Wstęp

Proszek UHMWPE nie zachowuje się podczas przetwarzania jak zwykły polietylen.

Jego niezwykle wysoka masa cząsteczkowa zapewnia mu bardzo wysoką lepkość stopu, co jest jednym z głównych powodów, dla których konwencjonalnego wytłaczania stopu nie można po prostu zastosować do UHMWPE.

W przypadku tradycyjnego wytłaczania tłokowego materiał zaczyna się w postaci proszku. Proszek jest stopniowo zagęszczany, podgrzewany i konsolidowany, a następnie przepychany przez podgrzewaną matrycę formującą.

Ważną częścią jest to, co dzieje się pomiędzy sypkim proszkiem a uformowaną rurą.

Proszek jest najpierw prasowany

Proszek UHMWPE dostający się do urządzenia nie jest jeszcze gęstym materiałem na rury.

Pomiędzy poszczególnymi cząsteczkami są przestrzenie i proszek należy najpierw połączyć.

W systemie wytłaczania tłokowego tłok wywiera nacisk mechaniczny na wsad proszku.

Ciśnienie redukuje luźną strukturę i zwiększa kontakt pomiędzy cząsteczkami.

To nie jest mały szczegół. Proces formowania polega na przekształceniu sypkiego proszku w wystarczająco skonsolidowany materiał, zanim dotrze on do końcowej sekcji formowania.

Ogrzewanie nie oznacza zwykłego płynięcia stopu

Tym właśnie różni się przetwarzanie UHMWPE od konwencjonalnego wytłaczania polietylenu.

W przypadku zwykłych tworzyw termoplastycznych powszechnie uważa się, że granulki są podgrzewane, aż utworzą płynny stop, a następnie są przepychane przez ślimak i matrycę.

UHMWPE jest inny.

Ze względu na wyjątkowo wysoką masę cząsteczkową i bardzo wysoką lepkość stopu, tradycyjne wytłaczanie tłokowe UHMWPE opiera się na ściskaniu i spiekaniu/konsolidacji, a nie na traktowaniu materiału jako swobodnie płynącego stopu o-lepkości.

Proszek jest podgrzewany pod ciśnieniem.

Wraz ze wzrostem temperatury cząstki stają się zdolne do konsolidacji w ciągłą strukturę materiału.

To jest właśnie ta istotna zmiana zachodząca podczas plastyfikacji.

Co właściwie robi Ram

Baran ma w tym procesie dwa ważne zadania.

Po pierwsze zagęszcza puder.

Po drugie, przesuwa skonsolidowany materiał w kierunku i przez matrycę formującą.

Ruch ten nie jest równoważny konwencjonalnemu ślimakowi przenoszącemu w sposób ciągły stopiony polimer.

Opublikowane opisy wytłaczania tłokowego UHMWPE szczegółowo opisują proszek pakowany w kolejnych porcjach i przepychany przez podgrzewaną matrycę.

Dlatego proces ten jest często opisywany jako ciągły proces ściskania i spiekania, chociaż samo podawanie proszku i ruch tłoka mogą być przerywane.

Konsolidacja proszku zachodzi pod wpływem ciepła i ciśnienia

Tych dwóch warunków nie da się łatwo rozdzielić.

Ciśnienie powoduje bliski kontakt cząstek.

Ciepło umożliwia konsolidację cząstek polimeru.

W miarę przemieszczania się materiału przez sekcję podgrzewaną poszczególne cząsteczki proszku stopniowo tracą swoją pierwotną strukturę-sypkiego proszku i stają się częścią ciągłej bryły UHMWPE.

Materiał wychodzący z matrycy bardzo różni się zatem od proszku, który dostał się do maszyny.

Z tego powodu przetwarzanie proszku UHMWPE jest często opisywane za pomocą terminów takich jak konsolidacja i spiekanie, a nie po prostu „topienie”.

Dlaczego proces jest wrażliwy na stabilność

Proces wytłaczania tłokowego powtarza się w sposób ciągły.

Wjeżdża nowa ilość proszku.

Proszek jest zagęszczony.

Materiał jest podgrzewany i konsolidowany.

Skonsolidowany materiał przechodzi przez sekcję formującą.

Cykl ten musi pozostać stabilny.

Jeżeli zmienia się ilość wprowadzanego proszku, zmienia się ilość materiału dostępnego do formowania.

Jeśli ruch tłoka ulegnie zmianie, sposób zagęszczania i przesuwania materiału może się zmienić.

Jeśli zmienią się warunki termiczne, zachowanie konsolidacji również może się zmienić.

Są to raczej problemy-kontroli procesu niż proste pytanie, czy UHMWPE się „stopił”.

Matryca formująca nadaje materiałowi kształt

Po wystarczającym zestaleniu proszku dociera on do nagrzanej matrycy formującej.

Wewnętrzna geometria matrycy określa-kształt przekroju poprzecznego wytłoczki.

W przypadku produkcji rur oznacza to, że skonsolidowany UHMWPE jest formowany wokół wymaganej geometrii rury.

Matryca nie jest zatem jedynie otworem na końcu urządzenia.

