Die Sprödigkeit von Kunststoffen war schon immer ein Faktor, der den normalen Betrieb mancher Unternehmen beeinträchtigt. Die Sprödigkeit von Rohren hat den Marktanteil und den Ruf dieser Rohrhersteller bei den Anwendern in Bezug auf das Erscheinungsbild des Querschnitts und die Installationsgenehmigung mehr oder weniger beeinträchtigt. Die Sprödigkeit von Rohren spiegelt sich grundsätzlich in den physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Produkts wider.
In diesem Artikel werden die Gründe für die Sprödigkeit von PVC-U-Kunststoffrohren aus der Fürmel, dem Mischprozess, dem Extrusionsprozess, der Form und anderen externen Faktoren erörtert und analysiert.
Die Hauptmerkmale der Versprödung von PVC-Rohren sind: Rissbildung und Bruch beim Kaltstanzen beim Stanzen.
Es gibt viele Gründe für die schlechten physikalischen und mechanischen Eigenschaften von Rohrprodukten, hauptsächlich folgende:
Unzumutbarer Extrusionsprozess
(1) Übermäßige oder unzureichende Plastifizierung von Materialien . Dies hängt mit der Einstellung der Prozesstemperatur und dem Zufuhrverhältnis zusammen. Wenn die Temperatur zu hoch eingestellt wird, wird das Material übermäßig plastifiziert und einige der Komponenten mit niedrigerem Molekulargewicht zersetzen sich und verflüchtigen sich; Ist die Temperatur zu niedrig, befinden sich keine Moleküle in den Bauteilen. Vollständig verschmolzen ist die Molekülstruktur nicht stark. Ein zu hohes Zufuhrverhältnis vergrößert die erhitzte Fläche und die Scherung des Materials und erhöht den Druck, was leicht zu einer Überplastifizierung führt. Ein zu kleines Zufuhrverhältnis führt dazu, dass die erhitzte Fläche und die Scherung des Materials abnehmen, was zu einer Unterplastifizierung führt. Eine zu starke oder zu geringe Plastifizierung führt zu Rohrschnitten und Absplitterungen.
(2) Unzureichender Kopfdruck hängt einerseits mit dem Formdesign zusammen (dies wird weiter unten separat beschrieben), andererseits mit dem Zufuhrverhältnis und der Temperatureinstellung. Wenn der Druck nicht ausreicht, ist die Dichte des Materials schlecht, was zu einer lockeren Organisation führt. Wenn das Rohrmaterial spröde ist, sollten die Dosiergeschwindigkeit und die Geschwindigkeit der Extrudierschnecke angepasst werden, um den Kopfdruck zwischen 25 MPa und 35 MPa zu steuern.
(3) Die niedermolekularen Bestandteile im Produkt werden nicht ausgetragen . Generell gibt es zwei Möglichkeiten, niedermolekulare Komponenten in Produkten herzustellen. Eines entsteht beim Heißmischen, das beim Heißmischen über Entfeuchtungs- und Absauganlagen abgeführt werden kann. Der zweite Teil ist ein Teil des restlichen Wassers und Chlorwasserstoffgases, das entsteht, wenn die Extrusion erhitzt und unter Druck gesetzt wird. Dieser wird im Allgemeinen durch das Zwangsabgassystem des Abgasabschnitts des Hauptmotors abgesaugt. Der Vakuumgrad liegt im Allgemeinen zwischen -0,05 MPa und 0,08 MPa. Wird es nicht geöffnet oder ist es zu niedrig, verbleiben niedermolekulare Bestandteile im Produkt, was zu einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des Rohres führt. .
(4) Das Schraubendrehmoment ist zu niedrig . Das Schraubendrehmoment ist der Wert der Reaktionsmaschine unter Belastung. Der Einstellwert der Prozesstemperatur und des Vorschubverhältnisses spiegeln sich direkt im Schraubendrehmomentwert wider. Ein zu niedriges Schraubendrehmoment spiegelt in gewissem Maße eine niedrige Temperatur oder ein kleines Vorschubverhältnis wider, so dass das Material im Extrusionsgrad nicht vollständig plastifiziert werden kann und auch die mechanischen Eigenschaften des Rohrs beeinträchtigt werden. Je nach Extrusionsausrüstung und Düsen wird das Schneckendrehmoment im Allgemeinen zwischen 60 % und 85 % gesteuert, um den Anforderungen gerecht zu werden.
