Zavedení

Prášek UHMWPE se při zpracování nechová jako běžný polyetylén.

Jeho extrémně vysoká molekulová hmotnost mu dává velmi vysokou viskozitu taveniny, což je jeden z hlavních důvodů, proč konvenční extruzi taveniny nelze jednoduše aplikovat na UHMWPE.

Pro tradiční vytlačování berana materiál začíná jako prášek. Prášek se postupně zhutňuje, zahřívá a konsoliduje a poté se protlačuje vyhřívanou tvarovací matricí.

Důležitou součástí je to, co se děje mezi sypkým práškem a vytvořenou trubkou.

Prášek je nejprve zhutněn

Prášek UHMWPE vstupující do zařízení ještě není hustým trubkovým materiálem.

Mezi jednotlivými částicemi jsou mezery a prášek se musí nejprve spojit.

V systému vytlačování pístu píst vyvíjí mechanický tlak na náplň prášku.

Tlak snižuje volnou strukturu a zvyšuje kontakt mezi částicemi.

To není malý detail. Proces tváření závisí na přeměně sypkého prášku na dostatečně zpevněný materiál před tím, než dosáhne konečné tvářecí sekce.

Zahřívání neznamená běžný tok taveniny

Zde se zpracování UHMWPE liší od běžného vytlačování polyethylenu.

U běžných termoplastů je běžné uvažovat o tom, že se pelety zahřívají, dokud nevytvoří tekoucí taveninu a pak se protlačují šnekem a matricí.

UHMWPE je jiný.

Vzhledem ke své extrémně vysoké molekulové hmotnosti a velmi vysoké viskozitě taveniny spoléhá tradiční vytlačování UHMWPE na lisování a slinování/konsolidaci spíše než na zacházení s materiálem jako s volně tekoucí taveninou s nízkou{0}}viskozitou.

Prášek se zahřívá pod tlakem.

Jak teplota stoupá, částice se stávají schopnými konsolidace do souvislé struktury materiálu.

To je důležitá změna, ke které dochází během plastifikace.

info-400-300

Co Beran vlastně dělá

Beran má v tomto procesu dvě důležité úlohy.

Nejprve zhutní prášek.

Za druhé, posouvá zpevněný materiál směrem k tvářecímu lisu a skrz něj.

Pohyb není ekvivalentní běžnému šneku kontinuálně přepravujícímu roztavený polymer.

Publikované popisy vytlačování pístu UHMWPE specificky popisují prášek, který je balen v postupných přírůstcích a protlačován vyhřívanou matricí.

Proces je proto často popisován jako kontinuální proces lisování a slinování, i když samotné podávání prášku a pohyb pístu mohou být přerušované.

Ke konsolidaci prášku dochází za tepla a tlaku

Tyto dvě podmínky nelze snadno oddělit.

Tlak přivádí částice do těsného kontaktu.

Teplo umožňuje částicím polymeru konsolidovat.

Jak se materiál pohybuje vyhřívanou částí, jednotlivé částice prášku postupně ztrácejí svou původní sypkou-strukturu prášku a stávají se součástí souvislého těla UHMWPE.

Materiál vycházející z matrice je tedy velmi odlišný od prášku, který se dostal do stroje.

To je důvod, proč je zpracování prášku UHMWPE často popisováno pomocí termínů jako konsolidace a slinování spíše než jednoduše „tavení“.

Proč je proces citlivý na stabilitu

Proces vytlačování beranu se nepřetržitě opakuje.

Vstoupí nové množství prášku.

Prášek je zhutněn.

Materiál se zahřeje a zpevní.

Konsolidovaný materiál postupuje přes tvářecí sekci.

Tento cyklus musí zůstat stabilní.

Pokud se změní množství zaváděného prášku, změní se množství materiálu dostupného pro tvarování.

Pokud se změní pohyb beranu, může se změnit způsob zhutňování a posunu materiálu.

Pokud se změní teplotní podmínky, může se změnit i chování při konsolidaci.

Jedná se spíše o problémy{0}}kontroly procesu než o jednoduchou otázku, zda se UHMWPE „roztavil“.

Tvarovací zápustka dává materiálu jeho tvar

Poté, co byl prášek dostatečně zpevněn, dostane se do zahřáté tvářecí formy.

Vnitřní geometrie matrice určuje tvar příčného řezu extrudátu.

Pro výrobu trubek to znamená, že konsolidovaný UHMWPE je vytvořen kolem požadované geometrie trubky.

