Rohre aus Polyethylen (PE), insbesondere aus hochdichtem Polyethylen (HDPE), haben die Wasserversorgung, Gasverteilung, Entwässerung und industrielle Anwendungen revolutioniert. Seine Flexibilität, Korrosionsbeständigkeit, Haltbarkeit und leckagefreien Verbindungen machen es weltweit zur bevorzugten Wahl. Doch wie werden diese vielseitigen Pfeifen eigentlich hergestellt? Lassen Sie uns in den Präzisionsfertigungsprozess eintauchen.
1. Die Grundlage: Auswahl und Vorbereitung der Rohstoffe
PE-Harz: Die Reise beginnt mit hochwertigem Polyethylenharz-Granulat. Der spezifische Typ (HDPE, MDPE, LDPE) und die Qualität werden auf der Grundlage der beabsichtigten Anwendung des Rohrs und der erforderlichen Druckstufe (z. B. PE100, PE100RC) ausgewählt.
Zusatzstoffe: Dem Grundharz werden wesentliche Zusatzstoffe beigemischt:
Stabilisatoren: Schützen vor Abbau durch UV-Strahlung (Ruß-Masterbatch) und Oxidation während der Verarbeitung und Lebensdauer.
Pigmente: Normalerweise Ruß für den UV-Schutz, aber auch andere Farben werden zur Kennzeichnung verwendet (z. B. Blau für Trinkwasser, Gelb für Gas).
Verarbeitungshilfsmittel: Optimieren Sie den Schmelzefluss während der Extrusion.
Mischen & Trocknen: Harz und Zusatzstoffe werden in einem Mischer präzise dosiert und homogenisiert. Die Mischung wird häufig getrocknet, um Feuchtigkeit zu entfernen, die beim Schmelzen zu Defekten führen kann.
Automatisches Vakuumladesystem QX-900
QX-150 Trichtertrockner
Förderleistung
900 kg/h
Ladekapazität
150 kg
Motorleistung
1,5 kW
Gebläseleistung
0,75 kW
Innendurchmesser des Förderschlauchs
38 mm
Heizleistung
7,5 kW
Innendurchmesser des Saugschlauchs
38 mm
Nettogewicht
80 kg
Automatisches Vakuumladesystem QX-300
QX-50 Trichtertrockner
Förderleistung
300 kg/h
Ladekapazität
50 kg
Motorleistung
0,75 kW
Gebläseleistung
0,25 kW
Innendurchmesser des Förderschlauchs
38 mm
Heizleistung
6,5 kg
Innendurchmesser des Saugschlauchs
38 mm
Nettogewicht
56kg
2. Das Herzstück des Prozesses: Extrusion
Das gemischte Material wird dem Herzstück der Fertigungslinie zugeführt: dem Extruder.
SJ75-38 Hochgeschwindigkeits-Einschneckenextruder/SJ50-33 Einschneckenextruder/SJ25-25 Coextruder für Farbstreifen-
Zuführung: Das Granulat gelangt in den Einfülltrichter des Extruders.
Schmelzen und Komprimieren: In einem langen, beheizten Zylinder transportiert eine rotierende Schnecke das Granulat vorwärts. Die Hitze der Zylinderheizungen und die von der Schnecke erzeugte Reibung plastifizieren (schmelzen) das PE zu einer viskosen, homogenen Schmelze.
Dosierung: Der geschmolzene Kunststoff wird unter hohem Druck und kontrollierter Temperatur durch eine Reihe von Sieben (eine Brecherplatte) gedrückt, um alle Verunreinigungen oder nicht geschmolzenen Partikel zu entfernen.
Komponentenspezifikation
–
Technische Hinweise
Untersetzungsgetriebe
∟ Ausrüstungsmaterial
20CrMnTi-legierter Stahl
Einsatzhärtende Sorte für Schlagfestigkeit
∟ Zahnradoberflächenbehandlung
Oberflächenhärtung (Flamme/Induktion)
Zahnflankenhärte ≥HRC 58-62
∟ Kühlmethode
Wassergekühlte Jacke
Geschlossenes Zirkulationssystem
Elektrische Komponenten
∟ Motor
Permanentmagnet-Servomotor
Design mit hohem Drehmoment und niedriger Drehzahl
∟ Getriebe
Changzhou High-Torque-Getriebe
Verhältnis 15:1~100:1, Schutzart IP65
∟ Wechselrichter
Jiale PM-Servocontroller
CANopen-Kommunikation aktiviert
∟ Schütze/Anzeigen/Tasten
Schneider TeSys-Serie
Entspricht IEC 60947-4-1
∟ Temperaturregler
Dongqi PID-Regler
±0,5 °C Genauigkeit, SSR-Ausgang
3. Das Rohr formen: Der Schneidkopf
Das geschmolzene PE verlässt den Extruder und gelangt in die entscheidende Düsenkopfbaugruppe.
