Ống Polyethylene (PE), đặc biệt là Polyethylene mật độ cao (HDPE), đã cách mạng hóa việc cung cấp nước, phân phối khí, thoát nước và các ứng dụng công nghiệp. Tính linh hoạt, khả năng chống ăn mòn, độ bền và các mối nối không bị rò rỉ khiến nó trở thành lựa chọn ưu tiên trên toàn cầu. Nhưng những chiếc ống đa năng này thực sự được sản xuất như thế nào? Hãy đi sâu vào quy trình sản xuất chính xác.
1. Nền tảng: Lựa chọn và chuẩn bị nguyên liệu thô
Nhựa PE: Hành trình bắt đầu với hạt nhựa polyethylene chất lượng cao. Loại và loại cụ thể (HDPE, MDPE, LDPE) được chọn dựa trên ứng dụng dự định của ống và mức áp suất yêu cầu (ví dụ: PE100, PE100RC).
Hệ thống nạp chân không tự động QX-900/Máy sấy phễu QX-150/Hệ thống nạp chân không tự động QX-300/Máy sấy phễu QX-50
Phụ gia: Các chất phụ gia thiết yếu được pha trộn với nhựa nền:
Chất ổn định: Bảo vệ chống lại sự xuống cấp do bức xạ UV (masterbatch cacbon đen) và quá trình oxy hóa trong quá trình xử lý và sử dụng.
Sắc tố: Thường có màu đen carbon để chống tia cực tím, nhưng các màu khác được sử dụng để nhận dạng (ví dụ: màu xanh lam cho nước uống, màu vàng cho khí đốt).
Hỗ trợ xử lý: Tối ưu hóa dòng chảy nóng chảy trong quá trình ép đùn.
Trộn & Sấy: Nhựa và phụ gia được đo chính xác và đồng nhất trong máy trộn. Hỗn hợp này thường được sấy khô để loại bỏ độ ẩm, có thể gây ra khuyết tật trong quá trình nấu chảy.
Hệ thống nạp chân không tự động QX-900
Máy sấy phễu QX-150
Công suất vận chuyển
900 kg/giờ
Khả năng tải
150 kg
Công suất động cơ
1,5 kW
Máy thổi điện
0,75 kW
Đường kính trong của ống phân phối
38mm
Điện sưởi ấm
7,5 kW
Đường kính trong của ống hút
38mm
Trọng lượng tịnh
80 kg
Hệ thống nạp chân không tự động QX-300
Máy sấy phễu QX-50
Công suất vận chuyển
300 kg/giờ
Khả năng tải
50 kg
Công suất động cơ
0,75 kW
Máy thổi điện
0,25kw
Đường kính trong của ống phân phối
38mm
Điện sưởi ấm
6,5 kg
Đường kính trong của ống hút
38mm
Trọng lượng tịnh
56kg
2. Trọng tâm của quy trình: Đùn
Vật liệu đã pha trộn được đưa vào lõi của dây chuyền sản xuất: máy đùn.
Máy đùn trục vít đơn tốc độ cao SJ75-38/Máy đùn trục vít đơn SJ50-33/Máy đùn đồng thời SJ25-25 cho
Cho ăn: Các hạt đi vào phễu nạp của máy đùn.
Nóng chảy & Nén: Bên trong một thùng dài được làm nóng, một trục vít quay sẽ truyền các hạt về phía trước. Nhiệt từ bộ gia nhiệt thùng và ma sát do trục vít tạo ra sẽ làm dẻo (làm tan chảy) PE thành chất lỏng nhớt, đồng nhất.
Đo sáng: Nhựa nóng chảy được đẩy dưới áp suất cao và nhiệt độ được kiểm soát thông qua một loạt màn hình (tấm chắn) để loại bỏ bất kỳ chất gây ô nhiễm hoặc các hạt không tan chảy.
thành phần sọc màu
thông số kỹ thuật
Ghi chú kỹ thuật
Hộp giảm tốc
∟ Vật liệu bánh răng
Thép hợp kim 20CrMnTi
Lớp làm cứng vỏ cho khả năng chống va đập
∟ Xử lý bề mặt bánh răng
Làm cứng bề mặt (Ngọn lửa/Cảm ứng)
Độ cứng của sườn răng ≥HRC 58-62
∟ Phương pháp làm mát
Áo khoác làm mát bằng nước
Hệ thống tuần hoàn khép kín
Linh kiện điện
∟ Động cơ
Động cơ servo nam châm vĩnh cửu
Thiết kế vòng tua thấp mô-men xoắn cao
∟ Hộp số
Hộp số mô-men xoắn cao Thường Châu
Tỷ lệ 15:1~100:1, bảo vệ IP65
∟ Biến tần
Bộ điều khiển servo Jiale PM
Đã bật giao tiếp CANopen
∟ Công tắc tơ/Chỉ báo/Nút
Dòng sản phẩm Schneider TeSys
Tuân thủ tiêu chuẩn IEC 60947-4-1
∟ Bộ điều khiển nhiệt độ
Bộ điều khiển PID Dongqi
Độ chính xác ±0,5°C, đầu ra SSR
3. Tạo hình ống: Đầu khuôn
PE nóng chảy thoát ra khỏi máy đùn và đi vào cụm đầu khuôn quan trọng.
