动模具转动时，上、下(或水平)模块反复进行开合动作。关闭模块形成圆管的成型腔，打开模块脱模产品。该图是波纹成形模块的操作示意图。从图中可以看出，波纹形成装置具有同时形成波纹和拉制管的功能。波纹成形装置的关键是确定成形模块的运行轨迹。首先获得准确的波纹成型轨迹，然后根据轨迹组合模块，使成型装置能够正常工作，满足最终的质量要求。当改变产品规格时，可以更换相应规格的定型模块。在波纹管成形过程中，成形模块的匹配精度和波形设计对波纹管的外观和力学性能有重要影响。成型模块的配合精度差、轻微错位或不规则、模块在传动装置中的移位或链条节距误差的累积都会导致波纹管形状发生变化并产生交错图案。另外，管道的波纹设计会影响环刚度、环柔性和冲击强度等力学性能指标。良好的波纹结构设计可以获得优异的机械性能。(4)形成m原材料必须堆放在干燥通风的地方，不能直接堆放在地面上。如果添加功能母料或色母粒，必须混合均匀。(1)启动电源前，电工应检查整条生产线的电路和部件，使其符合启动要求。(2)温度设定：聚乙烯需要从固态到熔融状态的足够热量。有两种热源：一种是机体桶外的电加热，另一种是螺杆桶之间的摩擦热。进料段螺旋槽深度大，塑料不熔化，产生的摩擦热少，主要靠外部加热升温，熔化段塑料处于熔融状态，塑料剪切速率较高，摩擦产生的热量也较多；均化段承受最大背压、逆流和泄漏流，并且还产生大量摩擦热。由于这些原因，均化段的温度必须严格控制，以避免聚乙烯分解。挤出机各区域的温度分布分析如下：a .进料段一般采用低温。本节的基本任务是进给，这需要产生足够的推力，机械剪切和混合。如果温度过高，由于聚乙烯的高粘度，熔融的聚乙烯会粘在料筒内壁和螺杆上，造成打滑，物料无法被推动，因此该区域的温度不应过高。一般设定为80-100。b .压缩段：在压缩段，所有材料应均匀加热和混合，以完成从玻璃态到粘性态的转变。因此，这个地区的温度略高。只有当达到一定温度时，大多数材料才能塑化，并且该区域的温度通常不超过分解温度。c均化段：该段塑料大部分被塑化，中间机身的一小部分未塑化塑料在该段被进一步均匀塑化，熔融塑料以固定压力和固定数量输送到机头。根据聚乙烯挤出的特点，这一区域的温度一般略低于中间机身的温度。(3)加热时间的控制：按照工艺卡的规定设定加热温度，开始加热。通常，波纹管的头部相对较大，这需要足够的加热时间来确保设备的安全性，并且可以通过梯度加热来加热。机头各部分的加热提前了约3小时，然后开始加热1#和2#挤出机。具体地，100-120可用作第一阶梯部分，150-160用作第二阶梯部分，180至加工温度作为第三阶梯部分。当温度升至第一步时，保温2小时，当温度升至第二步时，保温1小时，当温度升至第三步时，将各段温度设定为工艺温度，保温半小时后启动挤出机。(4)以下工作应在预热的同时进行。检查液压系统运行是否正常；限位开关是否到位，是否可以自由开关；调整成型水套的水平和中心线，检查其是否在一条直线上；将成型机打开至生产位置，分离左右模块(如果立式成型机分离上下模块)，用塞尺测量模块与水之间的间隙，并进行相应调整；更换或调整下游辅助模具。(2)启动时的注意事项：(1)启动挤出机前，检查各段温度是否正常。如果发现任何异常，在加工完成之前，挤出机不能启动。为了避免喷涂材料损坏螺钉和其他部件或伤害人。(2)满足所有启动条件后，启动主机。启动主机时，熔体压力必须控制在一定范围内，以免因物料温度过高而伤人。(3)挤压时观察主机的电流和压力。如果电流和压力过高，机器只能在检查和排除故障后才能启动，以避免损坏设备。(4)监控的温度和声音10每次更换模块时，必须检查所有针脚和定位槽的完整性。如果有任何异常情况，只有在处理后才能安装。11、模块的转移、安装、拆卸应十分小心，严禁损坏任何部件。12上下模块(水平模块是左右模块)不能压得太紧，以免模块变形或成型机主电机过载。13真空泵应定期清洗过滤网和泵室内的水垢，以免影响真空度或损坏电机。真空泵的供水系统应定期检查。15防止管道木屑进入滑道和成型机的其他部分。5.产品质量控制。一般来说，塑料波纹管的质量要求包括三个方面：外观质量规格和公差物理机械性能。(1)外观质量：1、光泽度差或起泡2、点蚀、颗粒3、划痕或焊接线4、管道弯曲5、内部波纹或起泡6、波纹凹陷未满7、扩口未粘、扩口前后内壁不均匀8、两壁间附着力弱，(2)规格和公差：1、内壁厚度控制2、内壁与内