ความเปราะบางของพลาสติกเป็นปัจจัยที่รบกวนการดำเนินงานปกติของบางบริษัทมาโดยตลอด ความเปราะบางของท่อส่งผลต่อส่วนแบ่งการตลาดและชื่อเสียงของผู้ใช้ของบริษัทท่อเหล่านี้ไม่มากก็น้อย ทั้งในแง่ของรูปลักษณ์หน้าตัดและการอนุมัติการติดตั้ง สะท้อนให้เห็นคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของผลิตภัณฑ์ได้อย่างสมบูรณ์
ในบทความนี้ จะมีการพูดคุยและวิเคราะห์สาเหตุของความเปราะบางของท่อพลาสติก PVC-U จากการกำหนดสูตร กระบวนการผสม กระบวนการอัดรีด แม่พิมพ์ และปัจจัยภายนอกอื่นๆ
ลักษณะสำคัญของความเปราะของท่อพีวีซีคือ: ยุบตัวในขณะที่ตัด, แตกเย็น
มีสาเหตุหลายประการที่ทำให้คุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของผลิตภัณฑ์ท่อไม่ดี สาเหตุหลักๆ ดังต่อไปนี้:
กระบวนการอัดขึ้นรูปที่ไม่สมเหตุสมผล
(1) วัสดุเป็นพลาสติกเกินไปหรือไม่เพียงพอ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการตั้งค่าอุณหภูมิกระบวนการและอัตราส่วนการป้อน หากตั้งอุณหภูมิสูงเกินไป วัสดุจะถูกทำให้เป็นพลาสติกมากเกินไป ส่วนประกอบบางส่วนที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำกว่าจะสลายตัวและระเหยได้ หากอุณหภูมิต่ำเกินไป จะไม่มีโมเลกุลระหว่างส่วนประกอบต่างๆ หลอมละลายสมบูรณ์ทำให้โครงสร้างโมเลกุลไม่แข็งแรง อย่างไรก็ตาม อัตราส่วนการป้อนมีขนาดใหญ่เกินไป ซึ่งทำให้พื้นที่ได้รับความร้อนและแรงเฉือนของวัสดุเพิ่มขึ้น และความดันเพิ่มขึ้น ซึ่งง่ายต่อการทำให้เกิดพลาสติกมากเกินไป ถ้าอัตราส่วนป้อนน้อยเกินไป พื้นที่ได้รับความร้อนและแรงเฉือนของวัสดุจะลดลง ซึ่งจะทำให้พลาสติกน้อยลง ไม่ว่าจะเป็นการทำให้เป็นพลาสติกมากเกินไปหรืออยู่ภายใต้การทำให้เป็นพลาสติก ก็จะทำให้เกิดการตัดท่อและการบิ่น
(2) แรงกดบนหัวเครื่องจักรไม่เพียงพอ ในด้านหนึ่งเกี่ยวข้องกับการออกแบบแม่พิมพ์ (อธิบายไว้ด้านล่าง) อีกด้านหนึ่งสัมพันธ์กับอัตราส่วนการป้อนและการตั้งค่าอุณหภูมิ เมื่อแรงดันไม่เพียงพอ ความแน่นของวัสดุก็ไม่ดี ซึ่งจะทำให้เนื้อเยื่อหลวม วัสดุท่อมีความเปราะ ในเวลานี้ ควรปรับความเร็วป้อนการวัดและความเร็วของสกรูอัดรีดเพื่อควบคุมแรงกดของหัวระหว่าง 25Mpa ถึง 35Mpa