(5) Die Zuggeschwindigkeit stimmt nicht mit der Extrusionsgeschwindigkeit überein . Eine zu hohe Fördergeschwindigkeit führt zu einer Verdünnung der mechanischen Eigenschaften des Rohrs, eine zu langsame Fördergeschwindigkeit führt zu einem hohen Widerstand des Rohrs und das Produkt befindet sich in einem stark dehnbaren Zustand, was sich auch auf die mechanischen Eigenschaften des Rohrs auswirkt das Rohr.
Unangemessenes Formendesign
(1) Das Querschnittsdesign der Matrize ist unangemessen, insbesondere die Verteilung der Innenrippen und die Behandlung des Winkels der Schnittstelle . Dadurch entsteht eine Stresskonzentration. Das Design muss verbessert und die rechten und spitzen Winkel an der Schnittstelle beseitigt werden.
(2) Unzureichender Matrizendruck . Der Druck an der Matrize wird direkt durch das Kompressionsverhältnis der Matrize bestimmt, insbesondere durch die Länge des geraden Abschnitts der Matrize. Wenn das Kompressionsverhältnis der Matrize zu klein oder der gerade Abschnitt zu kurz ist, ist das Produkt nicht dicht und die physikalischen Eigenschaften werden beeinträchtigt. Durch Ändern des Drucks des Düsenkopfs kann einerseits der Strömungswiderstand angepasst werden, indem einerseits die Länge des geraden Abschnitts der Düse geändert wird. Andererseits können unterschiedliche Kompressionsverhältnisse ausgewählt werden, um den Extrusionsdruck während der Düsenkonstruktionsphase zu ändern. Es muss jedoch beachtet werden, dass das Kompressionsverhältnis der Düse mit dem Kompressionsverhältnis der Extruderschnecke kompatibel ist. Der Schmelzdruck kann auch durch Ändern der Formel, Anpassen der Extrusionsprozessparameter und Hinzufügen einer porösen Platte geändert werden.
(3) For der dadurch verursachte Leistungsabfall schlechter Zusammenfluss der Ableitungsrippen , die Länge der Rippen und der Außenfläche, die Länge der Rippen und der Zusammenfluss der Rippen sollten entsprechend erhöht werden, oder das Kompressionsverhältnis sollte erhöht werden.
(4) Die Düse wird nicht gleichmäßig entladen, was zu einer ungleichmäßigen Rohrwandstärke oder ungleichmäßigen Dichte führt. Dies führte auch zu unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften zwischen den beiden Rohrseiten. In unseren Experimenten haben wir manchmal eine Seite als qualifiziert eingestuft und die andere Seite durchgefallen, was diesen Punkt nur bewies. Zu den dünnwandigen und anderen nicht standardmäßigen Rohren möchte ich hier nicht mehr sagen.
(5) Die Abkühlgeschwindigkeit der Formform. Oft wird der Kühlwassertemperatur nicht genügend Aufmerksamkeit geschenkt. Die Aufgabe des Kühlwassers besteht darin, die gestreckten makromolekularen Ketten rechtzeitig abzukühlen und zu formen, um den Verwendungszweck zu erreichen. Langsames Abkühlen kann der Molekülkette genügend Zeit geben, sich zu dehnen, was die Formgebung begünstigt. Beim schnellen Abkühlen ist der Unterschied zwischen der Wassertemperatur und der Temperatur des extrudierten Schlauchs zu groß und das schnelle Abkühlen des Produkts trägt nicht zur Verbesserung der Leistung des Produkts bei niedrigen Temperaturen bei.
Aus der Erklärung der Polymerphysik geht hervor, dass die makromolekulare PVC-Kette unter der Einwirkung von Temperatur und äußerer Kraft einen Prozess des Kräuselns und Streckens durchläuft. Wenn die Temperatur und die äußere Kraft zurückgenommen werden, kehrt die makromolekulare Kette nicht rechtzeitig in den freien Zustand zurück und befindet sich im Glaszustand. Die ungeordnete Anordnung führt zu einer geringen Tieftemperaturschlagfestigkeit der makroskopischen Produkte.
