Справочное руководство по трубам ПВХ. Часть 11

Хотя для производства труб из ПВХ можно использовать одновинтовые машины, большая часть труб из ПВХ, производимых сегодня в мире, производится на многошнековых экструдерах. Популярность многошнекового экструдера для производства труб из ПВХ можно объяснить дополнительной гибкостью обработки, которую он предлагает по сравнению с одношнековым экструдером. Те же прочность и выносливость, которые делают ПВХ таким превосходным материалом для труб, также делают его относительно сложным материалом для обработки. Универсальность многошнекового экструдера позволяет производить обработку при более низких температурах для превосходного контроля размеров, с меньшими количествами необходимых ингредиентов для компаундирования, что обеспечивает полную потенциальную прочность ПВХ. ПВХ-компаунд в порошкообразной форме поступает из загрузочного бункера через загрузочную горловину в цилиндр экструдера, где он принимается вращающимися шнеками. Затем материал перемещается через экструдер с помощью перекачиваемых лопастей шнека. Когда материал проходит через экструдер и подвергается тщательно контролируемому нагреву и давлению, он превращается из сухого порошка в вязкую пластичную массу. Этот процесс тщательно контролируется, чтобы гарантировать правильные свойства готового продукта.

Когда процесс пластификации (размягчения) завершен и летучие вещества удалены из расплавленного пластика, материал надлежащим образом подготовлен для окончательного формования. Вязкая эластичная масса пластика выдавливается в фильеру для формования труб под высоким давлением. В головке для экструзии труб горячему пластическому материалу придается цилиндрическая форма. Покидая экструзионную головку через выходное отверстие, материал становится чрезвычайно горячим (около 205 °C), гибким и податливым. В этом состоянии горячий пластик превращается в готовое изделие с точными размерами, а затем охлаждается до твердого состояния. Контроль размеров наружного диаметра осуществляется путем проталкивания горячего пластика через калибровочную втулку с помощью оборудования, обычно называемого вытяжным устройством, когда он отводится от экструдера. Контроль толщины стенки обеспечивается за счет надлежащей синхронизации скорости вытягивания и скорости экструдера. Толщина стенки обычно регулируется путем изменения скорости тяги. Снижение скорости тяги увеличивает толщину стенки, а увеличение скорости тяги уменьшает толщину стенки. Когда требуются существенные изменения толщины стенок, также должны изменяться размеры экструзионного инструмента. По завершении окончательного формования экструдированная труба из ПВХ отводится от экструдера в охлаждающие резервуары, где охлаждается водой. К тому времени, когда труба выходит из конца охлаждающих резервуаров, она охлаждается до температуры, при которой с ней можно работать без деформации.

На протяжении всего производственного процесса из продукта с заданной периодичностью отбираются пробы и проводятся тесты контроля качества. В случае отдельных стандартов ISO или ASTM каждая деталь (если покупатель и производитель не соглашаются на другую частоту испытаний) заполняется водой и проходит индивидуальные испытания под давлением. Любые детали, не прошедшие испытания, должны иметь соответствующую маркировку. Тестирование контроля качества завершается на готовых партиях, чтобы убедиться, что продукт соответствует спецификациям компании и отрасли. Профильная труба ПВХ — это труба с гладкой внутренней поверхностью, но не сплошным поперечным сечением стенки, перпендикулярным оси трубы. Фактура стенок может быть открытой (например, концентрические или спиральные) или закрытой (гладкие внутренние и внешние стенки с внутренними ребрами). Процесс производства профильных труб является образцом технологии производства ПВХ в сочетании с инженерным проектированием. Такие трубы представляют собой рентабельные и эффективные с точки зрения материалов варианты, в которых используются прочные профильные конструкции, которые выдерживают удары и нагрузки грунта, сохраняя при этом гидравлическое превосходство гладкого внутреннего пространства. При этом профильные трубы не предназначены для работы под давлением.

В Северной Америке и Европе профильные трубы из ПВХ производятся с открытыми профилями с использованием ребер или двустенных гофр, а также с закрытыми профилями с использованием фактуры между гладкими внутренними и внешними стенками. Схемы общих профилей стенок труб приведены в таблицах размеров труб в приложениях к стандартам. Изготовление концентрического или кольцевого ребристого профиля включает использование формовочной машины непрерывного действия сразу после экструдера. В машине используются продольно движущиеся полукруглые экструзионные блоки, которые одновременно зажимают экструдированную трубу из ПВХ. Точно обработанная внутренняя полость этих блоков превращает внешнюю поверхность трубы из ПВХ в уникальный профиль трубы, в то время как охлаждение внутри трубы поддерживает гладкую внутреннюю поверхность. Конечный результат — цельный, непрерывно экструдированный продукт с ребрами жесткости конструкции. При экструзии трубы из двустенного гофрированного профиля (DWCP) две концентрические трубы горячего ПВХ-пластика одновременно выходят из экструзионной головки с одинаковой скоростью. Внутренний поток формируется против охлаждения для создания гладкой внутренней стенки, в то время как внешний поток размещается с помощью гофроагрегата, в котором используются половинки разъемной формы. В этом процессе внутренняя и внешняя стенки сливаются вместе с использованием тепла, чтобы создать гофру с двумя стенками.