Die inhärenten Eigenschaften des Materials selbst bilden die Grundlage.
Bestimmte intrinsische Eigenschaften von PP bestimmen grundsätzlich die Schwierigkeit und Art des Kühlprozesses. Als teil-kristallines Polymer besitzt PP eine geringe Wärmeleitfähigkeit, was bedeutet, dass die Wärme innerhalb der Rohrwände nur langsam übertragen wird. Darüber hinaus verfügt PP über eine hohe spezifische Wärmekapazität und enthält beim Schmelzen latente Kristallisationswärme. Dies erfordert die Entfernung erheblicher Wärme beim Abkühlen aus dem geschmolzenen Zustand. Daher ist bei PP-Rohren eine langsame und gleichmäßige Ableitung großer Wärmemengen beim Abkühlen erforderlich. Eine unsachgemäße Kühlung kann leicht zur Entstehung innerer Spannungen führen.
Das Design von Kühlgeräten und Formen ist von entscheidender Bedeutung.
Das Design der Kalibrierhülse ist von größter Bedeutung: Sie dient als Kernkomponente für die Kühlung und Formgebung des Rohrs. Seine Länge ist ein entscheidender Parameter: Eine zu kurze Länge kann zu unzureichender Kühlung und Formgebung führen und möglicherweise zu einer Rohrverformung führen. Eine zu lange Länge kann zu einem übermäßigen Reibungswiderstand führen, die Zugkraft erhöhen und möglicherweise zu inneren Spannungen im Rohr führen. Typischerweise erfordert seine Länge eine sorgfältige Auswahl basierend auf dem Rohrdurchmesser. Darüber hinaus sollte die Kalibrierhülse aus Metallen mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit (z. B. verschleißfesten Kupferlegierungen) hergestellt sein. Das strukturelle Design der internen Vakuumkammer wirkt sich direkt auf die Kühleffizienz und die Qualität der Rohroberfläche aus.
Abstand zwischen Matrize und Kalibrierhülse: Bei der Produktion muss ein bestimmter Abstand zwischen beiden eingehalten werden. Dadurch kann der extrudierte Barren vor dem Eintritt in die Kalibrierhülse einer Luftvorkühlung unterzogen werden, was die Vakuumkühlung und Formgebung des geschmolzenen Barrens erleichtert. Es verhindert außerdem den durch direkten Kontakt-induzierten Wärmeaustausch und vermeidet so Temperaturabfälle der Form oder Temperaturanstiege der Kalibrierhülse, die die Prozessstabilität beeinträchtigen könnten.
Die Auswahl der Kühlmethoden ist entscheidend.
Bei PP-Rohren erfolgt die Kühlung hauptsächlich durch zwei Methoden: Tauchkühlung und Sprühkühlung. Die Wahl der Methode hat erheblichen Einfluss auf die Kühleffizienz.
Immersionskühlung: Diese Methode wird typischerweise für Rohre mit kleinem{0}}Durchmesser verwendet. Zu den Hauptproblemen gehören mögliche vertikale Temperaturunterschiede innerhalb des Kühltanks und Auftriebskräfte, die insbesondere bei Rohren mit großem -Durchmesser zu Verformungen führen können.
Sprühkühlung: Bei PP-Rohren wird die Sprühkühlung bevorzugt, insbesondere bei Rohren mit großem -Durchmesser. Bei der Sprühkühlung werden gleichmäßig über den Rohrumfang verteilte Düsen eingesetzt, die nicht nur eine höhere Kühlintensität, sondern auch eine gleichmäßigere Wärmeübertragung ermöglichen und die Nachteile der Tauchkühlung effektiv vermeiden. Um eine höhere Kühleffizienz zu erreichen, kann eine Nebelkühlung eingesetzt werden, bei der Wasserverdampfung genutzt wird, um erhebliche Wärme abzuleiten.
Eine genaue Kontrolle der Prozessparameter ist für die Qualitätssicherung unerlässlich.
Selbst bei hochwertiger Ausrüstung können falsche Prozessparameter zu Kühlproblemen führen.
Kühlwassertemperatur und Durchflussrate: Als kristallines Polymer erfordert PP typischerweise eine allmähliche Abkühlung, um innere Spannungen im Endprodukt zu minimieren. Dies erfordert segmentierte Kühltanks mit unterschiedlichen Temperaturen, um einen Temperaturgradienten zu erzeugen, der es dem Produkt ermöglicht, schrittweise abzukühlen und auszuhärten-z. B. durch Heißwasser-, Warmwasser- und Kaltwasserstufen. Auch der Kühlwasserdurchfluss erfordert eine präzise Einstellung: Ein übermäßiger Durchfluss kann zu Oberflächenrauheiten, Flecken oder Lochfraß führen. Eine unzureichende oder ungleichmäßige Strömung kann zu hellen Flecken, Bruchanfälligkeit, Unstimmigkeiten in der Wandstärke oder übermäßiger Ovalität führen.
Vakuumniveau: Die Kontrolle des Vakuumniveaus im Vakuumdimensionierungstank ist ebenfalls von entscheidender Bedeutung. Im Allgemeinen sollte das Vakuumniveau so niedrig wie möglich gehalten werden, während gleichzeitig eine akzeptable Qualität des Rohrbildes erhalten bleibt. Übermäßiges Vakuum erhöht die innere Spannung im Rohr, wodurch das Produkt während der Lagerung anfälliger für Verformungen wird.
Ziehgeschwindigkeit: Die Ziehgeschwindigkeit wirkt sich direkt auf die Verweilzeit des Rohrs im Kühlwassertank aus. Höhere Geschwindigkeiten führen zu kürzeren Verweilzeiten, wodurch möglicherweise mehr Restwärme im Rohr verbleibt und sich die Schrumpfungsraten erhöhen.