Lomljivost plastike oduvijek je bila faktor koji ometa normalno poslovanje nekih tvrtki. Krtost cijevi više ili manje utječe na tržišni udio i reputaciju korisnika ovih tvrtki za proizvodnju cijevi, kako u pogledu izgleda poprečnog presjeka tako iu pogledu odobrenja za ugradnju. To se u potpunosti odražava na fizikalna i mehanička svojstva proizvoda.
U ovom radu raspravljat će se i analizirati razlozi lomljivosti PVC-U plastičnih cijevi iz formulacije, procesa miješanja, procesa ekstruzije, plijesni i drugih vanjskih čimbenika.
Glavne karakteristike krtosti PVC cijevi su: kolaps u trenutku rezanja, hladno pucanje.
Mnogo je razloga za loša fizikalna i mehanička svojstva proizvoda od cijevi, uglavnom kako slijedi:
Nerazuman postupak ekstruzije
(1) Materijal je previše plastificiran ili nedovoljno. To je povezano s postavkom temperature procesa i omjerom napajanja. Ako je temperatura postavljena previsoka, materijal će biti preplastificiran. Neke komponente s nižom molekularnom težinom će se razgraditi i ispariti. Ako je temperatura preniska, neće biti molekula između komponenti. Potpuno spojen, molekularna struktura nije jaka. Međutim, omjer punjenja je prevelik, što uzrokuje povećanje grijane površine i smicanja materijala, a povećava se i pritisak, što lako uzrokuje prekomjernu plastifikaciju; ako je omjer punjenja premalen, smanjit će se grijana površina i smicanje materijala, što će uzrokovati manju plastifikaciju. Bez obzira radi li se o prekomjernoj ili premalo plastificiranoj, uzrokovat će rezanje i pucanje cijevi.
(2) Nedovoljan pritisak na glavu stroja, s jedne strane povezan s dizajnom kalupa (ovo je zasebno opisano u nastavku), s druge strane povezan je s omjerom punjenja i postavkom temperature. Kada je pritisak nedovoljan, zbijenost materijala je loša, što će uzrokovati labavo tkivo. Materijal cijevi je krt. U ovom trenutku, brzina doziranja i brzina ekstruzionog vijka trebaju se prilagoditi za kontrolu pritiska glave između 25Mpa i 35Mpa.
(3) Niskomolekularne komponente u proizvodu se ne ispuštaju. Općenito postoje dva načina za proizvodnju komponenti niske molekularne težine u proizvodu, jedan se proizvodi tijekom vrućeg miješanja, koji se može ispustiti kroz odvlaživanje i ispušni sustav tijekom vrućeg miješanja. Drugi je djelomično zaostala i ekstrudirana voda i plin klorovodik koji nastaje zagrijavanjem. To je općenito prisilno pražnjenje kroz prisilni ispušni sustav ispušnog dijela glavnog motora. Vakuum je općenito između -0,05Mpa i 0,08Mpa. Ako nije otvoren ili prenizak, niske molekularne komponente ostat će u proizvodu, što će rezultirati smanjenjem mehaničkih svojstava cijevi.
(4) Zakretni moment vijka je prenizak, zakretni moment vijka je vrijednost reakcijskog stroja pod stanjem sile, temperatura procesa je postavljena, a omjer napajanja izravno se odražava na vrijednost zakretnog momenta vijka. Prenizak u određenoj mjeri odražava nisku temperaturu ili mali omjer punjenja, tako da materijal nije u potpunosti plastificiran u stupnju istiskivanja, što će također smanjiti mehanička svojstva cijevi. Prema različitoj opremi za ekstruziju i kalupima, zakretni moment vijka općenito je između 60% i 85% kako bi se zadovoljili zahtjevi.
(5) Brzina vuče ne odgovara brzini ekstruzije. Ako je brzina povlačenja previsoka, mehanička svojstva stijenke cijevi bit će smanjena, a brzina povlačenja bit će prespora. Otpor cijevi će biti visok, a proizvod će biti u visokom vlačnom stanju, što će također utjecati na mehanička svojstva cijevi.
Nerazuman dizajn kalupa
(1) Dizajn sekcije matrice je nerazuman, posebno raspodjela unutarnjih rebara i tretman kuta sučelja. To će uzrokovati koncentraciju stresa. Postoji potreba za poboljšanjem dizajna i uklanjanjem pravih i oštrih kutova na sučelju.
(2) Tlak matrice je nedovoljan. Tlak na kalupu izravno je određen omjerom kompresije kalupa, posebno duljinom ravnog dijela kalupa. Ako je omjer kompresije matrice premalen ili je ravni dio prekratak, proizvod neće biti gust i utjecati na fizička svojstva. S jedne strane, promjena tlaka matrice može prilagoditi otpor protoka promjenom duljine ravnog dijela matrice; s druge strane, mogu se odabrati različiti omjeri kompresije za promjenu tlaka ekstruzije tijekom faze projektiranja kalupa, ali mora se napomenuti da omjer kompresije glave treba biti prilagođen omjeru kompresije vijka ekstrudera; također je moguće promijeniti parametre procesa ekstruzije i povećati perforiranu ploču za promjenu tlaka taline.
