परिचय

एचडीपीई पाइप का उत्पादन पाइप के वैक्यूम साइजिंग स्लीव या कूलिंग टैंक तक पहुंचने से बहुत पहले शुरू हो जाता है।

प्रक्रिया की शुरुआत में, सामग्री केवल गोली के रूप में एचडीपीई राल है। एक्सट्रूज़न प्रणाली को इन ठोस छर्रों को एक सजातीय पिघले हुए बहुलक में परिवर्तित करना होता है और फिर उस पिघल को एक स्थिर दर पर कुंडलाकार डाई के माध्यम से वितरित करना होता है।

एकल परत एचडीपीई पाइप के लिए, खराब पिघल वितरण की भरपाई के लिए कोई सुदृढीकरण परत नहीं है। संपूर्ण पाइप दीवार एक निरंतर पॉलिमर पिघलने से आती है। इसलिए प्लास्टिककरण, पिघले हुए तापमान, दबाव या एक्सट्रूज़न आउटपुट में कोई भी अस्थिरता बाद में आयामी भिन्नता, सतह दोष, असमान दीवार की मोटाई या अस्थिर उत्पादन के रूप में प्रकट हो सकती है।

इस चरण को समझने से यह समझाने में मदद मिलती है कि क्यों एक्सट्रूज़न केवल प्लास्टिक को गर्म करने और उसे डाई के माध्यम से धकेलने का मामला नहीं है।

1. एचडीपीई छर्रों से सतत पिघलने तक

एचडीपीई छर्रे हॉपर के माध्यम से एक्सट्रूडर में प्रवेश करते हैं और धीरे-धीरे घूमने वाले स्क्रू द्वारा आगे ले जाए जाते हैं।

इस गति के दौरान पेंच सामान्यतः कई कार्य करता है। यह ठोस पदार्थ को स्थानांतरित करता है, गर्मी को पॉलिमर में स्थानांतरित करता है, अतिरिक्त कतरनी हीटिंग उत्पन्न करता है, सामग्री को पिघलाता है, पिघल को मिलाता है, और अंत में डाई के लिए पर्याप्त दबाव बनाता है।

इसलिए सामग्री बाहर निकालना के दौरान विभिन्न भौतिक अवस्थाओं से गुजरती है:

अंतिम पाइप की गुणवत्ता काफी हद तक इस बात पर निर्भर करती है कि ये परिवर्तन कितनी लगातार होते हैं।

यदि पॉलिमर का हिस्सा अपर्याप्त रूप से पिघला हुआ रहता है, तो पिघल गैर-समान हो सकता है। यदि पिघला हुआ तापमान अत्यधिक अधिक हो जाता है, तो तापीय गिरावट चिंता का विषय बन सकती है। यदि पिघल पर्याप्त रूप से सजातीय नहीं है, तो आयामी स्थिरता को बनाए रखना भी अधिक कठिन हो सकता है।

2. स्क्रू स्पीड और एक्सट्रूज़न आउटपुट

एकल परत पाइप उत्पादन में एक्सट्रूज़न आउटपुट सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रिया चर में से एक है।

स्क्रू गति बढ़ाने से आम तौर पर सामग्री थ्रूपुट बढ़ जाती है, लेकिन संबंध केवल "उच्च गति उच्च आउटपुट के बराबर नहीं है।" सामग्री फीडिंग दक्षता, पिघला हुआ तापमान, स्क्रू ज्यामिति, बैक प्रेशर और पॉलिमर रियोलॉजी सभी वास्तविक आउटपुट को प्रभावित करते हैं।

पाइप एक्सट्रूज़न लाइन के लिए, सामग्री आउटपुट और ढोने की गति से - के बीच का संबंध विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

यदि एक्सट्रूडर अधिक पिघल की आपूर्ति करता है, जबकि खींचने की गति बंद रहती है, तो अधिक सामग्री पाइप की दीवार में जमा हो जाती है।

यदि ढोने की गति कम हो जाती है और एक्सट्रूज़न आउटपुट स्थिर रहता है, तो प्रति इकाई लंबाई में कम सामग्री वितरित होती है।

यह अंतःक्रिया सीधे अंतिम आयामों को प्रभावित करती है।

इसलिए एक्सट्रूज़न प्रक्रिया को इनके बीच एक स्थिर संतुलन बनाए रखना होता है:

सामग्री थ्रूपुट → पिघला हुआ प्रवाह → पाइप निर्माण → ढोना-बंद

यह एक कारण है कि अस्थिर एक्सट्रूज़न आउटपुट नाममात्र मशीन सेटिंग्स अपरिवर्तित दिखाई देने पर भी अनुदैर्ध्य आयामी भिन्नता पैदा कर सकता है।

