Como os tubos PE são fabricados？

Visualizações: 0 Autor: Maggie Tempo de publicação: 04/08/2025 Origem: Site

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A ciência do fluxo: como os tubos PE são fabricados em Linha de extrusão de tubo PE

PE管材主图22

O tubo de polietileno (PE), especialmente o polietileno de alta densidade (HDPE), revolucionou o abastecimento de água, a distribuição de gás, a drenagem e as aplicações industriais. Sua flexibilidade, resistência à corrosão, durabilidade e juntas sem vazamentos fazem dele uma escolha preferida em todo o mundo. Mas como esses tubos versáteis são realmente produzidos? Vamos nos aprofundar no processo de fabricação de precisão.

PE2生产线主页

1. A Fundação: Seleção e Preparação de Matérias-Primas

Resina PE: A jornada começa com grânulos de resina de polietileno de alta qualidade. O tipo específico (HDPE, MDPE, LDPE) e a classe são escolhidos com base na aplicação pretendida do tubo e na classificação de pressão necessária (por exemplo, PE100, PE100RC).

Sistema de carregamento automático a vácuo QX-900/Secador de funil QX-150/Sistema de carregamento automático a vácuo QX-300/Secador de funil QX-50

Aditivos: Os aditivos essenciais são misturados com a resina base:

Estabilizadores: Protegem contra a degradação da radiação UV (masterbatch de negro de fumo) e oxidação durante o processamento e vida útil.
Pigmentos: Geralmente negro de fumo para proteção UV, mas outras cores são usadas para identificação (por exemplo, azul para água potável, amarelo para gás).
Auxiliares de processamento: Otimize o fluxo de fusão durante a extrusão.

Mistura e Secagem: A resina e os aditivos são dosados com precisão e homogeneizados em um misturador. A mistura é frequentemente seca para remover a umidade, que pode causar defeitos durante a fusão.

Sistema de carregamento automático a vácuo QX-900		Secador de funil QX-150
Capacidade de transporte	900 kg/h	Capacidade de carga	150kg
Potência do motor	1,5 kW	Potência do soprador	0,75 kW
Diâmetro interno da mangueira de entrega	38mm	Potência de aquecimento	7,5 kW
Diâmetro interno da mangueira de sucção	38mm	Peso líquido	80kg

Sistema de carregamento automático a vácuo QX-300		Secador de funil QX-50
Capacidade de transporte	300 kg/hora	Capacidade de carga	50kg
Potência do motor	0,75 kW	Potência do soprador	0,25 kW
Diâmetro interno da mangueira de entrega	38mm	Potência de aquecimento	6,5kg
Diâmetro interno da mangueira de sucção	38mm	Peso líquido	56kg

2. O cerne do processo: extrusão

O material misturado é alimentado no núcleo da linha de fabricação: a extrusora.

SJ75-38 Extrusora de parafuso único de alta velocidade/SJ50-33 Extrusora de parafuso único/SJ25-25 Co-extrusora para

Alimentação: Os grânulos entram no funil de alimentação da extrusora.
Fusão e Compressão: Dentro de um barril longo e aquecido, um parafuso giratório transporta os grânulos para frente. O calor dos aquecedores de barril e a fricção gerada pela rosca plastificam (derretem) o PE em um fundido viscoso e homogêneo.
Medição: O plástico fundido é empurrado sob alta pressão e temperatura controlada através de uma série de telas (uma placa de ruptura) para remover quaisquer contaminantes ou partículas não derretidas.

componente de listra colorida	Especificação	Notas técnicas
Redutor de engrenagem
∟ Material da engrenagem	Aço de liga 20CrMnTi	Grau de endurecimento para resistência ao impacto
∟ Tratamento de superfície de engrenagens	Endurecimento de Superfície (Chama/Indução)	Dureza do flanco do dente ≥HRC 58-62
∟ Método de resfriamento	Jaqueta resfriada a água	Sistema de circulação em circuito fechado
Componentes Elétricos
∟ Motor	Servo motor de ímã permanente	Design de alto torque e baixa rotação
∟ Caixa de velocidades	Caixa de engrenagens de alto torque Changzhou	Relação 15:1~100:1, proteção IP65
∟ Inversor	Servo controlador Jiale PM	Comunicação CANopen habilitada
∟ Contatores/Indicadores/Botões	Série Schneider TeSys	Compatível com IEC 60947-4-1
∟ Controlador de temperatura	Controlador PID Dongqi	Precisão de ±0,5°C, saída SSR

3. Moldando o tubo: a cabeça de roscar

O PE fundido sai da extrusora e entra no conjunto crucial da cabeça da matriz.

