вступ

Порошок UHMWPE під час обробки не поводиться як звичайний поліетилен.

Його надзвичайно висока молекулярна маса забезпечує дуже високу в’язкість розплаву, що є однією з основних причин, чому звичайну екструзію з розплаву неможливо просто застосувати до UHMWPE.

Для традиційного екструзійного пресування матеріал починається як порошок. Порошок поступово пресується, нагрівається та ущільнюється, а потім проштовхується через нагріту формувальну матрицю.

Важливою частиною є те, що відбувається між сипучим порошком і сформованою трубою.

Порошок спочатку ущільнюється

Порошок UHMWPE, що надходить в обладнання, ще не є щільним матеріалом для труб.

Між окремими частинками є проміжки, і порошок спочатку потрібно зібрати разом.

У екструзійній системі з плунжером плунжер чинить механічний тиск на пороховий заряд.

Тиск зменшує пухку структуру і збільшує контакт між частинками.

Це не дрібниця. Процес формування залежить від перетворення сипучого порошку в достатньо консолідований матеріал до того, як він досягне кінцевої секції формування.

Нагрівання не означає звичайний потік розплаву

У цьому обробка UHMWPE відрізняється від звичайної екструзії поліетилену.

Що стосується звичайних термопластів, прийнято думати, що гранули нагріваються, доки вони не утворять текучий розплав, а потім проштовхують через шнек і вмирають.

UHMWPE відрізняється.

Через його надзвичайно високу молекулярну масу та дуже високу в’язкість розплаву традиційна екструзія ПВМП покладається на стиснення та спікання/консолідацію, а не розглядає матеріал як вільно текучий розплав із низькою-в’язкістю.

Порошок нагрівають під тиском.

Коли температура підвищується, частинки стають здатними консолідуватися в суцільну структуру матеріалу.

Це важлива зміна, яка відбувається під час пластифікації.

info-400-300

Що баран насправді робить

Баран виконує дві важливі роботи в цьому процесі.

По-перше, він ущільнює порошок.

По-друге, він просуває зміцнений матеріал до формувальної матриці та через неї.

Рух не еквівалентний звичайному гвинту, який безперервно транспортує розплавлений полімер.

Опубліковані описи прес-екструзії UHMWPE зокрема описують, що порошок упаковується послідовними порціями та проштовхується через нагріту матрицю.

Тому процес часто описують як процес безперервного стиснення та спікання, хоча сама подача порошку та рух плунжера можуть бути періодичними.

Консолідація порошку відбувається під дією тепла та тиску

Ці дві умови не можна легко розділити.

Тиск приводить частинки в тісний контакт.

Тепло дозволяє полімерним частинкам консолідувати.

У міру того, як матеріал рухається через нагріту секцію, окремі частинки порошку поступово втрачають свою первісну структуру пухкого-порошку та стають частиною безперервного тіла з ПВМП.

Таким чином, матеріал, що виходить із матриці, сильно відрізняється від порошку, який потрапив у машину.

Ось чому обробку порошку UHMWPE часто описують такими термінами, як консолідація та спікання, а не просто «плавлення».

Чому процес чутливий до стабільності

Процес екструзії штовхання повторюється безперервно.

Надходить нова кількість порошку.

Порошок ущільнюється.

Матеріал нагрівається і ущільнюється.

Ущільнений матеріал просувається через формувальну секцію.

Цей цикл має залишатися стабільним.

Якщо кількість порошку, що вводиться, змінюється, кількість матеріалу, доступного для формування, змінюється.

Якщо рух штовхача змінюється, спосіб ущільнення та просування матеріалу може змінитися.

Якщо термічні умови змінюються, поведінка консолідації також може змінитися.

Це проблеми-контролю процесу, а не просте питання про те, чи «розплавився» UHMWPE.

Формувальна матриця надає матеріалу форму

Після того, як порошок достатньо закріпився, він потрапляє в нагріту формувальну матрицю.

Внутрішня геометрія матриці визначає форму-перерізу екструдату.

Для виробництва труб це означає, що консолідований UHMWPE формується навколо необхідної геометрії труби.

Таким чином, матриця — це не просто отвір на кінці обладнання.

