Конструкция и точность пресс-формы являются отправной точкой для создания гладких внутренних стенок.
Принципы проектирования и состояние поверхности оправки,-которая непосредственно контактирует с внутренней стенкой трубы и формирует ее-, имеют решающее значение. Оправка, прецизионно -полированная до зеркального-подобия поверхности, является необходимым условием для получения гладкой внутренней стенки; даже малейшая царапина, след механической обработки или скопление нагара будут непосредственно воспроизведены на внутренней стенке трубки, как «отпечаток пальца». Современные высококачественные-формы идут еще дальше, используя технологию-кольцевых гильз. Благодаря добавлению к сердечнику плавающей втулки из специального материала внутренняя стенка, -которая еще не полностью остыла,- подвергается вторичной экструзии и полировке в процессе экструзии. Это эффективно устраняет микроскопическую рябь, вызванную разрушением расплава или неравномерностью течения, значительно улучшая гладкость внутренней стенки. При этом плавность геометрической конструкции всей литейной системы напрямую влияет на стабильность течения расплава. Любые мертвые углы или резкие структурные изменения могут вызвать застой и разложение расплава, что в конечном итоге приведет к образованию частиц обугливания или черных пятен на внутренней стенке.
Точный контроль параметров процесса является ключом к обеспечению гладкой поверхности.
Настройки температуры являются одними из наиболее важных факторов, особенно температура сердечника. Если температура слишком низкая, полиэтиленовое сырье не сможет получить достаточно тепла для полной пластификации, а нерасплавленные частицы образуют микроскопические шероховатости на внутренней стенке; слишком высокая температура может вызвать термическое окисление и деградацию сырья, что приведет к образованию пузырей или обугливанию. Идеальная температура должна точно поддерживаться в критическом диапазоне между плавлением материала и термическим разложением с разумным распределением градиента температуры вдоль оси формы. Стабильность скорости экструзии и скорости вытягивания- одинаково важна; колебания любого из них вызовут динамические изменения толщины стенки трубы, и эти периодические колебания создадут видимую рябь на внутренней стенке. Кроме того, давление расплава должно поддерживаться в соответствующем диапазоне; недостаточное давление приводит к недостаточной плотности расплава, тогда как чрезмерное давление может вызвать разрыв расплава, что ухудшает гладкость внутренней стенки.
Качество сырья и процесс сушки являются основополагающими факторами, влияющими на чистоту внутренних стенок.
Содержание влаги в полиэтиленовом сырье напрямую определяет степень питтинговой коррозии на внутренней стенке. Когда сырье с чрезмерным содержанием влаги экструдируется при высоких температурах, влага мгновенно испаряется с образованием пузырьков; поскольку эти пузырьки лопаются у внутренней поверхности стенки, они оставляют после себя густую сеть ямок. Многие проблемы с качеством возникают именно из-за неправильного хранения сырья или пренебрежения процессом сушки. Кроме того, скорость течения расплава и распределение молекулярной массы сырья влияют на производительность обработки. Материалы с чрезмерно высокой скоростью потока склонны к турбулентности внутри формы, тогда как материалы с чрезмерно низкой скоростью потока требуют более высоких температур обработки; оба фактора затрудняют достижение гладкой внутренней стенки. Если используются переработанные материалы, примеси, гели или продукты разложения, которые они могут содержать, могут напрямую загрязнять внутреннюю поверхность стенок.
Правильная конфигурация системы охлаждения и формования является ключом к получению гладкой отвержденной поверхности.
После того, как расплавленная заготовка полиэтиленовой трубы выйдет из формы, ее необходимо быстро охладить и придать ей форму с помощью калибровочной втулки и резервуара с охлаждающей водой. Конструктивная конструкция калибровочной втулки-особенно распределение каналов охлаждающей воды и равномерность вакуумного всасывания-определяет, будет ли труба деформироваться в процессе охлаждения. Если охлаждающая вода попадает непосредственно на поверхность трубы, это может вызвать локальные нарушения охлаждения, создавая внутренние напряжения, которые приводят к неравномерной деформации внутренней стенки. Идеальное охлаждение должно быть равномерным и постепенным, позволяя трубе постепенно охлаждаться от внешней стенки к внутренней, тем самым полностью «замораживая» гладкий профиль внутренней стенки, придаваемый формой. Контроль температуры воды также имеет решающее значение; слишком холодная охлаждающая вода может вызвать интенсивный теплообмен, который легко может привести к образованию микротрещин или следов напряжений на внутренней стенке трубы.
Общая производительность и техническое состояние оборудования являются ключом к обеспечению долгосрочного-стабильного производства гладкостенных-труб.
Пластифицирующая способность экструдера определяет однородность расплава. Если пластификация недостаточна или перемешивание происходит неравномерно, что приводит к образованию нерасплавленных «рыбьих глаз» или изменению состава расплава, на внутренней стенке образуются локализованные дефекты. Стабильность тягового-блока напрямую влияет на постоянство толщины стенок; любое проскальзывание или колебания скорости повлияют на гладкость внутренней стенки. Кроме того, необходимо регулярное техническое обслуживание оборудования. Накопление углерода, постепенно образующееся внутри матрицы, износ зазора матрицы и температурный дрейф, вызванный старением нагревательных элементов, со временем постепенно ухудшают качество внутренней стенки, вызывая постепенное появление дефектов на первоначально гладкой поверхности трубы.