Jest to część procesu, w której skonsolidowany materiał musi przyjąć wymagany profil.

Matryca i poprzedzający proces konsolidacji muszą ze sobą współpracować. Dobrze-zaprojektowana sekcja formowania nie jest w stanie zrekompensować bardzo niespójnego przygotowania materiału.

Chłodzenie następuje po uformowaniu

Materiał opuszczający nagrzaną sekcję formowania musi jeszcze zostać schłodzony.

Chłodzenie umożliwia stabilizację utworzonego profilu UHMWPE.

Kolejność nie jest zatem prosta:

proszek → matryca → gotowa rura.

Pomiędzy tymi etapami zachodzi proces:

proszek → zagęszczanie → ogrzewanie → konsolidacja → formowanie → chłodzenie.

Etap chłodzenia jest ważny, ponieważ rura musi osiągnąć stabilny stan przed końcową kontrolą wymiarową i dalszą obróbką.

Dlaczego ma to znaczenie dla rur górniczych UHMWPE

Celem tego procesu nie jest tylko wykonanie plastikowej rurki.

Rura wydobywcza UHMWPE jest powszechnie wybierana do wymagających zastosowań, w których występują szlamy ścierne, gdzie ważna jest odporność na zużycie i stan powierzchni wewnętrznej.

Proces produkcyjny musi wytworzyć ciągłą strukturę materiału zdolną do zapewnienia tych właściwości w całej ściance rury.

Zaczyna się od proszku.

Jeśli proszek nie zostanie odpowiednio utrwalony podczas formowania, problem nie ogranicza się do wyglądu. Sama struktura materiału jest częścią końcowej jakości produktu.

Przydatny sposób na zrozumienie procesu

Najprostszym sposobem zrozumienia plastyfikacji proszku UHMWPE jest zaprzestanie myślenia o tym jak o konwencjonalnym wytłaczaniu granulatu.

Materiałem wyjściowym jest proszek.

Nacisk mechaniczny łączy proszek.

Ciepło umożliwia konsolidację cząstek.

Tłok przesuwa skonsolidowany materiał.

Podgrzana matryca nadaje mu wymagany kształt.

Chłodzenie stabilizuje uformowaną rurę.

Taka jest podstawowa logika procesu wytłaczania tłokowego UHMWPE.

Często zadawane pytania

Czy UHMWPE jest przetwarzany w taki sam sposób jak HDPE?

Nie. Konwencjonalny HDPE można przetwarzać za pomocą standardowego sprzętu do wytłaczania stopu, podczas gdy wyjątkowo wysoka masa cząsteczkowa UHMWPE i lepkość stopu znacznie utrudniają konwencjonalne przetwarzanie stopu. Wytłaczanie tłokowe jest jedną z ustalonych metod przetwarzania UHMWPE.

Czy proszek UHMWPE jest całkowicie przekształcany w ciecz o niskiej-lepkości?

Nie. Ten opis wprowadza w błąd. Przetwarzanie UHMWPE zwykle opiera się na konsolidacji-wspomaganej ciśnieniem i spiekaniu ze względu na wyjątkowo wysoką lepkość stopu materiału.

Dlaczego proszek jest prasowany przed formowaniem?

Zagęszczanie powoduje bliższy kontakt cząstek proszku i zmniejsza luźną strukturę proszku przed i podczas konsolidacji termicznej.

Co dzieje się po tym, jak materiał opuści matrycę formującą?

Uformowany materiał jest chłodzony, aby geometria rury mogła się ustabilizować przed późniejszą kontrolą i obróbką.

Wniosek

Plastyfikację proszku UHMWPE lepiej rozumieć jako proces konsolidacji-wspomaganej ciśnieniem niż zwykłe stapianie polimeru.

Proszek jest zagęszczany siłą mechaniczną, podgrzewany, konsolidowany i przepuszczany przez podgrzewaną matrycę formującą. Następnie materiał schładza się i stabilizuje, uzyskując wymagany profil.

Ta droga przetwarzania jest ściśle związana z niezwykłym zachowaniem reologicznym UHMWPE. Ze względu na wyjątkowo wysoką masę cząsteczkową materiału nie można po prostu traktować podczas wytłaczania jak konwencjonalny polietylen.

Podstawowe słowo kluczowe:Plastyfikacja proszku UHMWPE
Dodatkowe słowa kluczowe:Przeróbka proszku UHMWPE, Plastyfikacja UHMWPE, Konsolidacja proszku UHMWPE, Spiekanie UHMWPE, Formowanie rur UHMWPE, Wytłaczanie tłokowe UHMWPE

WniosekUHMWPEWycena rurn

DlaRura górnicza UHMWPE, rura stalowa wyłożona UHMWPE, kolanka i kołnierze łączące UHMWPE, wyślij nam:

DN + PN + rodzaj zawiesiny + stężenie substancji stałych + wielkość cząstek + natężenie przepływu + długość rurociągu + ilość

Luoyang Zhengju New Materials Technology Co., Ltd.

WhatsApp:+86 19937270645

E-mail: baibaili456@gmail.com

Wechat: +86 19937270645

Uzyskaj najlepszą cenę za rurociąg do szlamu do mielenia.