Ringförmige Strömung: Der Düsenkopf formt die Schmelze zu einem durchgehenden, dickwandigen zylindrischen Rohr (Vorformling genannt). Die genaue Gestaltung des Düsenspalts bestimmt den Außendurchmesser und die anfängliche Wandstärke des Rohrs.
Typen:
Monoextrusion: Verwendet einen einzigen Extruder und eine Düse für Standardrohre.
Co-Extrusion: Verwendet zwei oder mehr Extruder, die einen einzelnen Düsenkopf versorgen. Dies ermöglicht Schichten wie eine farbige Außenschicht für den UV-Schutz und eine reine Innenschicht für den Kontakt mit Trinkwasser oder die Einbindung einer Sperrschicht (z. B. EVOH) für Gasleitungen zur Reduzierung der Durchlässigkeit.
Herstellungsprozess für Rohrmatrizen
Schrittspezifikation
Qualitätskontrolle
der
Grundmaterial
40Cr-legierter Stahl (geschmiedet)
Ultraschallgeprüft auf Einschlüsse
1. Grobbearbeitung
Vertikales Bearbeitungszentrum
95 % Materialabtrag
2. Beenden Sie die Bearbeitung
Präzisionsschleifen
±0,01 mm Profilgenauigkeit
3. Polieren
Elektrolytisches Polieren
Ra ≤0,2μm Strömungsflächen
4. Oberflächenbehandlung
Hartverchromung (25 μm)
Vickers-Härte: HV1000
Herstellung von Spiraldornen
bei der Prozessausrüstung
und der Methodenleistung
Vorteile
Bearbeitung
Importierte 5-Achsen-CNC
Wahre Position ≤0,025 mm
Positionierung
Positionierung durch Rotationsindexierung
Schmelzehomogenität CV ≤1,5 %
Endkontrolle
Laserscanning + Strömungssimulation
Druckabfallvarianz <2 %
4. Dimensionierung und Kühlung: Verfestigung der Form
Der heiße, geschmolzene Vorformling tritt aus dem Düsenkopf aus und muss sofort präzise dimensioniert und schnell abgekühlt werden, um seine Abmessungen zu verfestigen.
Rohrvakuum-Kalibriertank (9 m)/Rohrsprühkühltank (8 m)
Vakuumkalibrator: Der Vorformling gelangt in einen geschlossenen, wassergekühlten Vakuumkalibrierungstank. Im Inneren definiert eine präzise bearbeitete Kalibrierhülse den endgültigen Außendurchmesser. Durch winzige Löcher in der Hülse angelegtes Vakuum saugt den geschmolzenen Kunststoff nach außen gegen die kühlen Wände des Kalibrators und stellt so den genauen Außendurchmesser ein.
Kühltanks: Das Rohr verläuft dann durch eine Reihe von Wassersprüh- oder Tauchkühltanks. Eine allmähliche und kontrollierte Abkühlung ist entscheidend, um Verformungen, Restspannungen oder Kristallisationsprobleme zu verhindern, die das Rohr schwächen könnten. Wassertemperatur und Kontaktzeit werden sorgfältig kontrolliert.
Parameterspezifikation .
zur
Technische Hinweise
Vakuumsystem
∟ Vakuumpumpenleistung
5,5–7,5 kW × 2
Redundanzdesign mit zwei Pumpen
∟ Wasserpumpenleistung
5,5–7,5 kW × 2
High-Flow-Zirkulation (≥15m³/h)
Kühlsystem
∟ Kühlmethode
Sprühkühlung
Gleichmäßige Abschreckung der Rohroberfläche
∟ Sprühstangen
8 Einheiten
Vollflächiges Layout
∟ Material der Sprühstange
Verdickter Edelstahl (SS304)
Korrosionsbeständige Konstruktion
∟ Düsenmaterial
Nylon (PA66)
Verstopfungsbeständig, Lebensdauer über 200.000 Zyklen
Parameterspezifikation
zur
Technische Hinweise
Wasserpumpenleistung
7,5 kW × 1
Hochdruckzirkulation (≥20m³/h)
Kühlmethode
Sprühkühlung (Vorhangtyp) mit Sichtfenster aus Glas
Abzugseinheit: Raupenketten oder -bänder greifen das abgekühlte Rohr sanft und ziehen es mit einer konstanten, kontrollierten Geschwindigkeit, synchronisiert mit der Extruderleistung, vom Düsenkopf weg. Dies bestimmt die Produktionsgeschwindigkeit und sorgt für eine konstante Wandstärke.
