[ملصقات علمية] تحليل أسباب هشاشة الأنابيب البلاستيكية المصنوعة من مادة PVC-U (الجزء الثاني)

لقد كانت هشاشة البلاستيك دائمًا عاملاً يعيق العمل الطبيعي لبعض الشركات. لقد أثرت هشاشة الأنابيب بشكل أو بآخر على حصة السوق وسمعة المستخدم لشركات الأنابيب هذه من حيث مظهر المقطع العرضي والموافقة على التركيب. إن هشاشة الأنابيب تنعكس بشكل أساسي بشكل كامل في الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للمنتج.

تناقش هذه المقالة وتحلل أسباب هشاشة الأنابيب البلاستيكية المصنوعة من مادة PVC-U من حيث التركيبة وعملية الخلط وعملية البثق والقالب وعوامل خارجية أخرى.

الخصائص الرئيسية لأنابيب PVC التي تصبح هشة هي: التشقق والتمزق أثناء اللكم البارد أثناء التقطيع.

هناك العديد من الأسباب التي تؤدي إلى ضعف الخصائص الفيزيائية والميكانيكية لمنتجات الأنابيب، وأهمها ما يلي:

عملية البثق غير المعقولة

(1) الإفراط أو عدم كفاية عملية التلدين للمواد . ويرتبط هذا بضبط درجة حرارة العملية ونسبة التغذية. إذا تم ضبط درجة الحرارة على درجة عالية جدًا، فسوف تصبح المادة مفرطة التليين، وسوف تتحلل بعض المكونات ذات الوزن الجزيئي المنخفض وتتطاير؛ إذا كانت درجة الحرارة منخفضة جدًا، فلن تكون هناك جزيئات في المكونات. مندمجة بالكامل، والبنية الجزيئية ليست قوية. ستؤدي نسبة التغذية الزائدة إلى زيادة المساحة الساخنة وقص المادة، وزيادة الضغط، مما سيؤدي بسهولة إلى الإفراط في التلدين؛ ستؤدي نسبة التغذية الصغيرة جدًا إلى انخفاض المساحة الساخنة وقص المادة، مما سيؤدي إلى نقص التلدين. سيؤدي الإفراط في التلدين أو نقصه إلى قطع الأنابيب وتقطيعها.

(2) عدم كفاية ضغط الرأس ، من ناحية، يتعلق بتصميم القالب (يتم وصف ذلك بشكل منفصل أدناه) ومن ناحية أخرى يتعلق بنسبة التغذية وإعداد درجة الحرارة. عندما يكون الضغط غير كافٍ، ستكون كثافة المادة ضعيفة، مما يؤدي إلى تنظيم فضفاض. عندما تكون مادة الأنبوب هشة، يجب تعديل سرعة تغذية القياس وسرعة برغي البثق للتحكم في ضغط الرأس بين 25 ميجا باسكال و35 ميجا باسكال.

(3) لا يتم تفريغ المكونات ذات الوزن الجزيئي المنخفض في المنتج . هناك بشكل عام طريقتان لإنتاج مكونات منخفضة الوزن الجزيئي في المنتجات. يتم إنتاج أحدهما أثناء الخلط الساخن، والذي يمكن تفريغه من خلال أنظمة إزالة الرطوبة والعادم أثناء الخلط الساخن. والثاني هو جزء من الماء المتبقي وغاز كلوريد الهيدروجين المتولد عند تسخين البثق وضغطه. يتم إجباره عمومًا على العادم من خلال نظام العادم القسري لقسم العادم في المحرك الرئيسي. تتراوح درجة الفراغ عمومًا بين -0.05 ميجا باسكال و0.08 ميجا باسكال. إذا لم يتم فتحه أو كان منخفضًا جدًا، فستبقى المكونات الجزيئية المنخفضة في المنتج، مما يؤدي إلى انخفاض الخواص الميكانيكية للأنبوب. .

(4) عزم دوران المسمار منخفض جدًا . عزم الدوران اللولبي هو قيمة آلة التفاعل تحت الضغط. تنعكس قيمة ضبط درجة حرارة العملية ونسبة التغذية بشكل مباشر في قيمة عزم الدوران اللولبي. يعكس عزم الدوران اللولبي المنخفض جدًا درجة حرارة منخفضة أو نسبة تغذية صغيرة إلى حد ما، بحيث لا يمكن تلدين المادة بالكامل في درجة البثق، كما أنه سيقلل من الخواص الميكانيكية للأنبوب. وفقًا لمعدات البثق والقوالب المختلفة، يتم التحكم في عزم دوران المسمار بشكل عام بنسبة تتراوح بين 60%-85% لتلبية المتطلبات.