3. पिघलने का तापमान हीटिंग सेटिंग से अधिक होता है

एचडीपीई एक ही तापमान पर उसी तरह नहीं पिघलता है, जिस तरह कम -चिपचिपापन वाला तरल एक निश्चित बिंदु पर उबलता या जम जाता है।

पॉलिमर ठोस कणों से चिपचिपी पिघली हुई अवस्था में संक्रमण से गुजरता है। वास्तविक पिघलने की स्थिति राल ग्रेड, आणविक संरचना, कतरनी इतिहास, निवास समय और एक्सट्रूडर द्वारा शुरू की गई थर्मल ऊर्जा पर निर्भर करती है।

बैरल हीटर बाहरी गर्मी प्रदान करते हैं, लेकिन घूमने वाला पेंच यांत्रिक ऊर्जा भी उत्पन्न करता है जो गर्मी में परिवर्तित हो जाती है।

इसलिए, प्रदर्शित बैरल तापमान आवश्यक रूप से डाई में प्रवेश करने वाले पिघल की वास्तविक तापमान स्थिति के समान नहीं है।

उत्पादन नियंत्रण के लिए, अत्यधिक थर्मल एक्सपोज़र के बिना पिघल को पर्याप्त रूप से प्लास्टिककृत और सजातीय होना चाहिए।

यह संतुलन बड़े व्यास वाले पाइपों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो जाता है क्योंकि आवश्यक सामग्री थ्रूपुट बहुत अधिक हो सकता है।

4. पिघला हुआ दबाव और प्रवाह स्थिरता

इससे पहले कि पिघल डाई तक पहुंच जाए, उसे प्रवाह चैनल से गुजरने के लिए पर्याप्त दबाव विकसित करना होगा।

पिघला हुआ दबाव एक प्रक्रिया संकेतक के रूप में उपयोगी है क्योंकि अचानक दबाव परिवर्तन सामग्री की फीडिंग, पिघल की चिपचिपाहट, तापमान, निस्पंदन, या डाई प्रतिरोध में परिवर्तन का संकेत दे सकता है।

एक स्थिर एक्सट्रूज़न प्रणाली आम तौर पर स्थिर परिचालन स्थितियों के तहत अपेक्षाकृत स्थिर पिघल दबाव पैदा करती है।

पिघले हुए दबाव में उतार-चढ़ाव अस्थिर आउटपुट में योगदान कर सकता है। परिणाम डाइस पर तुरंत प्रकट नहीं हो सकता है, लेकिन आयामी भिन्नता आगे की ओर नीचे की ओर दिखाई दे सकती है।

इस कारण से, एक्सट्रूज़न दबाव को केवल एक मशीन पैरामीटर नहीं माना जाना चाहिए। यह निर्माण चरण में प्रवेश करने वाले पॉलिमर प्रवाह की स्थिरता का भी संकेतक है।

5. डाई फ्लो प्रारंभिक ज्यामिति निर्धारित करता है

प्लास्टिकीकरण और समरूपीकरण के बाद, पिघल कुंडलाकार डाई में प्रवेश करता है।

डाई एक्सट्रूडर से सामग्री प्रवाह को ट्यूबलर रूप में बदल देती है।

इस बिंदु पर, पाइप के पास अभी तक अपना अंतिम आयाम नहीं है। गर्म पॉलिमर अभी भी विकृत है, और डाई निकलते ही इसके आयाम बदल सकते हैं।

एक महत्वपूर्ण घटना हैमरो प्रफुल्लित.

क्योंकि एचडीपीई एक विस्कोइलास्टिक पॉलिमर है, डाई के अंदर लगाए गए विरूपण का हिस्सा पिघलने के बाद डाई से बाहर निकलने के बाद ठीक हो सकता है। इसलिए एक्सट्रूडेट डाई ओपनिंग के सापेक्ष विस्तारित हो सकता है।

डाई स्वेल की मात्रा पिघले तापमान, कतरनी दर, पॉलिमर रियोलॉजी, डाई ज्योमेट्री और एक्सट्रूज़न स्थितियों सहित कारकों पर निर्भर करती है।

यह एक कारण है कि डाई को पाइप के सटीक अंतिम बाहरी व्यास तक निर्मित नहीं किया जा सकता है।

डाउनस्ट्रीम आकार देने की प्रक्रिया अंतिम आयामी ज्यामिति स्थापित करने के लिए जिम्मेदार है।

6. एचडीपीई पाइप के खनन के लिए स्थिर एक्सट्रूज़न क्यों मायने रखता है

खदान जल निकासी अनुप्रयोगों के लिए, आयामी स्थिरता मायने रखती है क्योंकि पाइप आमतौर पर नाममात्र व्यास, दीवार की मोटाई, एसडीआर और दबाव वर्ग द्वारा निर्दिष्ट होते हैं।