Richten (optional): Bei Rohren mit größerem Durchmesser oder bestimmten Toleranzen können Richtgeräte verwendet werden, um sicherzustellen, dass das Rohr korrekt verläuft.
Parameterspezifikation der
zur
Technische Hinweise
Traktionssystem
∟ Raupeneinheiten
4 Sätze
Unabhängiger Kraftausgleich
∟ Rahmenlänge
2.800 mm
Optimiert für die Stabilität von Rohren mit einem Durchmesser von 315 mm
∟ Maximale Zugkraft
18.000 N (≈1.836 kgf)
Ausreichend für 630 mm SDR11-Rohre
∟ Traktionsgeschwindigkeitsbereich
0,1-8 m/min
Präzise Steuerung für dünne/dicke Wände
∟ Antriebsmotoren
1,5-kW-Servomotoren × 4
Sinusförmiges Servosystem (±0,05 % Sync)
∟ Geschwindigkeitskontrolle
Regelung des Servoreglers
CANopen-Bussynchronisation
∟ Spannmethode
Pneumatische Klemmung
Ausfallsicherer Griffdruck
∟ Luftdruck
0,6 MPa
Sofortige Reaktion <0,5 s
∟ Mittelhöhe
1200 ± 50 mm
Abgestimmt auf vorgeschaltete Kühltanks
6. Schneiden und Handhabung
der Rohrorbital-Spanfreischneidemaschine
Schneiden: Das kontinuierlich produzierte Rohr wird mit automatischen Sägen oder Schneidern auf bestimmte Längen (typischerweise 6 m, 12 m oder Rollen für kleinere Durchmesser) geschnitten.
Handhabung: Zuschnitte werden sorgfältig gehandhabt (häufig mit Vakuumhebern oder Bändern, um Oberflächenschäden zu vermeiden) und in Lager- oder Palettierbereiche überführt. Enden sind normalerweise geschützt.
Parameterspezifikation
zur
Technische Hinweise
Maximale Schnittstärke
30 mm (HDPE)
Für SDR17 Φ315mm Rohre
Vorschubmechanismus
Hydraulischer Vorschub
Druckgesteuert (±0,2 mm Genauigkeit)
Schneidmesser
Maßgeschneiderte Werkzeugstahlklingen
Härte ≥62 HRC, austauschbare Einsätze
Motorleistung
2,2 kW
Konstruktion mit konstantem Drehmoment
Drehzahl
960 U/min
Optimiert für saubere, spanfreie Schnitte
Schlaganfallkontrolle
Pneumatikzylinder betätigt
Wiederholgenauigkeit ±0,1 mm
Tischreisen
1.500 mm
Bewältigt 6 m lange Rohrsegmente
Tischantrieb
Pneumatisches Schiebesystem
0,6 MPa Luftdruck, schnelle Positionierung
Mittelhöhe
1200 ± 50 mm
Abgestimmt auf vorgeschaltete Abzugseinheit
7. Strenge Qualitätskontrolle: Sicherstellung der Leistung
Präzisionstechnik für Langlebigkeit
Die Herstellung von PE-Rohren ist eine anspruchsvolle Mischung aus Materialwissenschaft, Präzisionstechnik und sorgfältiger Prozesskontrolle. Von der sorgfältigen Auswahl und Mischung der Rohstoffe bis hin zur High-Tech-Extrusion, Dimensionierung, Kühlung und strengen Tests ist jeder Schritt darauf ausgerichtet, ein Produkt zu schaffen, das außergewöhnliche Leistung, Langlebigkeit und Zuverlässigkeit für kritische Infrastrukturprojekte weltweit bietet. Das Verständnis dieses Prozesses unterstreicht, warum PE-Rohre, insbesondere HDPE, eine bewährte Lösung für anspruchsvolle Anwendungen sind und über Jahrzehnte hinweg ein nachhaltiges und effizientes Mittel zum Transport von Flüssigkeiten bieten.
Wir sind seit über 20 Jahren auf die Herstellung von Maschinen spezialisiert und bieten Ihnen Dienstleistungen zur Herstellung, Installation und Fehlerbehebung von Kunststoffmaschinen aus einer Hand.
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