HDPE-Rohre mit größerem Durchmesser und Kühlprobleme

Das Einhalten der Abmessungen innerhalb der Spezifikationen ist problematisch für die Extrusion von dickwandigen HDPE-Rohren mit großem Durchmesser (> 75 mm Wand) aufgrund von Durchbiegung, die durch unzureichende Schmelzfestigkeit des Harzes verursa

Der Durchmesser des HDPE-Rohrs nimmt während der Extrusion zu und es verursacht eine Dickenzunahme, das Rohr kühlt nicht effektiv von innen und innerhalb des Kerns und die lineare Geschwindigkeit nimmt ab.

Die Herstellung von Rohren mit großem Durchmesser dauert typischerweise 3,30 Stunden und kann verschiedene Segmente mit unterschiedlicher Kristallinität, Dicke und Feuchtigkeitsgehalt aufweisen. Bei den meisten HDPE-Extrusionsprozessen finden 60 % bis 80 % der Kristallisation während der Kühlphase der Verarbeitung statt, und bis zu 90 % finden innerhalb einer Woche nach der Verarbeitung statt. Die verbleibende Kristallisation kann je nach Umgebungstemperatur Monate dauern. Die Kristallisation setzt sich jedoch fort, bis eine stabile Kristallstruktur erreicht ist

Bei dickwandigen Rohren bleibt das Innere des Rohrs bis zu zehn Stunden lang geschmolzen, was zu einem nach unten gerichteten Schmelzfluss führt, der als Absacken bezeichnet wird. Dies kann zu ernsthaften Ungleichmäßigkeiten in der Rohrwanddicke führen.

Dies kann auf zwei Arten kompensiert werden:

Durch das Versetzen des Düsenspalts kostet dies jedoch Zeit und führt immer zum Einsatz von zusätzlichem Material

Durch die Verwendung von Low-Sag-HDPE-Material und die Optimierung des Kühlprozesses.

Der herkömmliche Weg zur Verringerung des Durchhangs besteht darin, die Exzentrizität der Düse manuell einzustellen, bis ein akzeptables Wanddickenprofil erreicht ist.

Um den Aufwand zu minimieren und den Durchbiegungseffekt zu kompensieren, wird der Düsenspalt vor Beginn der Extrusion so eingestellt, dass der Düsenspalt mehr oben und weniger unten an der Düse ist.

Wir können Ultraschall-Online-Dickenmessgeräte mit vier Positionen im 90°-Winkel zueinander verwenden und die Dickenvariation auf dem Bildschirm anzeigen. Alternativ können tragbare Geräte verwendet werden, um die Liniendicke an verschiedenen Stellen des Rohrs zu messen.

Sobald wir die Dickenvariation kennen, können wir sie feinabstimmen, indem wir die Temperatur der segmentierten Heizung entsprechend ändern, um die Dicke zu kontrollieren und Verschwendung zu vermeiden sowie die Qualität zu verbessern.

Aufgrund der hohen Wandstärke und des durch die Wärmeleitfähigkeit von PE bedingten langsamen Abkühlprozesses ist es von größter Bedeutung, dass das HDPE im geschmolzenen Zustand über eine ausreichende Schmelzfestigkeit verfügt, um ein Absacken des Materials auf den Rohrboden zu verhindern.

Die Verwendung von Hexen, einer organischen Verbindung, die für Rohre mit sehr großem Durchmesser entwickelt wurde, ist dafür bekannt, dass sie eine bessere Beständigkeit gegen langsames Risswachstum und eine bessere Beständigkeit gegen schnelle Rissausbreitung sowie eine überlegene Schmelzfestigkeit bietet.

Die Molekulargewichtsverteilung wurde angepasst, um die Viskosität bei niedrigen Schergeschwindigkeiten zu erhöhen, wodurch der Durchhang verringert wird, während dasselbe Material für Rohre mit kleinerem Durchmesser verwendet werden kann.

Es wurde ein neuer Weg vorgeschlagen, um das Durchhängen zu reduzieren, indem das Rohr während des Abkühlens gedreht wird.

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