Khuôn ống PE tốc độ cao ba lớp
Dòng chảy hình khuyên: Đầu khuôn định hình khối nóng chảy thành một ống hình trụ có thành dày, liên tục (gọi là parison). Thiết kế chính xác của khe khuôn xác định đường kính ngoài của ống và độ dày thành ban đầu.
Các loại:
Mono-đùn: Sử dụng một máy đùn đơn và khuôn cho các ống tiêu chuẩn.
Đồng đùn: Sử dụng hai hoặc nhiều máy đùn cấp liệu cho một đầu khuôn duy nhất. Điều này cho phép tạo ra các lớp, chẳng hạn như lớp ngoài có màu để chống tia cực tím và lớp trong tinh khiết để tiếp xúc với nước uống được hoặc kết hợp lớp chắn (ví dụ EVOH) cho ống dẫn khí để giảm độ thấm.
Quy trình sản xuất khuôn ống
Bước
đặc điểm kỹ thuật
Kiểm soát chất lượng
Vật liệu cơ bản
Thép hợp kim 40Cr (Rèn)
Đã kiểm tra siêu âm để tìm tạp chất
1. Gia công thô
Trung tâm gia công dọc
Loại bỏ 95% hàng tồn kho
2. Gia công hoàn thiện
mài chính xác
Độ chính xác hồ sơ ± 0,01mm
3. Đánh bóng
Đánh bóng điện phân
Bề mặt dòng chảy Ra .20,2μm
4. Xử lý bề mặt
Mạ Chrome cứng (25μm)
Độ cứng Vickers: HV1000
Sản xuất trục gá xoắn ốc
xử lý
của thiết bị & phương pháp
Lợi ích hiệu suất
Gia công
CNC 5 trục nhập khẩu
Vị trí thực ≤0,025mm
Định vị
Định vị chỉ mục quay
Độ đồng nhất nóng chảy CV 1,5%
Kiểm tra lần cuối
Quét Laser + Mô phỏng dòng chảy
Phương sai giảm áp suất <2%
4. Định cỡ & Làm mát: Củng cố Mẫu
Parison nóng chảy, nóng chảy thoát ra khỏi đầu khuôn và ngay lập tức cần định cỡ chính xác và làm nguội nhanh để đông đặc kích thước của nó.
Bể chân không dạng ống (9m)/Bể làm mát dạng phun dạng ống (8m)
Bộ hiệu chuẩn kích thước chân không: Parison đi vào một bể định cỡ chân không kín, làm mát bằng nước. Bên trong, một ống hiệu chuẩn được gia công chính xác xác định đường kính ngoài cuối cùng. Chân không được áp dụng qua các lỗ nhỏ trên ống bọc sẽ hút nhựa nóng chảy ra ngoài vào thành mát của bộ hiệu chuẩn, thiết lập OD chính xác.
Bể làm mát: Sau đó, đường ống đi qua một loạt các bể làm mát phun nước hoặc ngâm. Làm mát dần dần và có kiểm soát là rất quan trọng để ngăn ngừa cong vênh, ứng suất dư hoặc các vấn đề kết tinh có thể làm suy yếu đường ống. Nhiệt độ nước và thời gian tiếp xúc được quản lý cẩn thận.
Thông số Thông
hiệu chuẩn
số kỹ thuật Ghi chú kỹ thuật
Hệ thống chân không
∟ Công suất bơm chân không
5,5-7,5 kW × 2
Thiết kế dự phòng bơm kép
∟ Công suất máy bơm nước
5,5-7,5 kW × 2
Lưu lượng dòng chảy cao ( ≥15m³/h)
Hệ thống làm mát
∟ Phương pháp làm mát
Làm mát phun
Làm nguội bề mặt ống đồng nhất
∟ Thanh phun
8 đơn vị
Bố cục bao phủ đầy đủ
∟ Chất liệu thanh phun
Thép không gỉ dày (SS304)
Kết cấu chống ăn mòn
∟ Vật liệu vòi phun
Ni-lông (PA66)
Chống tắc nghẽn, tuổi thọ hơn 200k
Thông số
Thông
số kỹ thuật Ghi chú kỹ thuật
Máy bơm nước
7,5 mã lực × 1
Tuần hoàn áp suất cao ( ≥20m³/h)
Phương pháp làm mát
Làm mát phun (Loại rèm) với khung nhìn bằng kính
Làm nguội toàn bộ vùng phủ sóng thống nhất
Thanh phun
8 đơn vị
Bố trí vòi phun 360°
Chất liệu thanh phun
Thép không gỉ dày (SS304)
Thiết kế chống ăn mòn
5. Kéo và làm thẳng
của máy kéo bánh xích kiểu bánh xích bốn chân Ghi chú
Bộ phận kéo ra: Các rãnh hoặc dây đai của con sâu bướm nhẹ nhàng kẹp chặt ống đã được làm mát và kéo nó ra khỏi đầu khuôn với tốc độ không đổi, được kiểm soát, đồng bộ với đầu ra của máy đùn. Điều này xác định tốc độ sản xuất và đảm bảo độ dày thành ổn định.
