شکنندگی پلاستیک ها همیشه عاملی بوده است که عملکرد عادی برخی از شرکت ها را دچار مشکل کرده است. شکنندگی لوله ها کم و بیش بر سهم بازار و شهرت کاربری این شرکت های لوله کشی از نظر ظاهر مقطعی و تایید نصب تاثیر گذاشته است. شکنندگی لوله ها اساساً به طور کامل در خواص فیزیکی و مکانیکی محصول منعکس می شود.
این مقاله دلایل شکنندگی لوله های پلاستیکی PVC-U را از فرمول، فرآیند اختلاط، فرآیند اکستروژن، قالب و سایر عوامل خارجی مورد بحث و تحلیل قرار می دهد.
خصوصیات اصلی شکننده شدن لوله های پی وی سی عبارتند از: ترک خوردگی و پارگی در هنگام پانچ سرد در حین خالی کردن.
دلایل زیادی برای خواص فیزیکی و مکانیکی ضعیف محصولات لوله وجود دارد که عمدتاً به شرح زیر است:
فرآیند اکستروژن غیر منطقی
(1) پلاستیک سازی بیش از حد یا ناکافی مواد . این به تنظیم دمای فرآیند و نسبت تغذیه مربوط می شود. اگر درجه حرارت بیش از حد بالا تنظیم شود، مواد بیش از حد پلاستیک می شوند و برخی از اجزای با وزن مولکولی کمتر تجزیه و تبخیر می شوند. اگر دما خیلی پایین باشد، هیچ مولکولی در اجزا وجود نخواهد داشت. به طور کامل ذوب شده، ساختار مولکولی قوی نیست. نسبت تغذیه بیش از حد باعث افزایش سطح گرم شده و برش مواد و افزایش فشار می شود که به راحتی باعث پلاستیک شدن بیش از حد می شود. نسبت تغذیه بسیار کم باعث می شود که سطح گرم شده و برش مواد کاهش یابد که باعث کاهش پلاستیک می شود. پلاستیک سازی بیش از حد یا کمتر باعث بریدگی و بریدگی لوله می شود.
(2) فشار ناکافی سر از یک طرف به طراحی قالب مربوط می شود (در زیر به طور جداگانه توضیح داده شده است) از طرف دیگر به نسبت تغذیه و تنظیم دما مربوط می شود. هنگامی که فشار ناکافی است، چگالی مواد ضعیف خواهد بود، که منجر به سازماندهی شل می شود، هنگامی که مواد لوله شکننده است، سرعت تغذیه اندازه گیری و سرعت پیچ اکسترود باید برای کنترل فشار سر بین 25 مگاپاسکال و 35 مگاپاسکال تنظیم شود.
(3) اجزای کم مولکولی در محصول تخلیه نمی شوند . به طور کلی دو راه برای تولید اجزای کم مولکولی در محصولات وجود دارد. یکی در طول اختلاط گرم تولید می شود که می تواند از طریق سیستم های رطوبت زدایی و اگزوز در طول اختلاط گرم تخلیه شود. دومی بخشی از آب باقیمانده و گاز کلرید هیدروژن است که هنگام گرم شدن و تحت فشار اکستروژن ایجاد می شود. این معمولاً از طریق سیستم اگزوز اجباری قسمت اگزوز موتور اصلی تخلیه می شود. درجه خلاء به طور کلی بین -0.05Mpa و 0.08Mpa است. اگر باز نشود یا خیلی کم باشد، اجزای کم مولکولی در محصول باقی می‌مانند و در نتیجه خواص مکانیکی لوله کاهش می‌یابد. .
(4) گشتاور پیچ خیلی کم است . گشتاور پیچ مقدار ماشین واکنش تحت تنش است. مقدار تنظیم دمای فرآیند و نسبت تغذیه مستقیماً در مقدار گشتاور پیچ منعکس می شود. گشتاور پیچ خیلی کم دمای پایین یا نسبت تغذیه کم را تا حدی منعکس می کند، به طوری که مواد در درجه اکستروژن به طور کامل پلاستیکی نمی شوند و همچنین خواص مکانیکی لوله را کاهش می دهد. با توجه به تجهیزات و قالب های مختلف اکستروژن، گشتاور پیچ به طور کلی بین 60٪ - 85٪ کنترل می شود تا نیازها را برآورده کند.
