Extrusion Russian Edition 3-2019

ЭКСТРУЗИЯ ТРУБ И ПРОФИЛЕЙ 28 ЭКСТРУЗИЯ 3/2019 последующего оборудова- ния. Кроме того, минимально возможная температура рас- плава является решающим фактором для обеспечения удовлетворительного каче- ства продукции. Эффект стекания как главная сложность Одной из главных сложностей при производстве толсто- стенных труб является так называемый эффект стекания. Он ограничивает максимальную толщину стенки, которая может быть получена при заданной производительности. Стеканием называют течение материала после выхода из формующего ин- струмента под действием силы тяжести. Поскольку материал в области внутренней стенки трубы не охлаждается активным образом или охлаждается лишь воздухом, который выступает в качестве охлаждающей среды (охлаждение внутренней ча- сти трубы), и одновременно с этим охлаждение снаружи из-за низкой теплопроводности полимерного материала происходит очень медленно, то это может привести к типичному для стека- ния дефекту качества, показанному на рис. 3. Слева схематично показаны утолщения, а справа показан реальный пример такого дефекта. При определенных обстоятельствах соблюдать задан- ные допуски на толщину стенки после этого невозможно. Эффект стекания зависит, помимо прочего, от условий переработки и от реологических свойств перерабатываемого материала. Последние характеризуются вязкостью расплава. В полимерных расплавах она снижается с повышением тем- пературы. Таким образом, материал при рабочем режиме с повышенным расходом и, соответственно, при повышенной температуре расплава течет легче и имеет большую склонность к стеканию. Поэтому температуру расплава по возможности следует снижать до минимума. В прошлом производители сырья и оборудования пыта- лись свести до минимума эффект стекания за счет соответ- ствующих усилий по разработке. Например, поставщики материалов предлагают специальные марки полиэтилена, типа PE100 Low Sagging («низкое провисание»), которые в расплавленном состоянии обладают повышенной вязкостью и поэтому текут хуже. Со стороны производителей оборудования меры для сни- жения эффекта стекания заключаются в доработке трубных головок и рабочего органа экструдера. В настоящее время стан- дартными мерами в отношении трубной головки являются механическое или термическое центрирование гильзы и дорна. Кроме того, за счет оптимизации геометрии канала течения расплава в трубной головке производители последователь- но уменьшали противодавление, чтобы снизить температуру расплава за счет уменьшения давления, создаваемого шнеком экструдера. В дополнение к этому геометрия шнека постоянно Рис. 3. Принципиальная схема эффекта стекания (слева), пример трубы типоразмера 2000 × 95,6 мм со стеканием (справа) Диаметр Рис. 4. Рабочий орган solEX NG с цилиндром и загрузочной втулкой в разрезе (слева) и осевой профиль давления по длине шнека для гладкого цилиндра и цилиндра с канавками (справа) Загрузочная втулка Цилиндр с канавками Давление Загрузочная втулка Гладкий цилиндр Цилиндр с канавками Цилиндр Длина шнека Направление экструзии