(5) سرعة الجر لا تتطابق مع سرعة البثق . ستؤدي سرعة النقل السريعة جدًا إلى ترقق الخواص الميكانيكية للأنبوب، وستؤدي سرعة النقل البطيئة جدًا إلى مقاومة عالية للأنبوب، وسيكون المنتج في حالة تمدد عالية، مما سيؤثر أيضًا على الخواص الميكانيكية من الأنبوب.

تصميم قالب غير معقول

(1) تصميم مقطع القالب غير معقول، وخاصة توزيع الأضلاع الداخلية ومعالجة زاوية الواجهة . سيؤدي هذا إلى وجود تركيز التوتر. يجب تحسين التصميم وإزالة الزوايا اليمنى والحادة في الواجهة.

(2) ضغط القالب غير كاف . يتم تحديد الضغط عند القالب بشكل مباشر من خلال نسبة ضغط القالب، وخاصة طول المقطع المستقيم للقالب. إذا كانت نسبة ضغط القالب صغيرة جدًا أو كان القسم المستقيم قصيرًا جدًا، فلن يكون المنتج كثيفًا وستتأثر الخصائص الفيزيائية. يمكن أن يؤدي تغيير ضغط رأس القالب إلى ضبط مقاومة التدفق عن طريق تغيير طول القسم المستقيم من القالب من ناحية؛ من ناحية أخرى، يمكن اختيار نسب ضغط مختلفة لتغيير ضغط البثق أثناء مرحلة تصميم القالب، ولكن تجدر الإشارة إلى أن نسبة ضغط القالب نسبة ضغط برغي الطارد متوافقة؛ يمكن أيضًا تغيير ضغط الذوبان عن طريق تغيير الصيغة، وضبط معلمات عملية البثق، وإضافة لوحة مسامية.

(3) ل تدهور الأداء الناجم عن ضعف التقاء أضلاع التحويل ، يجب زيادة طول الأضلاع والسطح الخارجي وطول الأضلاع والتقاء الأضلاع بشكل مناسب، أو يجب زيادة نسبة الضغط.

(4) لا يتم تفريغ القالب بشكل موحد، مما يؤدي إلى عدم تناسق سمك جدار الأنبوب أو عدم تناسق الكثافة. وقد أدى هذا أيضًا إلى اختلاف الخصائص الميكانيكية بين جانبي الأنبوب. في تجاربنا، قمنا أحيانًا بضرب جانب واحد على البارد باعتباره مؤهلاً وفشل الجانب الآخر، وهو ما أثبت هذه النقطة للتو. أما بالنسبة للجدار الرقيق والأنابيب غير القياسية الأخرى، فلن أقول المزيد هنا.

(5) معدل تبريد قالب التشكيل. في كثير من الأحيان، لا تجذب درجة حرارة مياه التبريد قدرًا كافيًا من الاهتمام. يتمثل دور ماء التبريد في تبريد وتشكيل السلاسل الجزيئية الكبيرة الممتدة في الوقت المناسب لتحقيق غرض الاستخدام. يمكن أن يوفر التبريد البطيء وقتًا كافيًا لتمدد السلسلة الجزيئية، مما يساعد على التشكيل. في التبريد السريع، يكون الفرق بين درجة حرارة الماء ودرجة حرارة الأنبوب المبثوق كبيرًا جدًا، والتبريد السريع للمنتج لا يساعد على تحسين أداء المنتج في درجات الحرارة المنخفضة.

من خلال شرح فيزياء البوليمر، تخضع السلسلة الجزيئية الكبيرة من مادة PVC لعملية التجعيد والتمدد تحت تأثير درجة الحرارة والقوة الخارجية. عندما يتم سحب درجة الحرارة والقوة الخارجية، فإن السلسلة الجزيئية الكبيرة لا تعود إلى الحالة الحرة مع مرور الوقت وتكون في الحالة الزجاجية. يؤدي الترتيب غير المنظم إلى انخفاض أداء تأثير درجات الحرارة المنخفضة للمنتجات العيانية.