(5) سرعت کشش با سرعت اکستروژن مطابقت ندارد . سرعت کشش بیش از حد باعث نازک شدن خواص مکانیکی لوله می شود و سرعت بسیار پایین حمل باعث مقاومت بالایی در برابر لوله می شود و محصول در حالت کشش بالا قرار می گیرد که بر خواص مکانیکی لوله نیز تأثیر می گذارد. لوله
طراحی قالب غیر منطقی
(1) طراحی بخش قالب غیر منطقی است، به خصوص توزیع دنده های داخلی و درمان زاویه رابط . این باعث می شود تمرکز استرس وجود داشته باشد. نیاز به بهبود طراحی و حذف زوایای راست و حاد در رابط.
(2) فشار قالب ناکافی . فشار در قالب مستقیماً توسط نسبت تراکم قالب، به ویژه طول بخش مستقیم قالب تعیین می شود. اگر نسبت تراکم قالب خیلی کوچک باشد یا مقطع مستقیم خیلی کوتاه باشد، محصول متراکم نخواهد بود و خواص فیزیکی تحت تأثیر قرار می گیرد. تغییر فشار سر قالب می تواند مقاومت جریان را با تغییر طول بخش مستقیم قالب از یک طرف تنظیم کند. از طرف دیگر، نسبت تراکم متفاوتی را می توان برای تغییر فشار اکستروژن در مرحله طراحی قالب انتخاب کرد، اما باید توجه داشت که نسبت تراکم قالب نسبت تراکم پیچ اکسترودر سازگار است. فشار مذاب را نیز می توان با تغییر فرمول، تنظیم پارامترهای فرآیند اکستروژن و افزودن یک صفحه متخلخل تغییر داد.
(3) برای کاهش عملکرد ناشی از تلاقی ضعیف دنده های انحرافی طول دنده ها و سطح بیرونی، طول دنده ها و محل تلاقی دنده ها باید به طور مناسب افزایش یابد یا نسبت تراکم افزایش یابد.
(4) قالب به طور یکنواخت تخلیه نمی شود و در نتیجه ضخامت دیواره لوله یا چگالی متناقض ایجاد می شود. این نیز باعث تفاوت در خواص مکانیکی بین دو طرف لوله شد. در آزمایش‌هایمان، گاهی اوقات یک طرف را به عنوان واجد شرایط با مشت سرد می‌کوبیدیم و طرف دیگر شکست می‌خورد که این موضوع را ثابت می‌کرد. در مورد دیوار نازک و سایر لوله های غیر استاندارد، در اینجا بیشتر نمی گویم.
(5) سرعت خنک شدن قالب شکل دهی. دمای آب خنک کننده اغلب توجه کافی را به خود جلب نمی کند. نقش آب خنک کننده خنک کردن و شکل دادن به زنجیره های ماکرومولکولی کشیده شده به موقع برای رسیدن به هدف استفاده است. خنک شدن آهسته می تواند زمان کافی برای کشش زنجیره مولکولی بدهد که برای شکل دهی مفید است. در خنک سازی سریع، تفاوت بین دمای آب و دمای لوله اکسترود شده بسیار زیاد است و خنک شدن سریع محصول برای بهبود عملکرد دمای پایین محصول مفید نیست.
با توجه به توضیح فیزیک پلیمر، زنجیره ماکرومولکولی PVC تحت تأثیر دما و نیروی خارجی تحت فرآیند پیچش و کشش قرار می گیرد. وقتی دما و نیروی خارجی خارج می شود، زنجیره ماکرومولکولی به موقع به حالت آزاد برنمی گردد و در حالت شیشه ای قرار می گیرد. چیدمان نامنظم منجر به عملکرد ضربه ای در دمای پایین محصولات ماکروسکوپی می شود.
