Mae pibellau polywrethan, fel deunydd polymer perfformiad uchel, yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn diwydiannau petrocemegol, modurol, adeiladu cyflenwad dŵr a draenio, a dyfeisiau meddygol oherwydd eu gwrthiant gwisgo rhagorol, ymwrthedd olew, ymwrthedd cyrydiad cemegol, ac mae hyblygrwydd da. Mae ansawdd ei broses fowldio yn effeithio'n uniongyrchol ar briodweddau mecanyddol, cywirdeb dimensiwn, a bywyd gwasanaeth y cynnyrch. Felly, mae-ymchwil manwl ar broses fowldio pibellau polywrethan â goblygiadau peirianneg ymarferol sylweddol.
Nodweddion Sylfaenol a Gofynion Mowldio Pibellau Polywrethan
Mae polywrethan (PU) yn ddeunydd polymer a gynhyrchir gan adwaith polymerization polyolau ac isocyanadau. Yn seiliedig ar y gymhareb o segmentau meddal i galed, gellir ei rannu'n polywrethan thermoplastig (TPU) a polywrethan cast (CPU). Yn nodweddiadol, cynhyrchir pibellau polywrethan gan ddefnyddio proses castio. Mae'r broses fowldio yn gofyn am reolaeth lem ar gymarebau deunydd crai, tymheredd adwaith, dyluniad llwydni, ac amodau prosesu post i sicrhau dwysedd, cryfder a gorffeniad wyneb y bibell.
Mae'r prif ofynion mowldio ar gyfer pibellau polywrethan yn cynnwys:
1. pretreatment deunydd crai: Rhaid i polyolau a isocyanates gael eu cymysgu'n drylwyr ar dymheredd penodol er mwyn osgoi swigod aer gweddilliol;
2. Rheoli adwaith: Mae adwaith halltu polywrethan yn rhyddhau llawer iawn o wres, sy'n gofyn am optimeiddio tymheredd llwydni a chyflymder arllwys i atal gorboethi a chracio lleol;
3. Triniaeth ddymchwel a phostio: Mae angen postio neu oeri priodol ar y pibellau wedi'u mowldio i wella sefydlogrwydd dimensiwn.
Prif Brosesau Mowldio ar gyfer Pibellau Polywrethan
1. Proses Mowldio Castio
Mowldio castio yw'r broses gynhyrchu a ddefnyddir amlaf ar gyfer pibellau polywrethan. Mae ei gamau craidd yn cynnwys:
• Cymysgu Deunydd Crai: Mae'r prepolymer (elfen isocyanate) a'r estynnwr cadwyn (cydran polyol) yn cael eu cymysgu mewn cymhareb benodol, ac mae swigod aer yn cael eu tynnu yn ystod y broses gymysgu gan ddefnyddio degassing gwactod.
• Paratoi'r Wyddgrug: Mae angen cynhesu'r mowld i dymheredd priodol (60 ~ 80 gradd fel arfer), a gosod asiant rhyddhau i leihau glynu.
• Castio a Curing: Mae'r deunyddiau crai cymysg yn cael eu chwistrellu i'r mowld a'u halltu o dan bwysau penodol (fel arfer gwasgedd atmosfferig neu isel). Mae'r amser halltu yn dibynnu ar ddiamedr y bibell a thrwch y wal, yn gyffredinol yn amrywio o sawl munud i ddegau o funudau.
• Demolding: Ar ôl i'r bibell gael ei wella'n llwyr, caiff ei ddymchwel a'i docio.
Mae'r broses hon yn addas ar gyfer cynhyrchu bach, swp, aml-amrywiaeth, yn enwedig ar gyfer gweithgynhyrchu pibellau polywrethan â strwythurau cymhleth.
2. Proses Mowldio Allwthio
Ar gyfer masgynhyrchu pibellau syth neu bibellau polywrethan adeiledd syml, gellir defnyddio mowldio allwthio. Mae'r broses yn cynnwys:
• Toddi deunydd crai: Mae gronynnau polywrethan thermoplastig (TPU) yn cael eu gwresogi a'u toddi gan ddefnyddio allwthiwr sgriw;
• Mowldio allwthio: Mae'r deunydd tawdd yn cael ei allwthio trwy farw penodol i ffurfio strwythur tiwbaidd parhaus;
• Oeri a siapio: Mae'r tiwb allwthiol yn cael ei oeri'n gyflym gan ddŵr neu oeri aer, yna ei ymestyn a'i dorri i'r hyd gofynnol gan beiriant tyniant.
Mae allwthio yn hynod effeithlon ac yn addas ar gyfer cynhyrchu tiwbiau polywrethan safonol, ond mae'n cynnig llai o hyblygrwydd yn strwythur y cynnyrch.
3. Proses Mowldio Chwistrellu Adwaith (RIM).
Ar gyfer -diwbiau polywrethan caledwch mawr neu uchel, gellir defnyddio mowldio chwistrelliad adwaith. Mae'r broses hon yn cynnwys storio polyolau ac isocyanadau ar wahân mewn silindrau pwysedd uchel, gan eu cymysgu ar gyflymder uchel o dan bwysedd uchel, ac yna chwistrellu'r cymysgedd i mewn i fowld. Mae'r cymysgedd yn adweithio ac yn solidoli i ffurfio'r siâp terfynol. Mae RIM yn addas ar gyfer tiwbiau â waliau trwchus ac mae'n cynnwys cylch mowldio byr a chryfder cynnyrch uchel.
Ffactorau Allweddol sy'n Effeithio ar y Broses Fowldio
1. Cymhareb Deunydd Crai: Mae'r mynegai isocyanad (cymhareb NCO/OH) yn effeithio'n uniongyrchol ar ddwysedd croesgysylltu polywrethan, gan ddylanwadu ar galedwch ac elastigedd y bibell.
2. Rheoli Tymheredd: Gall tymheredd llwydni rhy uchel arwain at swigod gweddilliol neu ddiffygion arwyneb, tra bod tymheredd rhy isel yn ymestyn amser halltu.
3. Dyluniad yr Wyddgrug: Gall system ddylunio ac fentio rhedwr rhesymol leihau diffygion a gwella cysondeb cynnyrch.
4. Triniaeth bost: Mae angen post(fel pibellau CPU) ar rai pibellau polywrethan er mwyn gwella ymwrthedd gwres a phriodweddau mecanyddol.
Mae dewis y broses fowldio ar gyfer pibellau polywrethan yn gofyn am ystyriaeth gynhwysfawr o ofynion perfformiad cynnyrch, graddfa gynhyrchu, a ffactorau cost. Mae castio yn addas ar gyfer pibellau adeiledd uchel, manwl, cymhleth, mae allwthio yn addas ar gyfer cynhyrchu safonedig ar raddfa fawr, tra bod gan RIM (Chwistrelliad Mowldio Gwrthdroi) fanteision o ran gweithgynhyrchu pibellau perfformiad mawr ar raddfa fawr, uchel. Yn y dyfodol, gyda datblygiad technoleg addasu deunydd polywrethan, bydd prosesau mowldio yn cael eu hoptimeiddio ymhellach i fodloni gofynion cymwysiadau diwydiannol mwy llym.