Matriz de tubo PE de alta velocidade e três camadas

Fluxo Anular: A cabeça da matriz molda o fundido em um tubo cilíndrico contínuo e de paredes espessas (chamado de parison). O projeto preciso da folga da matriz determina o diâmetro externo do tubo e a espessura inicial da parede.
Tipos:

Mono-Extrusão: Usa uma única extrusora e matriz para tubos padrão.
Coextrusão: Usa duas ou mais extrusoras alimentando uma única cabeça de rosca. Isto permite camadas, como uma camada externa colorida para proteção UV e uma camada interna pura para contato com água potável, ou incorporar uma camada de barreira (por exemplo, EVOH) para tubulações de gás para reduzir a permeabilidade.

Processo de fabricação de matrizes para tubos

Etapa	Especificação	Controle de Qualidade
Material Básico	Liga de aço 40Cr (forjada)	Ultrassônico testado para inclusões
1. Usinagem Desbaste	Centro de Usinagem Vertical	95% de remoção de estoque
2. Acabamento de usinagem	Moagem de Precisão	Precisão do perfil de ±0,01 mm
3. Polimento	Polimento Eletrolítico	Superfícies de fluxo Ra ≤0,2μm
4. Tratamento de superfície	Cromagem Dura (25μm)	Dureza Vickers: HV1000

Fabricação de mandril espiral

de processo	de equipamentos e métodos	Benefício de desempenho
Usinagem	CNC de 5 eixos importado	Posição verdadeira ≤0,025 mm
Posicionamento	Posicionamento de indexação rotativa	CV de homogeneidade de fusão ≤1,5%
Inspeção Final	Varredura a laser + simulação de fluxo	Variação da queda de pressão <2%

4. Dimensionamento e resfriamento: solidificando a forma

A forma preliminar quente e fundida sai da cabeça de rosca e precisa imediatamente de dimensionamento preciso e resfriamento rápido para solidificar suas dimensões.

Tanque de calibração de vácuo de tubo (9m)/tanque de resfriamento de spray de tubo (8m)

Calibrador de dimensionamento a vácuo: O parison entra em um tanque de dimensionamento a vácuo fechado e resfriado a água. No interior, uma luva calibradora usinada com precisão define o diâmetro externo final. O vácuo aplicado através de pequenos orifícios na luva suga o plástico derretido para fora, contra as paredes frias do calibrador, definindo o diâmetro externo exato.
Tanques de resfriamento: O tubo então passa por uma série de spray de água ou tanques de resfriamento por imersão. O resfriamento gradual e controlado é fundamental para evitar empenamentos, tensões residuais ou problemas de cristalização que podem enfraquecer o tubo. A temperatura da água e o tempo de contato são cuidadosamente gerenciados.

de parâmetros	Especificação	Notas técnicas
Sistema de vácuo
∟ Potência da bomba de vácuo	5,5-7,5 kW × 2	Design de redundância de bomba dupla
∟ Potência da bomba de água	5,5-7,5 kW × 2	Circulação de alto fluxo (≥15m³/h)
Sistema de resfriamento
∟ Método de resfriamento	Resfriamento por pulverização	Têmpera uniforme da superfície do tubo
∟ Barras de pulverização	8 unidades	Layout de cobertura total
∟ Material da barra de pulverização	Aço inoxidável espessado (SS304)	Construção resistente à corrosão
∟ Material do bico	Náilon (PA66)	Resistente a entupimentos, ciclo de vida de 200k+

de parâmetros	Especificação	Notas técnicas
Potência da bomba de água	7,5 kW × 1	Circulação de alta pressão (≥20m³/h)
Método de resfriamento	Resfriamento por spray (tipo cortina) com janela de visualização de vidro	Extinção uniforme de cobertura total
Barras de pulverização	8 unidades	Disposição do bico em 360°
Material da barra de pulverização	Aço inoxidável espessado (SS304)	Projeto anticorrosivo

