Krehkosť plastov bola vždy faktorom, ktorý trápi bežnú prevádzku niektorých spoločností. Krehkosť potrubia viac-menej ovplyvňuje podiel na trhu a užívateľskú reputáciu týchto potrubných spoločností, a to tak z hľadiska vzhľadu prierezu, ako aj schválenia inštalácie. Plne sa to prejavuje na fyzikálnych a mechanických vlastnostiach produktu.
V tomto článku sa budú diskutovať a analyzovať dôvody krehkosti plastových rúr z PVC-U z formulácie, procesu miešania, procesu vytláčania, formy a iných vonkajších faktorov.
Hlavné charakteristiky krehkosti PVC rúr sú: kolaps v čase rezania, prasknutie za studena.
Existuje mnoho dôvodov pre zlé fyzikálne a mechanické vlastnosti potrubných výrobkov, najmä:
Nerozumný proces extrúzie
(1) Materiál je príliš zmäkčený alebo nedostatočný. Súvisí to s nastavením procesnej teploty a dávkovacieho pomeru. Ak je teplota nastavená príliš vysoko, materiál bude nadmerne plastifikovaný. Niektoré zo zložiek s nižšou molekulovou hmotnosťou sa rozložia a budú prchať. Ak je teplota príliš nízka, medzi komponentmi nebudú žiadne molekuly. Molekulárna štruktúra je úplne fúzovaná a nie je silná. Pomer podávania je však príliš veľký, čo spôsobuje zvýšenie ohrievanej plochy a šmyku materiálu a zvýšenie tlaku, čo môže ľahko spôsobiť nadmerné zmäkčenie; ak je pomer posuvu príliš malý, zahriata plocha a šmyk materiálu sa znížia, čo spôsobí menšiu plastifikáciu. Či už ide o nadmernú plastifikáciu alebo pod plastifikáciu, spôsobí to rezanie rúr a triesky.
(2) Nedostatočný tlak na hlavu stroja, na jednej strane súvisiaci s konštrukciou formy (to je popísané samostatne nižšie), na druhej strane súvisí s pomerom podávania a nastavením teploty. Keď je tlak nedostatočný, kompaktnosť materiálu je slabá, čo spôsobí uvoľnenie tkaniva. Materiál rúrky je krehký. V tomto čase by sa rýchlosť dávkovania a rýchlosť vytláčacej skrutky mala nastaviť tak, aby sa tlak v hlave reguloval medzi 25 MPa a 35 MPa.
(3) Nízkomolekulárne zložky vo výrobku sa nevypúšťajú. Vo všeobecnosti existujú dva spôsoby výroby komponentov s nízkou molekulovou hmotnosťou v produkte, jeden sa vyrába počas miešania za horúca, ktorý sa môže vypúšťať cez odvlhčovací a výfukový systém počas miešania za horúca. Druhým je čiastočne zvyšková a vytlačená voda a plynný chlorovodík vznikajúci pri zahrievaní. Vo všeobecnosti ide o nútené vypúšťanie cez nútený výfukový systém výfukovej časti hlavného motora. Vákuum je všeobecne medzi -0,05 MPa a 0,08 MPa. Ak nie je otvorená alebo príliš nízka, nízkomolekulárne zložky zostanú vo výrobku, čo vedie k zníženiu mechanických vlastností potrubia.
(4) Krútiaci moment skrutky je príliš nízky, krútiaci moment skrutky je hodnota reakčného stroja v stave sily, procesná teplota je nastavená a pomer posuvu sa priamo odráža v hodnote krútiaceho momentu skrutky. Príliš nízka do určitej miery odráža nízku teplotu alebo malý posuvový pomer, takže materiál nie je úplne plastifikovaný v stupni extrúzie, čo tiež zníži mechanické vlastnosti rúry. Podľa rôznych extrúznych zariadení a foriem je krútiaci moment skrutky vo všeobecnosti medzi 60% a 85%, aby sa splnili požiadavky.
(5) Rýchlosť ťahu nezodpovedá rýchlosti vytláčania. Ak je rýchlosť ťahania príliš vysoká, mechanické vlastnosti steny rúry sa znížia a rýchlosť ťahania bude príliš nízka. Odolnosť potrubia bude vysoká a výrobok bude vo vysokom stave v ťahu, čo ovplyvní aj mechanické vlastnosti potrubia.
Nerozumný dizajn formy
(1) Konštrukcia časti matrice je neprimeraná, najmä rozloženie vnútorných rebier a úprava uhla rozhrania. To spôsobí koncentráciu stresu. Je potrebné zlepšiť dizajn a odstrániť pravé a ostré uhly na rozhraní.
(2) Tlak matrice je nedostatočný. Tlak na matrici je priamo určený kompresným pomerom formy, najmä dĺžkou priameho úseku formy. Ak je kompresný pomer matrice príliš malý alebo rovná časť príliš krátka, produkt nebude hustý a neovplyvní fyzikálne vlastnosti. Na jednej strane môže zmena tlaku v nástroji upraviť odpor prúdenia zmenou dĺžky plochej časti nástroja; na druhej strane je možné zvoliť rôzne kompresné pomery na zmenu extrúzneho tlaku počas fázy návrhu formy, ale treba poznamenať, že kompresný pomer hlavy by mal byť Kompresný pomer závitovky extrudéra je prispôsobený; je tiež možné zmeniť parametre procesu vytláčania a zväčšiť perforovanú platňu, aby sa zmenil tlak taveniny.
