RINGKASAN
Definisi pipa
Ada beberapa definisi yang biasanya dikaitkan dengan berbagai industri (pipa ledeng, saluran transmisi gas, minuman, medis, pertambangan, dan sebagainya). Definisi pipa yang populer adalah pipa yang kaku, berongga, panjang, dan berdiameter lebih besar daripada tabung. Tabung pada dasarnya sama, kecuali fleksibel dan berdiameter lebih kecil, hingga 0,5 inci (13 mm) atau berdinding tipis hingga 15 cm (6 inci).
Peralatan utama jalur ekstrusi pipa
Proses dasar (atau rangkaian) untuk produksi pipa dimulai dengan penanganan material di hulu dari ekstruder, ekstruder dan die, perangkat untuk kalibrasi bagian luar dan dalam dari luas penampang pipa, jika diperlukan penggunaan tekanan udara atau nitrogen dan/atau vakum, perangkat pengukur ketebalan dinding, tangki pendingin, dan pemotongan otomatis dengan peralatan palet untuk pipa kaku atau unit penggulung untuk pipa fleksibel. Lini tersebut dapat mencakup perangkat penanda, perangkat pengujian, dll. Persyaratan penting adalah mendinginkan ekstrudat dengan cukup cepat di dekat die sambil tetap mengendalikan dimensi dan sifat-sifatnya.
Peralatan hilir penting yang digunakan dalam ekstrusi pipa dan profil
Contoh jalur pipa ekstrusi lengkap
sistem kalibrasi untuk ekstrusi
- Gambar di atas menunjukkan sistem kalibrasi untuk jalur ekstrusi pipa atau tabung. Skema kiri atas menunjukkan kalibrasi tangki vakum dengan penangas air bertingkat yang suhunya terkontrol, di mana (a) adalah pipa mati, (b) vakum dengan cakram, (c) penangas air zona panas bertingkat, dan (d) penarik lepas ulat. Skema kanan atas menunjukkan kalibrasi tekanan menggunakan sisipan sumbat dengan pendinginan semprotan air, di mana (a) adalah pipa mati, 03) kalibrator berpendingin air (Gbr. 13.101, (c) pendinginan semprotan air, (d) penarik lepas ulat, dan (e) sisipan sumbat untuk mempertahankan tekanan internal yang membantu mengendalikan OD dan ID pipa. Skema bawah menunjukkan contoh ukuran tekanan diferensial untuk tabung fleksibel.
- Jika permintaan produksi cukup dan ekstruder memiliki kapasitas output, biasanya digunakan beberapa die, masing-masing die menghasilkan pipa yang biasanya berukuran berbeda.
Skema ekstrusi tabung yang disederhanakan
Bahan Plastik Untuk Ekstrusi
Konsumsi terbesar dan utama adalah PVC yang hampir dua kali lipat dari HDPE. Lainnya, dari konsumsi tertinggi hingga terendah, adalah ABS, PS, TPE, PC, PPO/PPE, PA, paduan ABS, POM, PB, dan PVDF. CPVC termasuk dalam kelompok PVC dan XLPE dalam HDPE.
Ekstrusi untuk memproses PVC
Mengenai senyawa PVC, ekstruder sekrup tunggal sebagian besar menggunakan bentuk granular tetapi juga dapat memproses bubuk dan serpihan. Ekstruder sekrup ganda terutama menangani bubuk. Campuran campuran kering PVC memungkinkan prosesor memanfaatkan formulasi peracikan mereka sendiri yang seharusnya memberikan keuntungan biaya.
Ekstrusi untuk memproses HDPE
HDPE digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti pipa gas dan air bertekanan yang memerlukan kekuatan mekanis tinggi. Saat memproses PE, diperlukan pengoperasian pada suhu leleh serendah mungkin sambil mempertahankan tingkat homogenitas termal-mekanis yang tinggi dalam lelehan.
Ekstrusi untuk memproses NILON
Nilon umum diekstrusi pada suhu leleh serendah mungkin untuk memberikan viskositas leleh yang cukup dan meminimalkan degradasi termal. Perhatian harus diberikan untuk memulai ekstruder dengan ujung keluarannya pada suhu -4-10 derajat (25-50 derajat F) di atas titik lelehnya.