5. Transporte e endireitamento

da máquina de transporte servo-acionada tipo esteira de quatro garras

Unidade de transporte: As esteiras ou correias Caterpillar seguram suavemente o tubo resfriado e puxam-no para fora da cabeça de roscar a uma velocidade constante e controlada, sincronizada com a saída da extrusora. Isto determina a taxa de produção e garante uma espessura de parede consistente.
Endireitamento (Opcional): Para tubos de diâmetro maior ou tolerâncias específicas, dispositivos de endireitamento podem ser usados para garantir que o tubo funcione corretamente.

dos parâmetros	Especificação	Notas técnicas
Sistema de tração
∟ Unidades de esteira	4 conjuntos	Balanceamento de força independente
∟ Comprimento do quadro	2.800 mm	Otimizado para estabilidade de tubos de Φ315 mm
∟ Força máxima de tração	18.000 N (≈1.836 kgf)	Suficiente para tubos SDR11 de 630 mm
∟ Faixa de velocidade de tração	0,1-8m/min	Controle de precisão para paredes finas/grossas
∟ Motores de acionamento	Servomotores de 1,5 kW × 4	Sistema servo sinusoidal (±0,05% de sincronização)
∟ Controle de velocidade	Regulamento do Servo Controlador	Sincronização de barramento CANopen
∟ Método de fixação	Fixação Pneumática	Pressão de aderência à prova de falhas
∟ Pressão do Ar	0,6MPa	Resposta instantânea <0,5s
∟ Altura central	1200±50mm	Compatível com tanques de resfriamento a montante

6. Corte e manuseio

da máquina de corte orbital sem cavacos de tubo

Corte: O tubo produzido continuamente é cortado em comprimentos especificados (normalmente 6m, 12m ou bobinas para diâmetros menores) usando serras ou cortadores automáticos.
Manuseio: Os pedaços cortados são cuidadosamente manuseados (geralmente usando elevadores a vácuo ou correias para evitar danos à superfície) e transferidos para áreas de armazenamento ou paletização. As extremidades geralmente são protegidas.

dos parâmetros	Especificação	Notas técnicas
Espessura máxima de corte	30 mm (PEAD)	Para tubos SDR17 Φ315mm
Mecanismo de Alimentação	Alimentação Hidráulica	Controlado por pressão (precisão de ± 0,2 mm)
Lâmina de corte	Lâminas de aço para ferramentas personalizadas	Dureza ≥62 HRC, inserções substituíveis
Potência do motor	2,2 kW	Projeto de torque constante
Velocidade rotacional	960 rpm	Otimizado para cortes limpos e sem lascas
Controle de AVC	Cilindro Pneumático Acionado	Repetibilidade ±0,1mm
Viagem de mesa	1.500 milímetros	Lida com segmentos de tubo de 6m
Unidade de mesa	Sistema de deslizamento pneumático	Pressão de ar de 0,6 MPa, posicionamento rápido
Altura central	1200±50mm	Compatível com a unidade de transporte a montante

7. Rigoroso controle de qualidade: garantindo desempenho

Engenharia de Precisão para Longevidade

A produção de tubos PE é uma mistura sofisticada de ciência de materiais, engenharia de precisão e controle meticuloso de processo. Desde a cuidadosa seleção e mistura de matérias-primas até a extrusão de alta tecnologia, dimensionamento, resfriamento e testes rigorosos, cada etapa é projetada para criar um produto que oferece desempenho, longevidade e confiabilidade excepcionais para projetos de infraestrutura crítica em todo o mundo. A compreensão desse processo ressalta por que o tubo PE, especialmente o HDPE, é uma solução confiável para aplicações exigentes, oferecendo um meio sustentável e eficiente de transporte de fluidos por décadas.