I. Giới thiệu: Khó khăn và đột phá quan trọng trong việc sản xuất các ống PVC có đường kính lớn
Các ống PVC có đường kính lớn rất quan trọng trong xây dựng cơ sở hạ tầng, nhưng có nhiều thách thức sản xuất. Đặc điểm nguyên liệu, quy trình đúc, thiết kế khuôn và các liên kết khác hạn chế chất lượng và hiệu quả. Hiểu những khó khăn và giải quyết chúng là chìa khóa cho sự phát triển công nghiệp.
Ii. Phân tích những khó khăn cốt lõi trong việc sản xuất các ống PVC có đường kính lớn
(I) Đặc điểm nguyên liệu thô: Những thách thức vốn có của vật liệu PVC
Nguy cơ ổn định nhiệt
Nhiệt độ xử lý PVC (160-200) gần với nhiệt độ phân hủy (khoảng 140). Khi các ống có đường kính lớn được đúc, vật liệu ở trong khuôn trong một thời gian dài và dễ phân hủy. Khí hydro clorua làm cho đường ống làm mất màu, làm giảm hiệu suất của nó và ăn mòn thiết bị, ảnh hưởng đến sự liên tục và chất lượng sản xuất.
Vấn đề nan giải của độ nhớt tan chảy cao
Độ nhớt của PVC làm nóng cao. Khi các đường ống có đường kính lớn bị đùn ra, điện trở dòng chảy trong khoang khuôn có chứa thanh lõi lớn, gây khó khăn cho việc lấp đầy đều, dẫn đến các khiếm khuyết như độ dày thành không đều.
(Ii) Quá trình đúc: Những thách thức kép của làm mát và áp lực
Con đường làm mát và định hình khó khăn
Các ống PVC có đường kính lớn có tường dày và công suất nhiệt lớn. Làm mát chậm và không đồng đều sẽ tạo ra căng thẳng bên trong, gây biến dạng và cong vênh. Ví dụ, sự khác biệt làm mát cục bộ sẽ khiến đường ống uốn cong, ảnh hưởng đến độ thẳng và hiệu suất.
Những thách thức và rủi ro của áp lực đùn cao
Các ống có đường kính lớn đòi hỏi áp lực đùn cao để lấp đầy khuôn. Áp lực quá mức gây ra sự hao mòn của vít và thùng, dòng chảy tan chảy không ổn định và vỡ, làm cho đường ống có vẻ ngoài và giảm độ chính xác về chiều, không đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật.
(Iii) Thiết kế khuôn: Thử nghiệm kép về độ phức tạp và độ chính xác
Tình huống khó xử về thiết kế của cấu trúc phức tạp
Khuôn ống PVC có đường kính lớn phải tính đến cả cấu trúc rỗng và độ đồng nhất độ dày tường. Độ chính xác kích thước của thanh lõi và độ lệch đồng tâm dẫn đến độ dày thành không đều. Thiết kế hệ thống chạy rất phức tạp, và rất khó để đảm bảo phân phối đồng đều của sự tan chảy, làm tăng độ khó và chi phí thiết kế và sản xuất.
Những thách thức chính xác của khuôn kích thước lớn
Khuôn ống có đường kính lớn có kích thước lớn, và đòi hỏi độ chính xác và độ cứng sản xuất cao. Chúng dễ dàng bị biến dạng bởi áp suất và nhiệt độ trong quá trình xử lý. Ví dụ, biến dạng đàn hồi dưới áp suất cao gây ra lỗi về kích thước và hình dạng ống, và tốc độ đủ điều kiện bị giảm.
3. Đột phá cho Sản xuất ống PVC có đường kính lớn
(I) Tối ưu hóa máy đùn: Cải thiện khả năng xử lý vật liệu
Thiết kế vít sáng tạo
Vít rào chắn: Ribrier Ribs được đặt để tách giường rắn và bể tan chảy, do đó vật liệu PVC được dẻo hóa đầy đủ hơn. Khi các đường ống có đường kính lớn được đùn ra, sự tan chảy đều lấp đầy khuôn và làm giảm độ dày thành không đều.
Vít tách: rãnh vít đa kênh thúc đẩy trộn nhựa PVC và phụ gia, cải thiện chất lượng dẻo và đảm bảo dòng chảy ổn định của sự tan chảy.
Chiến lược cải thiện thùng
Hệ thống sưởi ấm và làm mát được khoanh vùng: Kiểm soát nhiệt độ theo quy hoạch theo các đặc tính của vật liệu đùn ống PVC đường kính lớn, nhiệt độ thấp gần cổng thức ăn (140-160) để ngăn ngừa khó khăn cho ăn và nhiệt độ cao ở phần giữa và phía trước (160-180) để thúc đẩy dẻo. Kiểm soát nhiệt độ chính xác làm giảm nguy cơ phân hủy PVC và cải thiện sự ổn định sản xuất.