Ekstrusi untuk memproses TPUR
Ketangguhan, fleksibilitas, dan sifat suhu rendah dari elastomer TI'poyurethanes (TPUR) membuatnya cocok untuk pipa dan selang yang diperkuat dan tidak diperkuat. Penggunaannya meliputi selang pemadam kebakaran ringan,
pipa yang tidak diperkuat untuk sistem pneumatik tekanan rendah, dll.
Saat memproses plastik poliester TP, kontrol suhu leleh penting dilakukan. Jika terlalu tinggi, kekuatan leleh dapat berkurang secara signifikan.
Hasilnya adalah ketebalan dinding yang tidak teratur. Suhu leleh yang terlalu rendah dapat menghasilkan hasil akhir tabung yang buruk, dimensi yang tidak rata, dan garis las.
dan suhu penangas air adalah yang paling penting karena plastik poliester merupakan bahan kristal dengan rentang leleh-beku yang relatif sempit.
Ekstrusi untuk Menambahkan Pengisi
Pengisi dan penguat menyediakan sarana untuk mengubah dan meningkatkan kinerja plastik selama pemrosesan dan juga dalam layanan. Mungkin
alasan terpenting untuk penggunaannya adalah penghematan biaya senyawa plastik. Pengisi yang paling populer digunakan adalah kalsium karbonat, bedak, barium sulfat, dan debu kayu. Pengisi penguat nomor satu adalah serat kaca pendek 13, 431. Selain itu, menambahkan pengisi dan penguat ke berbagai bahan TI' memberikan keuntungan yang sama.
Karakteristik Pemrosesan
Ekstrusi rute proses
Sebagian besar pipa dibuat dengan ekstrusi lurus, sesuai dengan arah ekstrusi, cetakan, ukuran atau perangkat kalibrasi atau tangki (Gbr. 1.1), air
tangki pendingin (Gbr. 1.2), konveyor (Gbr. 1.3), pemotong, jika diperlukan, dan peralatan lepas landas di ujung jalur.
Metode untuk ukuran pipa untuk ekstrusi
Ada beberapa teknik yang digunakan untuk mengontrol dan mengkalibrasi ukuran pipa. Pada dasarnya, ada teknik aliran bebas yang biasanya digunakan untuk pipa/tabung kecil dan teknik lainnya menggunakan alat pengukur ukuran/die yang pada dasarnya merupakan alat kalibrasi seperti yang dirangkum dalam Gambar 1.4-1.5.
1.1 Contoh tangki pengukuran vakum Gatto/Conair
1.2 Contoh tangki air dan semprot Gatto/Conair.
Metode kalibrasi dalam kebanyakan kasus digunakan dalam kombinasi dengan sistem pendingin tangki/bak air yang bersirkulasi. Keuntungan utamanya adalah bahwa profil ekstrusi yang masih lunak dan dapat dibentuk ditarik ke bawah atau ditekan oleh vakum dan/atau tekanan udara ke dinding perangkat pengukuran/kalibrasi.
Nitrogen dapat digunakan sebagai pengganti udara. Pada saat yang sama, lelehan panas didinginkan. Apa pun pendekatan yang digunakan, sasarannya adalah menggunakan plastik sesedikit mungkin, hanya gunakan yang dibutuhkan.
1.3 Contoh konveyor take-away Gatto/Cnair
1.4 Ukuran pipa
1.5 Sistem pengukuran yang canggih
● Sistem Pengukuran Untuk Ekstrusi
Gambar 1.5 memperlihatkan sistem pengukuran yang berbeda dengan: (a) pengukuran/kalibrasi palung vakum, menggunakan cakram terkalibrasi; (b) pengukuran/kalibrasi palung vakum, menggunakan rumah selongsong berlubang; (c) sistem pengukuran/kalibrasi yang menggabungkan air terkendali (suhu dan tekanan) dengan vakum terkendali; dan (d) pengukuran/kalibrasi yang hanya menggunakan vakum (bentuk profil, bukan pipa).
Ada berbagai macam pelat, cakram, atau selongsong yang digunakan untuk menentukan ukuran atau kalibrasi pipa. Pelat dan/atau cakram dapat ditumpuk.