Це частина процесу, де консолідований матеріал змушений приймати необхідний профіль.

Матриця та процес консолідації, що йде нагорі, повинні працювати разом. Добре-спроектована формувальна секція не може компенсувати серйозну непослідовність підготовки матеріалу.

Охолодження настає після формування

Матеріал, що виходить із нагрітої секції формування, все ще повинен бути охолоджений.

Охолодження дозволяє стабілізувати сформований профіль UHMWPE.

Тому послідовність не проста:

порошок → матриця → готова труба.

Між цими етапами є процес:

порошок → ущільнення → нагрівання → консолідація → формування → охолодження.

Етап охолодження важливий, оскільки труба повинна досягти стабільного стану перед остаточною перевіркою розмірів і подальшою обробкою.

Чому це важливо для гірничодобувної труби з ПВМП

Метою цього процесу є не просто виготовлення пластикової трубки.

Гірничу трубу з СВМПЕ зазвичай вибирають для вимогливого обслуговування, пов’язаного з абразивним шламом, де важливі зносостійкість і стан внутрішньої поверхні.

Виробничий процес повинен створювати безперервну структуру матеріалу, здатну забезпечувати ці властивості по всій стінці труби.

Це починається з порошку.

Якщо порошок не затвердів належним чином під час формування, проблема не обмежується зовнішнім виглядом. Сама структура матеріалу є частиною якості кінцевого продукту.

info-293-220

Корисний спосіб зрозуміти процес

Найпростіший спосіб зрозуміти пластифікацію порошку UHMWPE — перестати думати про це як про звичайну екструзію гранул.

Вихідною речовиною є порошок.

Механічний тиск зближує порошок.

Тепло дозволяє частинкам консолідуватися.

Пружина просуває ущільнений матеріал.

Нагріта матриця надає йому необхідну форму.

Охолодження стабілізує сформовану трубу.

Це основна логіка процесу екструзії ПВМП.

FAQ

Чи обробляється UHMWPE так само, як HDPE?

Ні. Звичайний HDPE можна переробляти за допомогою стандартного обладнання для екструзії розплаву, тоді як надзвичайно висока молекулярна маса та в’язкість розплаву UHMWPE значно ускладнюють звичайну обробку розплаву. Пневматична екструзія є одним із усталених методів обробки UHMWPE.

Чи порошок UHMWPE повністю перетворився на рідину з низькою-в’язкістю?

Ні. Цей опис вводить в оману. Переробка UHMWPE зазвичай покладається на-консолідацію та спікання під тиском через надзвичайно високу в’язкість розплаву.

Чому порошок ущільнюють перед формуванням?

Ущільнення приводить частинки порошку до ближчого контакту та зменшує пухку структуру порошку до та під час термічної консолідації.

Що відбувається після того, як матеріал залишає формувальну матрицю?

Сформований матеріал охолоджується, щоб геометрія труби могла стабілізуватися перед наступною перевіркою та обробкою.

Висновок

Пластифікацію порошку UHMWPE краще розуміти як процес-консолідації під тиском, ніж як звичайне плавлення полімеру.

Порошок ущільнюється механічною силою, нагрівається, ущільнюється та просувається через нагріту формувальну матрицю. Потім матеріал охолоджується і стабілізується в необхідному профілі.

Цей шлях обробки тісно пов’язаний із незвичайною реологічною поведінкою UHMWPE. Саме через його надзвичайно високу молекулярну масу цей матеріал не можна просто обробляти як звичайний поліетилен під час екструзії.

Основне ключове слово:Порошкова пластифікація UHMWPE
Другорядні ключові слова:Обробка порошку UHMWPE, пластифікація UHMWPE, консолідація порошку UHMWPE, спікання UHMWPE, формування труб UHMWPE, екструзія UHMWPE

запитUHMWPEКвота трубиn

Крок	процес
1	Надіслати вимоги- DN, тиск, кількість і застосування
2	Підтвердження специфікації- Тип труби, розмір, товщина стінки та з’єднання
3	Цитата- Ціна, час виконання, умови пакування та доставки
4	Замовлення та виробництво- Договір, оплата та виробництво
5	Перевірка та доставка- Перевірка якості та відвантаження