Introducción
La extrusora de tubos de plástico OPVC (cloruro de polivinilo orientado) es el equipo principal en la producción moderna de tubos de plástico, especialmente adecuada para la producción de tubos de gran diámetro. Este artículo se centra en la línea completa de producción de extrusión para la producción de tubos OPVC de 250 mm de diámetro, incluyendo las funciones y aplicaciones de equipos clave como la mezcladora, la extrusora, el cabezal de matriz, el tubo de vacío, el tractor, el calentador infrarrojo, la caja de pulverización de refrigeración por agua y la máquina de corte.
1. Sistema de mezcla
La mezcladora es el primer proceso en la producción de tubos OPVC. Su función es mezclar uniformemente la resina de PVC con diversos aditivos. Para la producción de tubos de gran diámetro de 250 mm, se debe prestar especial atención al sistema de mezcla:
Utilice una combinación de mezclador en caliente y mezclador en frío de alta velocidad para garantizar una dispersión uniforme de los materiales.
Controle estrictamente la temperatura de mezcla (la mezcla en caliente es de aproximadamente 120 °C, la mezcla en frío desciende por debajo de 40 °C).
Añada la cantidad adecuada de estabilizador, lubricante y modificador a la fórmula.
El material mezclado debe madurar durante más de 24 horas para garantizar la completa penetración de los aditivos.
2. Sistema de extrusión
La extrusora es el equipo principal de la línea de producción y se utiliza para fundir y plastificar los materiales mezclados y extruirlos.
Normalmente se utiliza una extrusora de doble tornillo paralelo, cuyo diámetro se selecciona según los requisitos de los tubos de 250 mm. La relación longitud-diámetro (L/D) suele ser de 24:1 a 30:1 para garantizar una plastificación completa.
La temperatura del barril se controla por secciones y aumenta gradualmente desde la sección de alimentación hasta el cabezal (160-190 °C).
Equipado con una bomba de fusión y un sensor de presión de fusión para garantizar la estabilidad de la extrusión.
3. Diseño del cabezal de la matriz
El cabezal de la matriz es el componente clave que determina la precisión dimensional del tubo. Los puntos de diseño del cabezal de troquelado para tubos de gran diámetro de 250 mm son los siguientes:
El cabezal de troquelado con soporte de desviación en espiral elimina la línea de separación.
El canal de flujo del cabezal de troquelado debe optimizarse para garantizar un flujo de fusión uniforme.
La holgura del cabezal de troquelado suele ser entre un 10 % y un 20 % mayor que el espesor de la pared del tubo, considerando el efecto de expansión y estiramiento del desmoldeante.
La temperatura del cabezal de troquelado se controla a 190 ± 5 °C, y cada zona se controla de forma independiente.
Equipado con un anillo calefactor y un termopar, la fluctuación de temperatura se controla con un margen de ± 1 °C.
4. Sistema de dimensionado al vacío
El tubo de dimensionado al vacío (caja de vacío) se utiliza para el conformado y dimensionado inicial del tubo:
La longitud de la caja de vacío suele ser de 6 a 8 metros, lo que cumple con los requisitos de refrigeración de los tubos de gran diámetro de 250 mm.
El grado de vacío se controla entre -0,06 y -0,09 MPa, ajustándose según el espesor de la pared del tubo.
Utiliza vacío multietapa. Control, el grado de vacío en la sección frontal es mayor y el grado de vacío en la sección trasera disminuye gradualmente.
La pared interior del manguito de dimensionamiento debe mantenerse lisa para reducir la resistencia a la fricción.
Equipado con un sistema automático de control del nivel de agua para garantizar un enfriamiento uniforme.
5. Hual off
El hual off proporciona una tracción estable a la tubería para garantizar una producción continua:
Se utiliza el hual off sobre orugas, y la tracción debe cumplir con los requisitos de tuberías de 250 mm.
Equipado con un motor de velocidad de frecuencia variable, la velocidad y el volumen de extrusión se ajustan con precisión.
La velocidad de tracción suele ser de 0,5 a 3 m/min, ajustada según las especificaciones de la tubería.
El bloque de sujeción está hecho de material blando para evitar daños en la superficie de la tubería.
La presión de tracción es ajustable para garantizar que no haya deslizamientos ni sobrepresión.
6. Sistema de calentamiento por infrarrojos
El calentador infrarrojo se utiliza para el calentamiento secundario y la orientación molecular de las tuberías:
Ubicado detrás de la caja de dimensionamiento por vacío, se utiliza para el calentamiento secundario de tuberías de OPVC.
La temperatura de calentamiento se controla por encima de la temperatura de transición vítrea del PVC. (aprox. 80-100 °C)
El calentamiento por infrarrojos es uniforme y permite un control preciso de la temperatura local.
Tras el calentamiento, la tubería pasa a la etapa de estiramiento secundario para formar una estructura de orientación molecular.
Equipado con un sistema de retroalimentación de temperatura para ajustar automáticamente la potencia de calentamiento.
7. Caja de pulverización con refrigeración por agua
El sistema de refrigeración por agua se utiliza para el enfriamiento y la conformación final de la tubería:
La longitud de la caja de pulverización suele ser de 12 a 16 metros, lo que cumple con los requisitos de refrigeración de tuberías de 250 mm.
Se adopta un diseño de pulverización multietapa, y la temperatura del agua se reduce gradualmente.
La temperatura del agua en la primera etapa es de aproximadamente 40-50 °C, y en la última etapa desciende a 15-25 °C.
La presión de pulverización es uniforme para evitar la deformación de la tubería.
Equipado con un sistema de circulación de agua y control de temperatura para ahorrar agua.
8. Máquina de corte
La máquina de corte se utiliza para cortar tubos de extrusión continua según la longitud establecida:
Para tubos de gran diámetro de 250 mm, se utiliza una máquina de corte planetaria.
La longitud de corte es ajustable y la precisión se controla con un margen de ±2 mm.
El proceso de corte se supervisa sincronizadamente para garantizar un corte plano y vertical.
La hoja de sierra está hecha de carburo y tiene una larga vida útil.
Equipada con un dispositivo de succión de polvo para mantener el entorno de trabajo limpio.
Producción de tubos OPVC de 250 mm: Puntos clave del proceso
Control de temperatura: La temperatura de cada sección, desde la extrusión hasta el enfriamiento, debe controlarse con precisión, especialmente la temperatura del cabezal de la matriz y la zona de calentamiento por infrarrojos.
Adaptación de velocidad: La velocidad de extrusión, la velocidad de tracción y el ritmo de corte deben estar coordinados.
Control de vacío: El grado de vacío afecta directamente la redondez y la precisión dimensional del tubo.
Gradiente de enfriamiento: El enfriamiento por aspersión debe formar un gradiente de temperatura razonable para evitar la concentración de tensiones.
Control de calidad: Monitoreo en línea del diámetro exterior y la pared del tubo. Espesor, ovalidad y otros parámetros.
Conclusión
La línea de producción de extrusión de tubos de plástico OPVC de 250 mm integra tecnologías multidisciplinarias como control mecánico, eléctrico, térmico y automático. Con el avance de la tecnología de materiales poliméricos y la tecnología de fabricación de equipos, las extrusoras modernas de tubos OPVC se están desarrollando hacia una alta eficiencia, alta precisión, bajo consumo de energía e inteligencia. La configuración y optimización adecuadas de cada equipo y el dominio de los parámetros clave del proceso son clave para producir tubos OPVC de gran diámetro y alta calidad.