개요
파이프의 정의
일반적으로 다양한 산업(배관, 가스 전송선, 음료, 의료, 광업 등)과 관련된 다양한 정의가 있습니다. 파이프에 대한 일반적인 정의는 단단하고, 속이 비어 있고, 길고, 튜브보다 직경이 크다는 것입니다. 튜빙은 기본적으로 동일하지만 유연하고 직경이 더 작으며, 최대 {{0}}.13mm(0.5인치) 또는 최대 15cm(6인치)의 얇은 벽을 가지고 있습니다.
파이프 압출 라인의 주요 장치
파이프 생산을 위한 기본 인라인 공정(또는 열차)은 압출기, 압출기 및 다이, 파이프 단면적의 외부 및 내부 교정을 위한 장치, 필요한 경우 공기 또는 질소 압력 및/또는 진공, 벽 두께 측정 장치, 냉각 탱크, 강성 파이프의 팔레트 장비 또는 유연한 파이프의 와인드업 장치를 사용한 자동 절단에서 상류의 재료 취급으로 시작합니다. 라인에는 표시 장치, 테스트 장치 등이 포함될 수 있습니다. 중요한 요구 사항은 치수 및 속성을 제어하면서 다이 근처에서 압출물을 비교적 빠르게 냉각하는 것입니다.
파이프 및 프로파일 압출에 사용되는 중요한 하류 장비
완전한 압출 파이프라인의 예
압출을 위한 교정 시스템
- 위의 그림은 파이프 또는 튜브 압출 라인의 교정 시스템을 보여줍니다.왼쪽 상단 개략도는 계단식 온도 제어 수조가 있는 진공 탱크 교정을 보여줍니다.여기서 (a)는 파이프 다이, (b) 디스크가 있는 진공, (c) 계단식 가열 구역 수조, (d) 캐터필러 테이크오프 풀러입니다.오른쪽 상단 개략도는 물 분무 냉각이 있는 플러그 인서트를 사용하여 압력 교정을 보여줍니다.여기서 (a)는 파이프 다이, 03) 수냉 교정기(그림 13.101), (c) 물 분무 냉각, (d) 캐터필러 테이크오프 풀러, (e) 파이프 OD 및 ID를 제어하는 데 도움이 되는 내부 압력을 유지하는 플러그 인서트입니다.아래 개략도는 유연한 튜빙의 차압 크기 조정의 예를 보여줍니다.
- 생산 수요가 충분하고 압출기의 출력 용량이 충분한 경우 여러 개의 다이를 사용하는 것이 일반적이며, 각 다이는 일반적으로 크기가 다른 파이프를 생산합니다.
튜브 압출의 단순화된 개략도
압출용 플라스틱 소재
가장 크고 주요한 소비는 PVC로, 그 다음인 HDPE의 거의 두 배에 해당합니다. 가장 높은 소비에서 가장 낮은 소비 순으로 보면 ABS, PS, TPE, PC, PPO/PPE, PA, ABS 합금, POM, PB, PVDF가 있습니다. CPVC는 PVC 그룹에 포함되고 XLPE는 HDPE에 포함됩니다.
PVC 가공용 압출
PVC 컴파운드와 관련하여, 싱글 스크류 압출기는 주로 과립 형태를 사용하지만 분말과 플레이크도 처리할 수 있습니다. 트윈 스크류 압출기는 주로 분말을 처리합니다. PVC 드라이 블렌드 믹스는 프로세서가 자체 컴파운딩 제형을 사용하여 비용 이점을 제공할 수 있도록 합니다.
HDPE 가공을 위한 압출
HDPE는 높은 기계적 강도가 필요한 가압 가스 및 수도 파이프 라인과 같은 다양한 응용 분야에서 사용됩니다. PE를 가공할 때 용융물에서 높은 수준의 열-기계적 균질성을 유지하면서 가능한 가장 낮은 용융 온도에서 작동해야 합니다.
NYLON 가공용 압출
일반 나일론은 충분한 용융 점도를 제공하고 열 분해를 최소화하기 위해 가능한 한 낮은 용융 온도에서 압출됩니다. 압출기를 시작할 때는 출력단 온도를 용융점보다 -4-10도(25-50도 F) 높은 온도로 설정해야 합니다.