(3) Pre zhoršenie výkonu spôsobené zlou konvergenciou bočných rebier by sa mala primerane zväčšiť dĺžka rebier a vonkajšieho povrchu, rebier a rebier na sútoku, alebo by sa mal zvýšiť kompresný pomer, aby sa to vyriešilo.
(4) Výstup z formy je nerovnomerný, čo má za následok nerovnomernú hrúbku steny potrubia alebo nekonzistentnú kompaktnosť. To tiež spôsobilo rozdiel v mechanických vlastnostiach medzi dvoma stranami potrubia. Niekedy sa nám nepodarilo prejsť testom, keď sme boli dierovaní za studena, čo to len potvrdilo. Pokiaľ ide o neštandardné potrubia, ako sú tenké steny, viac tu nepovieme.
(5) Rýchlosť ochladzovania matrice. Teplota chladiacej vody často nespôsobuje dostatočnú pozornosť. Funkciou chladiacej vody je ochladzovať a tvarovať veľký molekulárny reťazec natiahnutý potrubím včas, aby sa dosiahol účel použitia. Pomalé chladenie umožňuje, aby sa molekulárny reťazec natiahol na dostatočný čas na uľahčenie tvarovania. Rýchle ochladzovanie, teplotný rozdiel medzi teplotou vody a extrudovaným polotovarom rúrky je príliš veľký a produkt podlieha kaleniu, čo neprispieva k zlepšeniu výkonu produktu pri nízkych teplotách.
Z vysvetlenia fyziky polymérov sa makromolekulárny reťazec PVC podrobuje procesu zvlnenia a naťahovania pôsobením teploty a vonkajšej sily. Keď sa teplota a vonkajšia sila stiahnu, makromolekulárny reťazec sa časom neobnoví vo voľnom stave a je v sklenom stave. Neusporiadané a neusporiadané usporiadanie, ktoré má za následok vplyv makroskopických produktov pri nízkych teplotách.
Od technológie spracovania plastov na vysvetlenie PVC rúrky po extrúzii má produkt proces uvoľnenia napätia po odstránení teploty a vonkajšej sily. Pre tento proces je prospešná vhodná teplota chladiacej vody. Keď je teplota chladiacej vody príliš nízka, napätie vo výrobku sa neodstráni, čo má za následok zníženie výkonu výrobku. Preto chladenie potrubia využíva pomalú metódu chladenia a môže zabrániť deformácii, ohýbaniu a zmršťovaniu lisovaného výrobku a môže zabrániť zníženiu rázovej pevnosti výrobku v dôsledku vnútorného napätia. Vo všeobecnosti sa teplota vody reguluje na 20 °C.
Aby sa predlisk jemne ochladil bez ochladzovania, je vodná rúrka pripojená k chladiacej kalibračnej objímke pripojená k zadnej časti tvarovky, takže smer prúdenia vody v kalibračnej objímke je opačný ako smer pohybu predlisku. a vypúšťa sa z prednej časti dimenzovacej objímky. Tým nedochádza k vyhasínaniu predlisku a k nadmernému vnútornému namáhaniu v dôsledku nízkej teploty vody, čím sa potrubie stáva krehkým a odolnosť profilu proti nárazu klesá. Pridávanie alebo znižovanie plnív pri súčasnom zvyšovaní plniva priamo ovplyvňuje jeho pružnosť. Ak je plniva príliš veľa, potrubie bude fúkané za studena a nespĺňa štandard.
Ak je plnivo príliš malé, rúrka bude mať veľkú mieru zmeny rozmerov. To isté znamená zvýšiť alebo znížiť index pružnosti a je potrebné zvýšiť alebo znížiť modifikátor nárazu alebo pomocný prostriedok pri spracovaní a zvýšenie alebo zníženie pomocného prostriedku pri spracovaní priamo ovplyvňuje index tuhosti.
Ak je pomocného prípravku príliš veľa, index tuhosti potrubia sa zníži; ak je pomocná látka príliš malá, index tuhosti profilu sa zvýši. Vo formulácii sú tieto dva protichodným a zjednoteným faktorom vzájomného obmedzenia, ale nedá sa povedať, že by sa zvýšil index rigidity. Je nerozumné udržiavať index flexibility na zvýšenie plniva pri súčasnom zvýšení spracovateľskej pomoci bez akéhokoľvek princípu. Preto by sa mal v systéme formulácie určiť optimálny bod kombinácie, aby sa dosiahla rovnováha medzi tuhosťou a flexibilitou.
Vplyv procesu extrúzie na index tuhosti a pružnosti potrubia
Nastavenie teploty vytláčania je jedným z faktorov ovplyvňujúcich stupeň plastifikácie materiálu. Nízkomolekulárny polymér v materiáli preplastikovanom materiálom sa rozkladá a prchá, čo spôsobuje zmenu intermolekulárnej štruktúry, čím sa zvyšuje index tuhosti a znižuje sa index pružnosti. Nedostatočná plastifikácia materiálu, nedostatočná fúzia medzi molekulami zložiek v materiáli zníži index tuhosti a index pružnosti sa úplne nepreukáže.
Krútiaci moment skrutky a vytláčací tlak sú úmerné tuhosti profilu a zvyšujú sa so zvyšujúcim sa krútiacim momentom a tlakom.
Index pružnosti je mu nepriamo úmerný a s rastúcim krútiacim momentom a tlakom klesá. Čo je potrebné dodať je, že keď sa stroj len spustí, zistí sa, že jednotlivé profily nie sú zborcené, ale zistí sa, že vnútorné rebrá majú mierne bublinky, čo je nový problém.