Aus Sicht der Kunststoffverarbeitungstechnologie wird erklärt, dass das Produkt nach der Extrusion von PVC-Rohren einen Spannungsrelaxationsprozess durchläuft, nachdem die Temperatur und die äußere Kraft entfernt wurden. Eine entsprechende Kühlwassertemperatur begünstigt diesen Prozess. Wenn die Kühlwassertemperatur zu niedrig ist, konnte die Spannung im Produkt nicht abgebaut werden, was zu einer Verschlechterung der Produktleistung führt. Daher wird bei der Rohrkühlung eine langsame Abkühlmethode angewendet, die ein Verziehen, Biegen und Schrumpfen des geformten Produkts verhindern und verhindern kann, dass die Schlagfestigkeit des Produkts aufgrund der inneren Spannung verringert wird. Im Allgemeinen wird die Wassertemperatur auf 20°C geregelt.
Um den Vorformling ohne Abschrecken sanft abzukühlen, ist die mit der Kühldimensionierungshülse verbundene Wasserleitung an der Rückseite der Kalibrierhülse angeschlossen, und das in der Kalibrierhülse fließende Wasser ist der Bewegungsrichtung des Vorformlings entgegengesetzt und wird aus der Kalibrierhülse abgeleitet Ärmel . Dies führt nicht zu einer schnellen Abkühlung des Vorformlings aufgrund einer zu niedrigen Wassertemperatur, einer übermäßigen inneren Spannung, einer Versprödung des Rohrs und einer Verringerung der Schlagfestigkeit des Profils. Das Hinzufügen oder Reduzieren von Füllstoffen sowie das Hinzufügen von Füllstoffen wirken sich direkt auf den Flexibilitätsindex aus. Bei zu viel Füllstoff ist die Kaltspülung des Rohres nicht normgerecht.
Wenn der Füllstoff zu klein ist, kommt es zu starken Dimensionsänderungen des Rohrs. Das Gleiche gilt, dass zur Erhöhung oder Verringerung des Flexibilitätsindex der Schlagzähmodifikator oder das Verarbeitungshilfsmittel erhöht oder verringert werden muss und die Erhöhung oder Verringerung des Verarbeitungshilfsmittels sich direkt auf den Steifigkeitsindex auswirkt.
Bei zu vielen Verarbeitungshilfsmitteln sinkt der Steifigkeitsindex des Rohres; Bei zu wenig Verarbeitungshilfsmitteln erhöht sich der Steifigkeitsindex des Profils . In der Formel sind die beiden widersprüchliche und einheitliche, sich gegenseitig einschränkende Faktoren. Es ist unvernünftig, den Füllstoff prinzipiell zu erhöhen und gleichzeitig den Flexibilitätsindex beizubehalten. Daher muss im Rezeptursystem ein optimaler Bindungspunkt ermittelt werden, um ein Gleichgewicht zwischen Steifigkeit und Flexibilität zu erreichen.
Der Einfluss des Extrusionsprozesses auf die Rohrsteifigkeit und den Flexibilitätsindex
Die Einstellung der Extrusionstemperatur ist einer der Faktoren, die den Plastifizierungsgrad des Materials beeinflussen. Das niedermolekulare Polymer im überplastifizierten Material wird zersetzt und verflüchtigt, was zu intermolekularen Strukturveränderungen führt, die den Steifigkeitsindex erhöhen und den Flexibilitätsindex verringern. Eine unzureichende Plastifizierung des Materials und eine unzureichende Verschmelzung der Moleküle der einzelnen Komponenten im Material verringern den Steifigkeitsindex und gleichzeitig kann der Flexibilitätsindex nicht vollständig angezeigt werden.
Schraubendrehmoment und Extrusionsdruck sind direkt proportional zum Steifigkeitsindex des Profils und nehmen mit zunehmendem Drehmoment und Druck zu.
Der Flexibilitätsindex ist umgekehrt proportional dazu und nimmt mit zunehmendem Drehmoment und Druck ab. Was hinzugefügt werden muss, ist, dass zu Beginn der Extrusion zufällig festgestellt wird, dass einzelne Profile kein Rissphänomen aufweisen, sondern dass sich leichte Blasen in den Innenrippen befinden, was ein weiteres neues Problem darstellt.
Dieser Artikel stammt aus dem Internet und dient nur dem Lernen und der Kommunikation, keinem kommerziellen Zweck.
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