TPUR 가공을 위한 압출
TI'폴리우레탄(TPUR) 엘라스토머의 강인함, 유연성 및 저온 특성은 강화 및 비강화 튜빙 및 호스에 적합합니다. 용도에는 경량 소방 호스가 포함됩니다.
저압 공압 시스템 등을 위한 비보강 튜빙
TP 폴리에스터 플라스틱을 가공할 때 용융 온도 제어가 중요합니다. 너무 높으면 용융 강도가 크게 떨어질 수 있습니다.
그 결과 벽 두께가 불규칙해질 것입니다. 용융 온도가 너무 낮으면 튜브 마감이 좋지 않고 치수가 고르지 않으며 용접선이 생길 수 있습니다. 용융
그리고 수조 온도가 가장 중요한 이유는 폴리에스터 플라스틱이 용융-동결 범위가 비교적 좁은 결정질 소재이기 때문입니다.
필러 추가를 위한 압출
필러와 강화재는 가공 중 및 서비스 중에 플라스틱의 성능을 변경하고 개선하는 수단을 제공합니다. 아마도
가장 중요한 사용 이유는 플라스틱 화합물 비용 절감과 관련이 있습니다. 가장 많이 사용되는 필러는 탄산칼슘, 활석, 황산바륨, 목재 먼지입니다. 강화 필러에서 1위는 짧은 유리 섬유입니다. 13, 431. 또한 다양한 TI' 재료에 필러와 강화재를 추가하면 비슷한 이득이 있습니다.
처리 특성
공정 경로의 압출
대부분의 파이프는 압출 방향, 다이, 크기 조정 또는 교정 장치 또는 탱크(그림 1.1)와 일직선으로 직접 압출하여 만들어집니다.
냉각 탱크(그림 1.2), 컨베이어(그림 1.3), 필요한 경우 커터, 라인 끝에서 장비를 분리합니다.
압출용 파이프 크기에 대한 방법
파이프 크기를 제어하고 교정하는 데 사용되는 기술은 다양합니다. 기본적으로 작은 파이프/튜브에 일반적으로 사용되는 자유 흐름이 있고, 그림 1에 요약된 것처럼 기본적으로 교정 장치인 사이징 장치/다이를 사용하는 다른 기술이 있습니다.4-1.5.
1.1 Gatto/Conair의 진공 사이징 탱크의 예
1.2 Gatto/Conair의 물과 분무 탱크의 예.
교정 방법은 대부분의 경우 순환 물통/탱크 냉각 시스템과 함께 사용됩니다. 가장 큰 장점은 여전히 부드럽고 성형 가능한 압출 프로파일이 진공 및/또는 공기압에 의해 사이징/교정 장치의 벽으로 끌어내려지거나 압착된다는 것입니다.
공기 대신 질소를 사용할 수 있습니다. 동시에 핫멜트가 냉각됩니다. 어떤 접근 방식을 사용하든 목표는 가능한 한 적은 플라스틱을 사용하고 필요한 것만 사용하는 것입니다.
1.3 Gatto/Cnair의 테이크어웨이 컨베이어의 예
1.4 파이프 크기
1.5 정교한 사이징 시스템
● 압출용 사이징 시스템
그림 1.5는 다음을 사용한 다양한 크기 조정 시스템을 보여줍니다. (a) 보정된 디스크를 사용한 진공 트로프 크기 조정/보정, (b) 천공 슬리브 하우징을 사용한 진공 트로프 크기 조정/보정, (c) 제어된 물(온도 및 압력)과 제어된 진공을 결합한 크기 조정/보정 시스템, (d) 진공만을 사용한 크기 조정/보정(파이프가 아닌 프로파일 모양).
파이프의 크기 또는 교정을 제공하는 데 사용되는 다양한 스타일의 플레이트, 디스크 또는 슬리브가 있습니다. 플레이트 및/또는 디스크는 쌓을 수 있습니다.