از منظر فناوری پردازش پلاستیک، توضیح داده شده است که پس از اکستروژن لوله پی وی سی، محصول پس از حذف دما و نیروی خارجی، فرآیند کاهش تنش را دارد. دمای مناسب آب خنک کننده برای این فرآیند مساعد است. اگر دمای آب خنک کننده خیلی پایین باشد، تنش موجود در محصول زمان حذف را نداشته است و در نتیجه عملکرد محصول کاهش می یابد. بنابراین، خنک کننده لوله از یک روش خنک کننده آهسته استفاده می کند که می تواند از تاب خوردگی، خم شدن و انقباض محصول قالب گیری شده جلوگیری کند و از کاهش مقاومت ضربه ای محصول به دلیل تنش داخلی جلوگیری کند. به طور کلی دمای آب در 20 درجه سانتی گراد کنترل می شود.
به منظور خنک شدن نرم و بدون خاموش شدن پاریزون، لوله آب متصل به آستین سایزینگ خنک کننده به پشت سایزینگ متصل می شود و آبی که در آستین سایزینگ جریان دارد برخلاف جهت حرکت پاریسون بوده و از سایزینگ خارج می شود. آستین . این امر به دلیل دمای بسیار پایین آب، استرس داخلی بیش از حد، شکنندگی لوله و کاهش مقاومت در برابر ضربه پروفیل باعث خنک شدن سریع پریزون نمی شود. افزودن یا کاهش فیلرها و افزودن پرکننده ها به طور مستقیم بر شاخص انعطاف پذیری آن تأثیر می گذارد. اگر پرکننده بیش از حد باشد، شستشوی سرد لوله استاندارد را برآورده نمی کند.
اگر پرکننده خیلی کوچک باشد، لوله سرعت زیادی از تغییر ابعاد خواهد داشت. همان است که برای افزایش یا کاهش شاخص انعطاف پذیری، باید اصلاح کننده ضربه یا کمک پردازش را کم یا زیاد کرد و افزایش یا کاهش کمک پردازش مستقیماً بر شاخص صلبیت تأثیر می گذارد.
اگر کمک های پردازش بیش از حد وجود داشته باشد، شاخص سفتی لوله کاهش می یابد. اگر کمک های پردازش خیلی کم باشد، شاخص سفتی پروفیل افزایش می یابد . در فرمول، این دو عوامل متضاد و یکپارچه محدودکننده متقابل هستند. افزایش بدون اصول پرکننده با حفظ شاخص انعطاف پذیری غیر منطقی است. بنابراین، یک نقطه اتصال بهینه باید در سیستم فرمولاسیون تعیین شود تا تعادل بین صلبیت و انعطاف پذیری حاصل شود.
تاثیر فرآیند اکستروژن بر صلبیت لوله و شاخص انعطاف پذیری
تنظیم دمای اکستروژن یکی از عواملی است که بر درجه پلاستیک شدن مواد تأثیر می گذارد. پلیمر کم مولکولی در ماده ای که بیش از حد پلاستیک شده است، تجزیه و تبخیر می شود و در نتیجه تغییرات ساختاری بین مولکولی ایجاد می شود که باعث افزایش شاخص سفتی و کاهش شاخص انعطاف پذیری می شود. پلاستیک ناکافی مواد و ادغام ناکافی مولکول های هر جزء در ماده باعث کاهش شاخص سفتی می شود و در عین حال شاخص انعطاف پذیری را نمی توان به طور کامل نمایش داد.
گشتاور پیچ و فشار اکستروژن به طور مستقیم با شاخص صلبیت پروفیل متناسب است و با افزایش گشتاور و فشار افزایش می یابد.
شاخص انعطاف پذیری با آن نسبت معکوس دارد و با افزایش گشتاور و فشار کاهش می یابد. چیزی که باید اضافه شود این است که وقتی اکستروژن تازه شروع می شود، به طور تصادفی مشخص می شود که تک تک پروفیل ها هیچ پدیده ترک خوردگی ندارند، اما مشخص می شود که حباب های جزئی در دنده های داخلی وجود دارد که یکی دیگر از مشکلات جدید است.
این مقاله از اینترنت آمده است، فقط برای یادگیری و ارتباط، بدون هدف تجاری.
نمایش محصولات