Áp dụng các vật liệu lót hiệu suất cao: Áp lực đùn ống có đường kính lớn là cao và ma sát lớn. Vật liệu lớp lót chống mòn và chống ăn mòn (như thép hợp kim chất lượng cao) được chọn để kéo dài tuổi thọ của thùng, giảm chi phí bảo trì thiết bị và đảm bảo sản xuất ổn định.
(Ii) Nâng cấp thiết bị làm mát: đạt được làm mát hiệu quả và đồng đều
Tích hợp nhiều phương pháp làm mát
Làm mát hợp tác bên trong và bên ngoài: Một trục gá làm mát được lắp đặt trong đường ống để truyền nước lưu thông để lấy đi nhiệt bên trong, và phun hoặc làm mát ngâm được áp dụng bên ngoài. Ví dụ, thiết kế kênh xoắn ốc trong mandrel làm mát làm tăng hiệu ứng làm mát bên trong, hợp tác với làm mát bên ngoài, tăng tốc làm mát, giảm căng thẳng bên trong và cải thiện chất lượng ống.
Xây dựng hệ thống làm mát nhiều giai đoạn: Làm mát nhiều giai đoạn được đặt theo định luật thay đổi nhiệt độ của làm mát đường ống. Một môi trường làm mát nhiệt độ cao được sử dụng khi bắt đầu đùn để ngăn ngừa các khiếm khuyết làm mát đột ngột. Nhiệt độ giảm dần khi nhiệt độ giảm để tăng tốc làm mát, đáp ứng nhu cầu làm mát của các ống PVC có đường kính lớn và cải thiện hiệu quả và chất lượng sản xuất.
Nhận thức điều khiển làm mát tự động
Được trang bị hệ thống điều khiển nhiệt độ tự động, cảm biến theo dõi nhiệt độ của đường ống và tự động điều chỉnh lưu lượng và nhiệt độ môi trường làm mát theo đường cong làm mát đặt trước để đảm bảo làm mát ổn định và đồng đều. Khi phát hiện ra bất thường nhiệt độ cục bộ, dòng môi trường làm mát trong khu vực tương ứng được điều chỉnh để kiểm soát chính xác nhiệt độ và tránh các vấn đề làm mát gây ra khuyết tật chất lượng ống.
(Iii) Tối ưu hóa nấm mốc: Đảm bảo đúc chính xác cao
Thiết kế tối ưu hóa cấu trúc kênh dòng chảy
Ứng dụng kênh lưu lượng móc áo: Kênh lưu lượng móc áo phân tách sự tan chảy từ trung tâm sang cả hai bên, làm giảm điện trở trong khuôn, đảm bảo độ dày thành đồng đều theo hướng chu vi của các đường ống có đường kính lớn, cải thiện tính đồng nhất của phân phối tan chảy và giảm các vấn đề chất lượng do các kênh dòng chảy kém gây ra.
Khám phá các kênh dòng chảy xoắn ốc: Kênh dòng chảy xoắn ốc làm cho sự tan chảy và dòng chảy đều phân phối đều, tối ưu hóa hiệu ứng làm đầy tan chảy của các ống PVC có đường kính lớn, cải thiện chất lượng đúc và giảm các khiếm khuyết do phân phối tan chảy không đồng đều.
Thanh lõi và vật liệu nấm mốc điều chỉnh, cải thiện độ chính xác
Công nghệ thanh lõi có thể điều chỉnh: Sử dụng các thiết bị cơ học hoặc thủy lực để điều chỉnh vị trí thanh lõi trong thời gian thực trong quá trình sản xuất, đảm bảo tính đồng tâm của thanh lõi và cơ thể khuôn, kiểm soát tính đồng nhất của độ dày thành ống, thích ứng với các điều kiện sản xuất khác nhau và ổn định chất lượng sản phẩm.
Lựa chọn các vật liệu khuôn chất lượng cao: Chọn các vật liệu khuôn có độ bền cao, độ cứng cao và độ dẫn điện cao (như thép hợp kim) để tạo khuôn, chịu được áp suất cao và nhiệt độ cao để đúc ống có đường kính lớn, truyền nhiệt nhanh, tạo điều kiện làm mát và định hình, rút ngắn chu kỳ sản xuất và cải thiện hiệu quả sản xuất.
Đảm bảo xử lý chính xác cao: Sử dụng các thiết bị và quy trình chính xác cao như trung tâm gia công CNC để xử lý các khoang và kênh dòng chảy mịn, đảm bảo độ chính xác kích thước của khuôn và hoàn thiện bề mặt, giảm độ lệch kích thước của ống và khuyết tật bề mặt, và cải thiện tốc độ trình độ sản phẩm và chất lượng ngoại hình.