각각은 드로우다운 비율과 일치해야 하는 파이프 OD 구성을 충족하기 위해 정밀하게 드릴링된, 일반적으로 테이퍼형 구멍이 있어야 합니다. 이러한 구멍은 일반적으로 냉각 후 압출물의 최종 수축을 보상하기 위해 더 크게 만들어지고 보관 후 수축이 추가될 수 있습니다. 구멍 사이의 간격은 드로우다운 비율을 충족하도록 스택 시스템을 조정하는 간단한 수단을 제공합니다. 그림 1.5와 같이 슬리브 시스템의 경우 물 및/또는 차압 공기가 접촉할 수 있도록 개구부를 포함할 수 있는 다양한 설계가 사용됩니다.
● 압출용 컷오프 유닛
압출 라인에서 또 다른 중요한 측면은 랩업 릴을 돌지 않을 때 파이프를 정밀하게 절단하는 것입니다. 플라스틱 특성이 파이프를 절단하는 방법에 영향을 미치기 때문에 다양한 요구 사항을 충족하기 위해 절단 작업 중에 라인 속도와 함께 이동하는 다양한 커터를 사용할 수 있습니다. 절단 후, 그들은 파이프로 다음 절단을 하기 위해 원래 위치로 빠르게 돌아갑니다.
예는 행성 고정 길이 커터입니다.
압출을 위한 공정 최적화
이 냉각 교정 시스템의 길이는 올바르게 선택하는 것이 필수적입니다. 길이가 너무 짧고 압출 파이프가 여전히 부드럽다면 파이프가 쉽게 변형될 수 있습니다. 그러나 냉각 시스템이 필요 이상으로 길면 플라스틱과 금속 사이의 마찰이 증가하고 파이프를 장치로 당기는 것이 더 어려워지거나 라인이 멈추게 됩니다.
냉각 시스템의 트로프 또는 사이징 유닛의 길이는 실제로 임의로 결정되거나 경험에 따라 결정됩니다. 냉각이 만족스럽지 않으면 흐르는 데 필요한 물의 속도를 높여야 합니다(비용이 들지만). 너무 길면 물이 낭비됩니다.
압출용 다이
다이 시스템의 중요한 특징은 다음과 같습니다.(1) 압출기 어댑터와 다이는 매끄러운 유선형 용융 흐름을 목표로 설계됩니다.(2) 맨드릴의 지지 스파이더/웹은 칼날에 가까운 곳에서 시작하고 끝나는 매끄러운 대칭(에어포일/유선형 모양) 프로필이어야 합니다.(3) 스파이더의 고정 면적은 최소화되어야 합니다.(4) 맨드릴의 지지 스파이더 사이의 단면적은 고리/링의 단면적보다 최소한 3배 커야 합니다.(5) 최종(비교적) 평행 랜드에 대한 접근 채널은 용융 압축을 유지하고 맨드릴 스파이더를 통과한 후 용융 스트림을 함께 용접하는 데 도움이 되도록 점진적으로 테이퍼되어야 합니다.(6) 다이 랜드는 용융물에 역압을 가하고 용접선을 제거하는 데 충분히 길어야 합니다.(7a) 맨드릴 팁과 다이 면의 평면은 일직선이어야 합니다. (7b) 맨드릴이 돌출되어 있거나 움푹 들어간 경우 압출 튜브의 보어에 끌림 자국이 나타날 수 있습니다. (7c) 많은 플라스틱이 노치에 매우 민감하므로 끌림 자국이 생기지 않도록 해야 합니다. (8a) 맨드릴을 통해 공기를 공급하거나 크기 조정 장치와 함께 사용할 수 있는 진공 챔버를 마련해야 합니다. (8b) 직경이 약 6.4mm(19.25인치)인 쉽게 접근할 수 있는 구멍이면 일반적으로 충분합니다. (812) 가공하는 동안 이 구멍을 깨끗하게 유지해야 하며 부분적으로나 완전히 막지 않아야 합니다. (9) 다이는 누출을 방지할 만큼 꼭 맞아야 하지만 조정을 위해 움직일 수 있을 만큼 자유로워야 합니다.
압출 파이프 라인에 대한 응용 프로그램
파이프와 튜브 제품은 액체, 가스, 고체 등을 옮기는 데 다양한 방식으로 사용됩니다. 장식, 안전 지원 등을 제공하도록 모양을 바꿀 수 있습니다.