من منظور تكنولوجيا معالجة البلاستيك، تم توضيح أنه بعد بثق الأنابيب البلاستيكية، يخضع المنتج لعملية استرخاء الضغط بعد إزالة درجة الحرارة والقوة الخارجية. تعتبر درجة حرارة مياه التبريد المناسبة مناسبة لهذه العملية. إذا كانت درجة حرارة مياه التبريد منخفضة للغاية، فلن يكون هناك وقت للتخلص من الضغط في المنتج، مما يؤدي إلى انخفاض أداء المنتج. لذلك، يعتمد تبريد الأنابيب على طريقة التبريد البطيء، والتي يمكن أن تمنع الانحناء والانحناء وانكماش المنتج المصبوب، ويمكن أن تمنع انخفاض قوة تأثير المنتج بسبب الضغط الداخلي. بشكل عام، يتم التحكم في درجة حرارة الماء عند 20°C.

من أجل تبريد الباريسون برفق دون إخماد، يتم توصيل أنبوب المياه المتصل بغلاف التحجيم المبرد بالجزء الخلفي من التحجيم، ويكون الماء المتدفق في غلاف التحجيم معاكسًا لاتجاه حركة الباريسون ويتم تفريغه من غلاف التحجيم . لن يؤدي هذا إلى تبريد سريع للباريسون بسبب انخفاض درجة حرارة الماء بشكل كبير، والإجهاد الداخلي المفرط، وهشاشة الأنبوب، وانخفاض مقاومة التأثير للملف. إن إضافة أو تقليل الحشوات، وإضافة الحشوات تؤثر بشكل مباشر على مؤشر مرونتها. إذا كان هناك الكثير من الحشو، فإن التنظيف البارد للأنبوب لن يفي بالمعايير.

إذا كانت مادة الحشو صغيرة جدًا، فسيكون للأنبوب معدل كبير من تغير الأبعاد. والشيء نفسه هو أنه لزيادة أو تقليل مؤشر المرونة، من الضروري زيادة أو تقليل معدل التأثير أو مساعد المعالجة، وزيادة أو تقليل مساعد المعالجة يؤثر بشكل مباشر على مؤشر الصلابة.

إذا كان هناك عدد كبير جدًا من مساعدات المعالجة، فسوف ينخفض مؤشر صلابة الأنبوب؛ إذا كانت مساعدات المعالجة قليلة جدًا، فسيزداد مؤشر صلابة المظهر الجانبي . في الصيغة، الاثنان هما عاملان متناقضان وموحدان ومقيدان لبعضهما البعض. ومن غير المعقول زيادة الحشو دون مبدأ مع الحفاظ على مؤشر المرونة. لذلك، يجب تحديد نقطة الترابط المثالية في نظام الصياغة لتحقيق التوازن بين الصلابة والمرونة.

تأثير عملية البثق على صلابة الأنابيب ومؤشر المرونة

يعد ضبط درجة حرارة البثق أحد العوامل التي تؤثر على درجة تليين المادة. يتحلل البوليمر منخفض الوزن الجزيئي في المادة المفرطة في التليين ويتطاير، مما يؤدي إلى تغييرات هيكلية بين الجزيئات من شأنها زيادة مؤشر الصلابة وتقليل مؤشر المرونة. إن عدم كفاية التلدين للمادة وعدم كفاية اندماج جزيئات كل مكون في المادة سيؤدي إلى تقليل مؤشر الصلابة، وفي نفس الوقت لا يمكن عرض مؤشر المرونة بالكامل.

يتناسب عزم الدوران اللولبي وضغط البثق بشكل مباشر مع مؤشر صلابة المظهر الجانبي، ويزدادان مع زيادة عزم الدوران والضغط.

ويتناسب مؤشر المرونة عكسيا معه، ويتناقص مع زيادة عزم الدوران والضغط. ما يجب إضافته هو أنه عندما تبدأ عملية البثق للتو، نجد عن طريق الصدفة أن المقاطع الفردية لا تعاني من ظاهرة التشقق، ولكن نجد أن هناك فقاعات طفيفة في الأضلاع الداخلية، وهي مشكلة جديدة أخرى.

هذه المقالة تأتي من الإنترنت، فقط للتعلم والتواصل، وليس لغرض تجاري.

عرض المنتجات