(3) ส่วนประกอบที่มีโมเลกุลต่ำในผลิตภัณฑ์จะไม่ถูกปล่อยออกมา โดยทั่วไปมีสองวิธีในการผลิตส่วนประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำในผลิตภัณฑ์ วิธีหนึ่งคือการผลิตในระหว่างการผสมแบบร้อน ซึ่งสามารถระบายออกได้ผ่านระบบลดความชื้นและไอเสียในระหว่างการผสมแบบร้อน อย่างที่สองคือน้ำที่ตกค้างและถูกอัดออกมาบางส่วนและก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ที่เกิดขึ้นเมื่อถูกความร้อน โดยทั่วไปแล้วจะเป็นการบังคับปล่อยผ่านระบบไอเสียแบบบังคับของส่วนไอเสียของเครื่องยนต์หลัก โดยทั่วไปสุญญากาศจะอยู่ระหว่าง -0.05Mpa ถึง 0.08Mpa หากไม่เปิดหรือต่ำเกินไป ส่วนประกอบที่มีโมเลกุลต่ำจะยังคงอยู่ในผลิตภัณฑ์ ส่งผลให้คุณสมบัติทางกลของท่อลดลง
(4) แรงบิดของสกรูต่ำเกินไป แรงบิดของสกรูคือค่าของเครื่องปฏิกิริยาภายใต้สภาวะแรง มีการตั้งค่าอุณหภูมิของกระบวนการ และอัตราส่วนการป้อนจะสะท้อนโดยตรงในค่าแรงบิดของสกรู ต่ำเกินไปในระดับหนึ่งสะท้อนถึงอุณหภูมิต่ำหรืออัตราส่วนป้อนเล็ก เพื่อให้วัสดุไม่ได้รับการทำให้เป็นพลาสติกอย่างสมบูรณ์ในระดับของการอัดขึ้นรูป ซึ่งจะลดคุณสมบัติทางกลของท่อด้วย ตามอุปกรณ์การอัดขึ้นรูปและแม่พิมพ์ที่แตกต่างกัน แรงบิดของสกรูโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 60% ถึง 85% เพื่อตอบสนองความต้องการ
(5) ความเร็วในการฉุดไม่ตรงกับความเร็วการอัดขึ้นรูป หากความเร็วในการดึงเร็วเกินไป คุณสมบัติทางกลของผนังท่อจะลดลง และความเร็วในการดึงจะช้าเกินไป ความต้านทานของท่อจะสูง และผลิตภัณฑ์จะอยู่ในสภาวะแรงดึงสูง ซึ่งจะส่งผลต่อคุณสมบัติทางกลของท่อด้วย
การออกแบบแม่พิมพ์ที่ไม่สมเหตุสมผล
(1) การออกแบบส่วนแม่พิมพ์นั้นไม่สมเหตุสมผล โดยเฉพาะการกระจายตัวของซี่โครงด้านในและการรักษามุมของส่วนต่อประสาน ซึ่งจะทำให้เกิดความเครียดสมาธิ ไม่จำเป็นต้องปรับปรุงการออกแบบและกำจัดมุมขวาและมุมแหลมที่อินเทอร์เฟซ
(2) แรงดันแม่พิมพ์ไม่เพียงพอ ความดันที่แม่พิมพ์ถูกกำหนดโดยตรงจากอัตราส่วนการอัดของแม่พิมพ์ โดยเฉพาะความยาวของส่วนตรงของแม่พิมพ์ หากอัตราส่วนการอัดของแม่พิมพ์น้อยเกินไปหรือส่วนตรงสั้นเกินไป ผลิตภัณฑ์จะไม่หนาแน่นและส่งผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพ ในด้านหนึ่ง การเปลี่ยนแปลงความดันของแม่พิมพ์สามารถปรับความต้านทานการไหลได้โดยการเปลี่ยนความยาวของส่วนเรียบของแม่พิมพ์ ในทางกลับกัน สามารถเลือกอัตราส่วนการอัดที่แตกต่างกันเพื่อเปลี่ยนความดันการอัดขึ้นรูปในระหว่างขั้นตอนการออกแบบแม่พิมพ์ แต่ต้องสังเกตว่าอัตราส่วนการอัดของหัวควรเป็น อัตราส่วนการอัดของสกรูเครื่องอัดรีดถูกปรับเปลี่ยน นอกจากนี้ยังสามารถเปลี่ยนพารามิเตอร์กระบวนการอัดรีดและเพิ่มแผ่นพรุนเพื่อเปลี่ยนความดันหลอมเหลวได้