दो सामान्य SDR11 आयामों पर विचार करें:

गणना सीधी है:

दीवार की मोटाई=बाहरी व्यास ÷ एसडीआर

हालाँकि, सैद्धांतिक अनुपात के करीब एक पाइप का उत्पादन करने के लिए स्थिर एक्सट्रूज़न और डाउनस्ट्रीम आयामी नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

उच्च उत्पादन गति या बड़े पाइप आयामों के साथ संयुक्त होने पर पिघले आउटपुट में छोटी अस्थिरता अधिक महत्वपूर्ण हो सकती है।

7. एक्सट्रूज़न वेरिएबल जो ध्यान देने योग्य हैं

एकल -परत एचडीपीई पाइप एक्सट्रूज़न के लिए, मुख्य चर को निम्नानुसार संक्षेपित किया जा सकता है:

ये चर आपस में जुड़े हुए हैं।

एक सेटिंग बदलने से दूसरी सेटिंग प्रभावित हो सकती है. उदाहरण के लिए, उत्पादन उत्पादन में वृद्धि से पिघले हुए दबाव और तापमान में परिवर्तन हो सकता है, जबकि ढलान की गति में बदलाव से परिणामी आयाम प्रभावित हो सकते हैं, भले ही एक्सट्रूज़न आउटपुट अपरिवर्तित रहे।

8. क्या होता है जब एक्सट्रूज़न अस्थिर होता है?

एक अस्थिर एक्सट्रूज़न प्रक्रिया कई डाउनस्ट्रीम लक्षण उत्पन्न कर सकती है।

पाइप अनुदैर्ध्य आयामी भिन्नता दिखा सकता है। सतही स्वरूप असंगत हो सकता है. दीवार की मोटाई नियंत्रण अधिक कठिन हो सकता है। डाउनस्ट्रीम साइज़िंग सिस्टम को लगातार बदलती पिघल स्थिति के लिए क्षतिपूर्ति भी करनी पड़ सकती है।

यही कारण है कि एक्सट्रूज़न स्थिरता अंतिम आयामी नियंत्रण चरण के बजाय नींव है।

वैक्यूम साइज़िंग बाहरी व्यास स्थापित कर सकती है, लेकिन यह अस्थिर पिघल आपूर्ति को पूरी तरह से समाप्त नहीं कर सकती है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या एचडीपीई पाइप एक्सट्रूज़न केवल राल को गर्म करने के बारे में है?

नहीं, हीटिंग प्रक्रिया का केवल एक हिस्सा है। डाई में प्रवेश करने से पहले एक्सट्रूडर को पॉलिमर को संप्रेषित करना, पिघलाना, समरूप बनाना और दबाव डालना भी चाहिए।

पेंच गति क्यों मायने रखती है?

पेंच गति सामग्री थ्रूपुट और कतरनी ऊर्जा को प्रभावित करती है। इसलिए स्क्रू की गति में बदलाव आउटपुट और पिघलने की स्थिति दोनों को प्रभावित कर सकता है।

क्या पिघला हुआ दबाव पाइप दबाव रेटिंग निर्धारित करता है?

नहीं, पिघला हुआ दबाव एक उत्पादन प्रक्रिया पैरामीटर है। पाइप दबाव प्रदर्शन तैयार पाइप संरचना, सामग्री गुणों, आयाम, एसडीआर और लागू डिजाइन मानक पर निर्भर करता है।

डाई स्वेल महत्वपूर्ण क्यों है?

क्योंकि पॉलिमर डाई छोड़ने के बाद आंशिक रूप से अपनी विकृति को ठीक कर सकता है। इसलिए डाउनस्ट्रीम आकार प्रणाली को अंतिम बाहरी व्यास स्थापित करना होगा।

निष्कर्ष

एकल -परत एचडीपीई पाइप एक्सट्रूज़न वह चरण है जहां ठोस राल एक सतत बहुलक संरचना बन जाता है।

मुख्य मुद्दा केवल यह नहीं है कि एचडीपीई पिघल गया है या नहीं। महत्वपूर्ण प्रश्न यह है कि क्या पिघल स्थिर तापमान, दबाव, चिपचिपाहट और थ्रूपुट के साथ डाई तक पहुंचता है।

एक स्थिर पिघलन निम्नलिखित आकार, शीतलन और आयामी नियंत्रण चरणों के लिए अधिक विश्वसनीय प्रारंभिक बिंदु प्रदान करता है। एचडीपीई पाइप के खनन के लिए, जहां व्यास और दीवार के आयाम सीधे स्थापना और दबाव आवश्यकताओं से जुड़े होते हैं, इसलिए एक्सट्रूज़न स्थिरता उत्पाद स्थिरता का एक मूलभूत हिस्सा है।

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