Iv. Các điểm chính để kiểm soát chính xác các tham số quy trình đùn ống PVC có đường kính lớn
(I) Thông số nhiệt độ: Kiểm soát tốt để đảm bảo trạng thái tan chảy
Cài đặt vùng nhiệt độ thùng
Thùng được làm nóng trong nhiều khu vực và nhiệt độ của mỗi khu vực được đặt chính xác theo yêu cầu trạng thái vật chất. 140 - 160 ℃ Gần cổng thức ăn để đảm bảo cho ăn, 160 - 180 ở giữa để thúc đẩy dẻo hóa, 170 - 190 gần đầu chết để đảm bảo tính trôi chảy và đùn đồng đều. Ví dụ: khi sản xuất ống có đường kính 600mm, phần đầu tiên của thùng là 150, phần thứ hai là 170 và phần thứ ba là 180.
Vai trò chính của nhiệt độ đầu chết
Nhiệt độ đầu chết là 170 - 190. Nếu nó quá cao, PVC sẽ phân hủy và làm cho bề mặt của đường ống là thô và màu vàng. Nếu nó quá thấp, độ nhớt tan chảy sẽ cao, gây ra các dấu vết hoặc hình dạng không đều trên bề mặt của đường ống.
Kiểm soát hợp lý nhiệt độ khuôn
Nhiệt độ khuôn của các ống có đường kính lớn là 40 - 60. Nhiệt độ thấp có lợi cho việc định hình nhanh, nhưng nhiệt độ quá thấp sẽ gây ra căng thẳng và nứt bên trong. Kiểm soát chính xác theo thông số kỹ thuật của đường ống và các yêu cầu quy trình để đảm bảo tốc độ và chất lượng định hình.
(Ii) Thông số áp suất: Kiểm soát cân bằng để đảm bảo đùn ổn định
Phạm vi hợp lý và điều chỉnh áp lực đùn
Các ống PVC có đường kính lớn yêu cầu áp lực đùn 10-30MPa do diện tích mặt cắt lớn của chúng. Nếu áp suất vượt quá 30MPa, sự tan chảy dễ bị vỡ và độ dày thành không đều. Trong sản xuất thực tế, tốc độ vít và tốc độ cho ăn được điều chỉnh để kiểm soát áp suất, chẳng hạn như tăng tốc độ vít hoặc giảm tốc độ cho ăn để tăng áp suất. Hãy chú ý đến sự cân bằng, đảm bảo dòng chảy ổn định của sự tan chảy và tránh các vấn đề chất lượng gây ra bởi sự dao động áp lực.
Điều chỉnh vừa phải áp lực lưng
Áp suất trở lại là 0,5-2MPa. Áp lực lưng vừa phải cho phép vật liệu PVC được trộn và dẻo đầy đủ trong thùng. Nếu nó quá thấp, sự pha trộn vật liệu không bằng phẳng sẽ ảnh hưởng đến chất lượng. Nếu nó quá cao, nó sẽ làm nặng thêm hao mòn vít và tăng nguy cơ phân hủy vật liệu. Điều chỉnh chính xác theo đặc điểm vật liệu và điều kiện thiết bị để đảm bảo xử lý vật liệu ổn định và hiệu quả.
(Iii) Các thông số tốc độ: Phù hợp và phối hợp để đạt được sự đúc chất lượng cao
Cài đặt hợp lý của tốc độ vít
Tốc độ vít là 10-30R/phút. Tốc độ nhanh hơn làm cho sự tan chảy ở trong thùng trong một thời gian ngắn và dẻo là không đầy đủ, và áp lực đùn tăng dẫn đến các vấn đề chất lượng. Ví dụ, nếu tốc độ vít là 40R/phút, vật liệu PVC không đủ dẻo, cường độ của đường ống bị giảm và nó không đáp ứng các yêu cầu về sức mạnh kỹ thuật.
Kết hợp chính xác tốc độ lực kéo
Tốc độ lực kéo là 0,5-2m/phút, phù hợp chính xác với tốc độ đùn. Lực kéo nhanh hơn làm cho đường ống mỏng hơn và độ dày thành nhỏ hơn, trong khi lực kéo chậm hơn gây ra sự tích tụ và biến dạng. Ví dụ, đối với các đường ống có đường kính ngoài 800mm, tốc độ lực kéo là khoảng 1m/phút và chạy ổn định để đảm bảo độ dày tường đồng đều và vẻ ngoài tốt của đường ống, đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật.
V. Kết luận: Nhiều liên kết hoạt động cùng nhau để thúc đẩy tiến bộ công nghiệp
Việc sản xuất các ống PVC có đường kính lớn là một hệ thống phức tạp và các đặc tính nguyên liệu thô, thiết bị đúc, các thông số quy trình đùn và các liên kết khác có liên quan và ảnh hưởng lẫn nhau. Nghiên cứu chuyên sâu và làm chủ các điểm kỹ thuật của từng liên kết, phối hợp tối ưu hóa nguyên liệu thô, cải thiện thiết bị và kiểm soát chính xác các tham số quy trình có thể tạo ra các đường ống PVC đường kính lớn chất lượng cao để đáp ứng các nhu cầu xây dựng thiết kế quy mô lớn.