Setiap lubang harus dibor dengan tepat, biasanya meruncing, untuk memenuhi konfigurasi OD pipa yang harus sesuai dengan rasio penarikan. Lubang-lubang ini biasanya akan dibuat lebih besar untuk mengimbangi penyusutan akhir ekstrudat setelah dingin dan mungkin penyusutan tambahan setelah penyimpanan. Jarak di antara lubang-lubang tersebut menyediakan cara sederhana untuk menyesuaikan sistem yang ditumpuk agar sesuai dengan rasio penarikan. Dengan sistem selongsong, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.5, berbagai desain digunakan yang dapat mencakup bukaan untuk memungkinkan air dan/atau tekanan udara diferensial bersentuhan.
● Unit Pemotong Untuk Ekstrusi
Aspek penting lainnya dalam jalur ekstrusi adalah pemotongan pipa secara presisi saat tidak berputar di sekitar gulungan pembungkus. Untuk memenuhi berbagai persyaratan, karena sifat plastik memengaruhi cara pemotongan pipa, tersedia berbagai pemotong yang bergerak seiring kecepatan jalur selama operasi pemotongan. Setelah pemotongan, pemotong akan segera kembali ke posisi semula untuk melakukan pemotongan berikutnya dengan pipa.
Contohnya adalah pemotong planet dengan panjang tetap
Optimasi Proses Untuk Ekstrusi
Panjang sistem kalibrasi-pendinginan ini harus dipilih dengan benar. Jika panjangnya terlalu pendek dan pipa yang diekstrusi masih lunak, pipa dapat dengan mudah berubah bentuk. Namun, jika sistem pendingin lebih panjang dari yang diperlukan, gesekan antara plastik dan logam meningkat dan menarik pipa melalui perangkat akan lebih sulit atau menyebabkan saluran terhenti.
Panjang bak atau unit pengukuran sistem pendingin ditentukan secara acak dalam praktik atau berdasarkan pengalaman. Jika pendinginan tidak memuaskan, laju aliran air yang dibutuhkan harus ditingkatkan (dengan biaya). Jika terlalu panjang, air akan terbuang sia-sia.
Mati Untuk Ekstrusi
Fitur penting dari sistem die adalah sebagai berikut: (1) adaptor ekstruder dan die dirancang untuk menargetkan aliran lelehan streamline yang halus; (2) laba-laba/jaring pendukung mandrel harus memiliki profil simetris halus (bentuk airfoil/streamline) yang dimulai dan diakhiri dengan dekat tepi pisau; (3) area penahanan laba-laba harus diminimalkan; (4) luas penampang antara laba-laba pendukung mandrel harus setidaknya tiga kali lebih besar dari luas penampang annulus/cincin; (5) saluran pendekatan ke lahan paralel (relatif) akhir harus meruncing secara bertahap untuk mempertahankan kompresi lelehan dan membantu dalam pengelasan bersama aliran lelehan setelah melewati laba-laba mandrel; (6) lahan die harus cukup panjang untuk memberikan tekanan balik pada lelehan dan membantu menghilangkan garis las; (7a) ujung mandrel dan bidang permukaan die harus sejajar; (7b)Jika mandrel menonjol atau tersembunyi, tanda seretan dapat terlihat pada lubang tabung yang diekstrusi; (7c) tanda seretan harus dihindari karena banyak plastik sangat sensitif terhadap takik; (8a)Harus ada perlengkapan untuk memasukkan udara melalui mandrel atau sebagai alternatif ruang vakum untuk digunakan dengan perangkat pengukuran;(8b) Lubang yang mudah diakses dengan diameter sekitar 6,4 mm (0.25 in) biasanya sudah cukup; (812)Selama pemrosesan, berhati-hatilah agar lubang ini tetap bersih, lubang tidak boleh tersumbat sebagian atau seluruhnya; dan (9) Cetakan harus cukup kencang untuk mencegah kebocoran, namun cukup bebas untuk digerakkan untuk penyesuaian.
Aplikasi Untuk Pipa Ekstrusi
Ada banyak cara berbeda untuk menggunakan produk pipa dan tabung dalam memindahkan cairan, gas, benda padat, dan sebagainya. Produk-produk tersebut dapat dibentuk untuk memberikan dekorasi, penyangga keamanan, dan sebagainya.
Garis Ekstrusi Pipa Irigasi Inlet Penetes Bulat