(3) สำหรับการด้อยประสิทธิภาพที่เกิดจากการบรรจบกันของซี่โครง shunt ความยาวของซี่โครงและพื้นผิวด้านนอก ซี่โครงและซี่โครงที่จุดบรรจบกันควรเพิ่มขึ้นอย่างเหมาะสม หรือควรเพิ่มอัตราส่วนการบีบอัดเพื่อแก้ปัญหา
(4) การปล่อยแม่พิมพ์ไม่สม่ำเสมอ ส่งผลให้ความหนาของผนังท่อไม่สอดคล้องกันหรือความแน่นไม่สอดคล้องกัน นอกจากนี้ยังทำให้เกิดความแตกต่างในคุณสมบัติทางกลระหว่างทั้งสองด้านของท่ออีกด้วย บางครั้งเราไม่ผ่านการทดสอบในขณะที่ถูกเจาะด้วยความเย็น ซึ่งเพิ่งพิสูจน์เรื่องนี้ สำหรับท่อที่ไม่ได้มาตรฐาน เช่น ผนังบาง เราจะไม่พูดอะไรมากกว่านี้
(5) อัตราการทำความเย็นของแม่พิมพ์ปรับขนาด อุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นมักไม่ได้รับความสนใจเพียงพอ หน้าที่ของน้ำหล่อเย็นคือการหล่อเย็นและสร้างรูปร่างของโซ่โมเลกุลขนาดใหญ่ที่ยืดด้วยท่อให้ทันเวลาเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการใช้งาน การระบายความร้อนช้าช่วยให้สายโซ่โมเลกุลยืดออกเป็นระยะเวลาเพียงพอเพื่ออำนวยความสะดวกในการสร้างรูปร่าง การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอุณหภูมิของน้ำและช่องว่างของท่ออัดขึ้นรูปมีขนาดใหญ่เกินไปและผลิตภัณฑ์อาจมีการดับซึ่งไม่เอื้อต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำของผลิตภัณฑ์
จากคำอธิบายของฟิสิกส์พอลิเมอร์ สายโซ่โมเลกุลขนาดใหญ่ของ PVC จะต้องผ่านกระบวนการม้วนงอและยืดออกภายใต้การกระทำของอุณหภูมิและแรงภายนอก เมื่ออุณหภูมิและแรงภายนอกถูกดึงออกไป สายโซ่โมเลกุลขนาดใหญ่จะไม่กลับคืนสู่สถานะอิสระทันเวลา และจะอยู่ในสถานะแก้ว การจัดเรียงที่ไม่เป็นระเบียบและไม่เป็นระเบียบ ส่งผลให้เกิดประสิทธิภาพการกระแทกที่อุณหภูมิต่ำของผลิตภัณฑ์ขนาดมหภาค
จากเทคโนโลยีการแปรรูปพลาสติกเพื่ออธิบายท่อพีวีซีหลังการอัดขึ้นรูป ผลิตภัณฑ์มีกระบวนการผ่อนคลายความเครียดหลังจากขจัดอุณหภูมิและแรงภายนอก อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นที่เหมาะสมจะเป็นประโยชน์ต่อกระบวนการนี้ เมื่ออุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นต่ำเกินไป ความเครียดในผลิตภัณฑ์จะไม่ถูกกำจัดออกไป ส่งผลให้ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ลดลง ดังนั้นการระบายความร้อนของท่อจึงใช้วิธีการระบายความร้อนที่ช้า และสามารถป้องกันการบิดงอ การโค้งงอ และการหดตัวของผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปได้ และสามารถป้องกันไม่ให้แรงกระแทกของผลิตภัณฑ์ลดลงเนื่องจากความเครียดภายใน โดยทั่วไปอุณหภูมิของน้ำจะถูกควบคุมไว้ที่ 20 °C