Làm thẳng (Tùy chọn): Đối với các ống có đường kính lớn hơn hoặc dung sai cụ thể, có thể sử dụng các thiết bị làm thẳng để đảm bảo đường ống chạy đúng.
Thông số kỹ thuật
Thông số kỹ thuật
kỹ thuật
Hệ thống lực kéo
∟ Đơn vị thu thập thông tin
4 bộ
Cân bằng lực độc lập
∟ Chiều dài khung
2.800 mm
Tối ưu hóa cho độ ổn định của ống Φ315mm
∟ Lực kéo tối đa
18.000 N (≈1.836 kgf)
Đủ cho ống SDR11 630mm
∟ Phạm vi tốc độ kéo
0,1-8 m/phút
Kiểm soát chính xác cho các bức tường mỏng/dày
∟ Động cơ truyền động
Động cơ servo 1,5 kW × 4
Hệ thống servo hình sin (đồng bộ ± 0,05%)
∟ Kiểm soát tốc độ
Quy định bộ điều khiển servo
Đồng bộ hóa xe buýt CANopen
∟ Phương pháp kẹp
Kẹp khí nén
Áp lực cầm nắm không an toàn
∟ Áp suất không khí
0,6 MPa
Phản hồi tức thì <0,5 giây
∟ Chiều cao trung tâm
1200±50mm
Phù hợp với bể làm mát thượng nguồn
6. Cắt & Xử lý
cắt không có chip quỹ đạo ống
Cắt: Ống được sản xuất liên tục được cắt theo chiều dài xác định (thường là 6m, 12m hoặc cuộn cho đường kính nhỏ hơn) bằng cưa hoặc máy cắt tự động.
Xử lý: Các đoạn cắt được xử lý cẩn thận (thường sử dụng máy nâng chân không hoặc dây đai để tránh hư hỏng bề mặt) và chuyển đến khu vực lưu trữ hoặc xếp hàng. Kết thúc thường được bảo vệ.
Thông số
máy
Thông số kỹ thuật Ghi chú kỹ thuật
Độ dày cắt tối đa
30 mm (HDPE)
Đối với ống SDR17 Φ315mm
Cơ chế thức ăn
Thức ăn thủy lực
Kiểm soát áp suất (độ chính xác ± 0,2mm)
Lưỡi cắt
Lưỡi thép công cụ tùy chỉnh
Độ cứng ≥62 HRC, hạt dao có thể thay thế
Công suất động cơ
2,2 kW
Thiết kế mô-men xoắn không đổi
Tốc độ quay
960 vòng/phút
Được tối ưu hóa để cắt sạch không có phoi
Kiểm soát hành trình
Xi lanh khí nén được kích hoạt
Độ lặp lại ± 0,1mm
Du lịch bàn
1.500 mm
Xử lý các đoạn ống 6m
Ổ đĩa bàn
Hệ thống trượt khí nén
Áp suất không khí 0,6 MPa, định vị nhanh
Chiều cao trung tâm
1200±50mm
Phù hợp với đơn vị vận chuyển thượng nguồn
7. Kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt: Đảm bảo hiệu suất
Kỹ thuật chính xác cho tuổi thọ cao
Việc sản xuất ống PE là sự kết hợp tinh vi giữa khoa học vật liệu, kỹ thuật chính xác và kiểm soát quy trình tỉ mỉ. Từ việc lựa chọn và pha trộn cẩn thận các nguyên liệu thô đến ép đùn, định cỡ, làm mát và kiểm tra nghiêm ngặt bằng công nghệ cao, mọi bước đều được thiết kế để tạo ra một sản phẩm mang lại hiệu suất, tuổi thọ và độ tin cậy vượt trội cho các dự án cơ sở hạ tầng quan trọng trên toàn thế giới. Hiểu được quy trình này sẽ nhấn mạnh lý do tại sao ống PE, đặc biệt là HDPE, là giải pháp đáng tin cậy cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe, cung cấp phương tiện vận chuyển chất lỏng bền vững và hiệu quả trong nhiều thập kỷ.