Raznice tedy není jen otvor na konci zařízení.

Je to část procesu, kdy je konsolidovaný materiál nucen zaujmout požadovaný profil.

Forma a předřazený proces konsolidace musí spolupracovat. Dobře-navržená tvarovací sekce nemůže kompenzovat silně nekonzistentní přípravu materiálu.

Chlazení přichází po formování

Materiál opouštějící zahřátou tvářecí sekci musí být ještě ochlazen.

Chlazení umožňuje stabilizaci vytvořeného UHMWPE profilu.

Posloupnost tedy není jednoduchá:

prášek → matrice → hotová trubka.

Mezi těmito fázemi existuje proces:

prášek → zhutňování → ohřev → konsolidace → tváření → chlazení.

Fáze chlazení je důležitá, protože trubka musí dosáhnout stabilního stavu před konečnou rozměrovou kontrolou a následným zpracováním.

Proč je to důležité pro těžební potrubí UHMWPE

Účelem tohoto procesu není jen výroba plastové trubky.

Těžební trubka UHMWPE se běžně vybírá pro náročný provoz zahrnující abrazivní kal, kde je důležitá odolnost proti opotřebení a stav vnitřního povrchu.

Výrobní proces musí produkovat kontinuální strukturu materiálu schopnou zajistit tyto vlastnosti v celé stěně potrubí.

Začíná to práškem.

Pokud není prášek během tvarování správně zpevněn, není problém omezen na vzhled. Samotná struktura materiálu je součástí konečné kvality produktu.

info-293-220

Užitečný způsob, jak pochopit proces

Nejjednodušší způsob, jak porozumět plastifikaci prášku UHMWPE, je přestat o ní uvažovat jako o konvenčním vytlačování pelet.

Výchozím materiálem je prášek.

Mechanický tlak spojí prášek dohromady.

Teplo umožňuje částicím konsolidovat.

Beran posouvá zpevněný materiál.

Zahřátá matrice mu dává požadovaný tvar.

Chlazení stabilizuje vytvořenou trubku.

To je základní logika procesu vytlačování pístu UHMWPE.

FAQ

Zpracovává se UHMWPE stejným způsobem jako HDPE?

Ne. Konvenční HDPE lze zpracovávat pomocí standardního zařízení pro vytlačování taveniny, zatímco extrémně vysoká molekulová hmotnost a viskozita taveniny UHMWPE činí konvenční zpracování taveniny mnohem obtížnější. Beran extruze je jednou zavedenou metodou zpracování UHMWPE.

Je prášek UHMWPE zcela přeměněn na kapalinu s nízkou{0}}viskózou?

Ne. Ten popis je zavádějící. Zpracování UHMWPE se běžně spoléhá na tlakovou-konsolidaci a slinování, protože materiál má extrémně vysokou viskozitu taveniny.

Proč je prášek před tvarováním zhutněn?

Zhutnění přivádí částice prášku do těsnějšího kontaktu a snižuje sypkou strukturu prášku před a během tepelné konsolidace.

Co se stane poté, co materiál opustí formovací nástroj?

Tvarovaný materiál se ochladí, aby se geometrie trubky před následnou kontrolou a zpracováním stabilizovala.

Závěr

Plastifikaci prášku UHMWPE lze lépe chápat jako proces tlakové -konsolidace než jako běžné tavení polymeru.

Prášek je zhutněn mechanickou silou, zahříván, konsolidován a posouván vyhřívanou formovací matricí. Materiál se poté ochladí a stabilizuje do požadovaného profilu.

Tento způsob zpracování úzce souvisí s neobvyklým reologickým chováním UHMWPE. Jeho extrémně vysoká molekulová hmotnost je přesně důvodem, proč s materiálem nelze jednoduše zacházet jako s běžným polyetylenem během vytlačování.

Primární klíčové slovo:Plastifikace prášku UHMWPE
Sekundární klíčová slova:Zpracování prášku UHMWPE, plastifikace UHMWPE, konsolidace prášku UHMWPE, slinování UHMWPE, tvarování trubek UHMWPE, vytlačování pístu UHMWPE

ŽádostUHMWPENabídka potrubín

Krok	Proces
1	Odeslat požadavky- DN, tlak, množství a aplikace
2	Potvrzení specifikace- Typ potrubí, velikost, tloušťka stěny a připojení
3	Citát- Cena, dodací lhůta, balení a dodací podmínky
4	Objednávka a výroba- Smlouva, platba a produkce
5	Kontrola a dodání- Kontrola kvality a zásilka