เพื่อให้พาริสันเย็นลงอย่างอ่อนโยนโดยไม่ดับ ท่อน้ำที่เชื่อมต่อกับปลอกปรับขนาดการทำความเย็นจะเชื่อมต่อกับส่วนหลังของการสร้าง เพื่อให้ทิศทางการไหลของน้ำในปลอกปรับขนาดอยู่ตรงข้ามกับทิศทางการเคลื่อนที่ของพาริสัน และหลุดออกจากด้านหน้าของปลอกปรับขนาด ซึ่งไม่ทำให้พาริสันดับและทำให้เกิดความเครียดภายในมากเกินไปเนื่องจากอุณหภูมิของน้ำต่ำ ซึ่งทำให้ท่อเปราะและความต้านทานต่อแรงกระแทกของโปรไฟล์ลดลง การเพิ่มหรือลดฟิลเลอร์ ในขณะที่การเพิ่มฟิลเลอร์จะส่งผลโดยตรงต่อความยืดหยุ่น หากมีปริมาณการเติมมากเกินไป ท่อจะถูกเป่าเย็นและไม่ได้มาตรฐาน
หากฟิลเลอร์มีขนาดเล็กเกินไป ท่อจะมีอัตราการเปลี่ยนแปลงขนาดมาก เช่นเดียวกับการเพิ่มหรือลดดัชนีความยืดหยุ่น และจำเป็นต้องเพิ่มหรือลดตัวปรับผลกระทบหรือตัวช่วยในการประมวลผล และการเพิ่มหรือลดตัวช่วยในการประมวลผลส่งผลโดยตรงต่อดัชนีความแข็งแกร่ง
หากตัวช่วยในการประมวลผลมากเกินไป ดัชนีความแข็งแกร่งของท่อจะลดลง หากตัวช่วยในการประมวลผลน้อยเกินไป ดัชนีความแข็งแกร่งของโปรไฟล์จะเพิ่มขึ้น ในการกำหนด ทั้งสองเป็นปัจจัยจำกัดร่วมกันที่ขัดแย้งและเป็นหนึ่งเดียว แต่ไม่สามารถพูดได้ว่าดัชนีความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้น ไม่มีเหตุผลที่จะรักษาดัชนีความยืดหยุ่นเพื่อเพิ่มฟิลเลอร์ในขณะที่เพิ่มตัวช่วยในการประมวลผลโดยไม่มีหลักการใดๆ ดังนั้น ควรกำหนดจุดรวมที่เหมาะสมที่สุดในระบบการผสมสูตรเพื่อให้เกิดความสมดุลระหว่างความแข็งแกร่งและความยืดหยุ่น
ผลของกระบวนการอัดรีดต่อความแข็งแกร่งและดัชนีความยืดหยุ่นของท่อ
การตั้งค่าอุณหภูมิการอัดขึ้นรูปเป็นปัจจัยหนึ่งที่ส่งผลต่อระดับการทำให้เป็นพลาสติกของวัสดุ พอลิเมอร์โมเลกุลต่ำในวัสดุที่มีพลาสติกมากเกินไปจะสลายตัวและระเหย ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างระหว่างโมเลกุลเพื่อเพิ่มดัชนีความแข็งแกร่งและลดดัชนีความยืดหยุ่น การทำให้เป็นพลาสติกของวัสดุไม่เพียงพอ การขาดฟิวชั่นที่เพียงพอระหว่างโมเลกุลของส่วนประกอบในวัสดุจะลดดัชนีความแข็งแกร่ง และดัชนีความยืดหยุ่นจะไม่แสดงให้เห็นอย่างเต็มที่
แรงบิดของสกรูและแรงดันในการอัดขึ้นรูปเป็นสัดส่วนกับความแข็งของโปรไฟล์ และเพิ่มขึ้นตามแรงบิดและความดันที่เพิ่มขึ้น
ดัชนีความยืดหยุ่นจะแปรผกผันกับดัชนีและลดลงตามแรงบิดและความดันที่เพิ่มขึ้น สิ่งที่ต้องเพิ่มคือตอนเครื่องเพิ่งสตาร์ทจะพบว่าโปรไฟล์แต่ละตัวไม่ยุบแต่กลับพบว่าซี่โครงด้านในมีฟองเล็กน้อยซึ่งเป็นปัญหาใหม่