(3) Za degradaciju performansi uzrokovanu slabom konvergencijom skretnih rebara, duljina rebara i vanjske površine, rebra i rebra na spoju trebaju se odgovarajuće povećati ili treba povećati omjer kompresije da bi se riješio problem.
(4) Pražnjenje matrice je neravnomjerno, što rezultira nedosljednom debljinom stijenke cijevi ili nedosljednom zbijenošću. To je također uzrokovalo razliku u mehaničkim svojstvima između dviju strana cijevi. Ponekad nismo uspjeli proći test dok smo bili hladno probijani, što je samo dokaz. Što se tiče nestandardnih cijevi poput tankih stijenki, ovdje nećemo više govoriti.
(5) Brzina hlađenja matrice za dimenzioniranje. Temperatura rashladne vode često ne privlači dovoljno pažnje. Funkcija rashladne vode je hlađenje i oblikovanje velikog molekularnog lanca rastegnutog cijevi na vrijeme kako bi se postigla svrha korištenja. Polagano hlađenje omogućuje da se molekularni lanac rasteže dovoljno vremena kako bi se olakšalo oblikovanje. Brzo hlađenje, temperaturna razlika između temperature vode i ekstrudirane cijevi je prevelika, a proizvod je podložan kaljenju, što ne doprinosi poboljšanju performansi proizvoda na niskim temperaturama.
Prema objašnjenju fizike polimera, makromolekularni lanac PVC-a prolazi kroz proces uvijanja i istezanja pod djelovanjem temperature i vanjske sile. Kada se temperatura i vanjska sila povuku, makromolekularni lanac se ne oporavlja na vrijeme u slobodno stanje i nalazi se u staklenom stanju. Neuredan i neuredan raspored, što rezultira djelovanjem niskotemperaturnog udara makroskopskih proizvoda.
Od tehnologije obrade plastike za objašnjenje PVC cijevi nakon ekstruzije, proizvod ima proces opuštanja naprezanja nakon uklanjanja temperature i vanjske sile. Prikladna temperatura vode za hlađenje je korisna za ovaj proces. Kada je temperatura rashladne vode preniska, stres u proizvodu se ne eliminira, što rezultira smanjenjem performansi proizvoda. Stoga, hlađenje cijevi usvaja sporu metodu hlađenja i može spriječiti savijanje, savijanje i skupljanje oblikovanog proizvoda, te može spriječiti smanjenje udarne čvrstoće proizvoda zbog unutarnjeg naprezanja. Općenito, temperatura vode je kontrolirana na 20 °C.
Kako bi se parče lagano ohladilo bez gašenja, cijev za vodu spojena na čahuru za dimenzioniranje za hlađenje spojena je na stražnji dio oblikovanja, tako da je smjer protoka vode u čahuri za dimenzioniranje suprotan smjeru gibanja čahure. i ispušta se s prednje strane čahure za dimenzioniranje. To ne uzrokuje kaljenje pločice i ne uzrokuje prekomjerno unutarnje naprezanje zbog niske temperature vode, što čini cijev krhkom i smanjuje otpornost profila na udarce. Dodavanje ili smanjenje punila, dok povećanje punila izravno utječe na njegovu fleksibilnost. Ako ima previše punila, cijev će biti hladno puhana i neće odgovarati standardu.
Ako je punilo premalo, cijev će imati veliku promjenu dimenzija. Isto je povećanje ili smanjenje indeksa fleksibilnosti, a potrebno je povećati ili smanjiti modifikator udarca ili pomoćno sredstvo za obradu, a povećanje ili smanjenje pomoćnog sredstva za obradu izravno utječe na indeks krutosti.
Ako je pomoćno sredstvo za obradu previše, indeks krutosti cijevi će se smanjiti; ako je pomoćno sredstvo za obradu premalo, indeks krutosti profila će se povećati. U formulaciji, njih dvoje su kontradiktorni i jedinstveni faktor međusobnog ograničenja, ali se ne može reći da je indeks krutosti povećan. Nerazumno je održavati indeks fleksibilnosti kako bi se povećao punilo uz povećanje pomoćnog sredstva za obradu bez ikakvog principa. Stoga treba odrediti optimalnu točku kombinacije u sustavu formulacije kako bi se postigla ravnoteža između krutosti i fleksibilnosti.
Utjecaj postupka ekstruzije na indeks krutosti i fleksibilnosti cijevi
Podešavanje temperature ekstruzije jedan je od čimbenika koji utječu na stupanj plastificiranja materijala. Niskomolekularni polimer u prekomjerno plastificiranom materijalu se razgrađuje i isparava, uzrokujući promjenu međumolekularne strukture kako bi se povećao indeks krutosti i smanjio indeks fleksibilnosti. Nedovoljna plastificacija materijala, nedostatak dovoljne stopljenosti između molekula komponenata u materijalu smanjit će indeks krutosti, a indeks fleksibilnosti se neće u potpunosti pokazati.
Moment vijka i pritisak ekstruzije proporcionalni su krutosti profila i povećavaju se s povećanjem momenta i pritiska.
Indeks fleksibilnosti mu je obrnuto proporcionalan i opada s povećanjem momenta i tlaka. Ono što treba dodati je da kada se stroj tek pokrene, ustanovit će se da pojedinačni profili nisu sklopljeni, ali se ustanovi da unutarnja rebra imaju male mjehuriće, što je novi problem.
