[Autocollants populaires] Analyse des causes de la fragilité des tuyaux en plastique PVC-U (2)

La fragilité du plastique a toujours été un facteur qui nuit aux opérations normales de certaines entreprises. La fragilité des canalisations affecte plus ou moins la part de marché et la réputation des utilisateurs de ces entreprises de canalisations, à la fois en termes d'apparence en coupe transversale et d'approbation d'installation. Cela se reflète pleinement dans les propriétés physiques et mécaniques du produit.
Dans cet article, les raisons de la fragilité des tuyaux en plastique PVC-U seront discutées et analysées à partir de la formulation, du processus de mélange, du processus d'extrusion, du moule et d'autres facteurs externes.
Les principales caractéristiques de la fragilité des tuyaux en PVC sont : l'effondrement au moment de la découpe, la rupture à froid.
De nombreuses raisons expliquent les mauvaises propriétés physiques et mécaniques des produits de tuyauterie, principalement les suivantes :

Processus d'extrusion déraisonnable

(1) Le matériau est trop plastifié ou insuffisant. Ceci est lié au réglage de la température du processus et au rapport d'alimentation. Si la température est trop élevée, le matériau sera trop plastifié. Certains des composants de poids moléculaire inférieur se décomposeront et se volatiliseront. Si la température est trop basse, il n’y aura pas de molécules entre les composants. Complètement fusionnée, la structure moléculaire n’est pas solide. Cependant, le rapport d'alimentation est trop grand, ce qui entraîne une augmentation de la surface chauffée et du cisaillement du matériau, ainsi que une augmentation de la pression, ce qui provoque facilement une surplastification ; si le rapport d'alimentation est trop faible, la zone chauffée et le cisaillement du matériau diminueront, ce qui entraînera moins de plastification. Qu'il s'agisse d'une surplastification ou d'une sous-plastification, cela entraînera des coupures et des écailles des tubes.

(2) Une pression insuffisante sur la tête de la machine, d'une part liée à la conception du moule (ceci est décrit séparément ci-dessous), d'autre part est liée au rapport d'alimentation et au réglage de la température. Lorsque la pression est insuffisante, la compacité du matériau est mauvaise, ce qui entraîne un relâchement des tissus. Le matériau du tube est fragile. À ce stade, la vitesse d'alimentation de dosage et la vitesse de la vis d'extrusion doivent être ajustées pour contrôler la pression de tête entre 25 Mpa et 35 Mpa.

(3) Les composants de faible poids moléculaire du produit ne sont pas déchargés. Il existe généralement deux manières de produire des composants de faible poids moléculaire dans un produit, l'une étant produite lors du mélange à chaud, qui peut être évacuée via un système de déshumidification et d'échappement pendant le mélange à chaud. La seconde est constituée d’eau partiellement résiduelle et extrudée et de chlorure d’hydrogène gazeux générés lors du chauffage. Il s'agit généralement d'une décharge forcée à travers le système d'échappement forcé de la section d'échappement du moteur principal. Le vide est généralement compris entre -0,05Mpa et 0,08Mpa. S'il n'est pas ouvert ou s'il est trop bas, des composants de faible poids moléculaire resteront dans le produit, entraînant une diminution des propriétés mécaniques du tuyau.

(4) Le couple de vis est trop faible, le couple de la vis est la valeur de la machine de réaction sous l'état de force, la température du processus est réglée et le rapport d'alimentation est directement reflété dans la valeur du couple de vis. Une température trop basse reflète dans une certaine mesure la basse température ou un faible rapport d'alimentation, de sorte que le matériau n'est pas entièrement plastifié au niveau de l'extrusion, ce qui réduira également les propriétés mécaniques du tuyau. Selon les différents équipements d'extrusion et moules, le couple de vis est généralement compris entre 60 % et 85 % pour répondre aux exigences.

(5) La vitesse de traction ne correspond pas à la vitesse d'extrusion. Si la vitesse de traction est trop rapide, les propriétés mécaniques de la paroi du tuyau seront réduites et la vitesse de traction sera trop lente. La résistance du tuyau sera élevée et le produit sera dans un état de traction élevé, ce qui affectera également les propriétés mécaniques du tuyau.

Conception de moule déraisonnable

(1) La conception de la section de la matrice est déraisonnable, en particulier la répartition des nervures intérieures et le traitement de l'angle d'interface. Cela entraînera une concentration de stress. Il est nécessaire d’améliorer la conception et d’éliminer les angles droits et aigus au niveau de l’interface.

(2) La pression de la matrice est insuffisante. La pression à la filière est directement déterminée par le taux de compression du moule, notamment la longueur de la section droite du moule. Si le taux de compression de la filière est trop faible ou si la section droite est trop courte, le produit ne sera pas dense et affectera ses propriétés physiques. D'une part, la modification de la pression de la filière peut ajuster la résistance à l'écoulement en modifiant la longueur de la section plate de la filière ; d'autre part, différents taux de compression peuvent être sélectionnés pour modifier la pression d'extrusion lors de la phase de conception du moule, mais il faut noter que le taux de compression de la tête doit être adapté. Le taux de compression de la vis de l'extrudeuse est adapté ; il est également possible de modifier les paramètres du processus d'extrusion et d'augmenter la plaque perforée pour modifier la pression de fusion.

(3) Pour la dégradation des performances causée par la mauvaise convergence des nervures de shunt, la longueur des nervures et de la surface extérieure, des nervures et des nervures à la confluence doit être augmentée de manière appropriée, ou le taux de compression doit être augmenté pour résoudre.

(4) La décharge de la filière est inégale, ce qui entraîne une épaisseur de paroi incohérente du tuyau ou une compacité incohérente. Cela provoquait également une différence dans les propriétés mécaniques entre les deux faces du tuyau. Nous avons parfois échoué au test en étant frappés à froid, ce qui vient de le prouver. Quant aux canalisations non standards comme les parois minces, nous n’en dirons pas plus ici.

(5) La vitesse de refroidissement de la filière de dimensionnement. La température de l’eau de refroidissement n’attire souvent pas suffisamment l’attention. La fonction de l'eau de refroidissement est de refroidir et de façonner la grande chaîne moléculaire étirée par le tuyau à temps pour atteindre l'objectif d'utilisation. Un refroidissement lent permet à la chaîne moléculaire de s'étirer pendant une durée suffisante pour faciliter la mise en forme. Le refroidissement rapide, la différence de température entre la température de l'eau et l'ébauche de tube extrudé est trop importante et le produit est soumis à une trempe, ce qui ne favorise pas l'amélioration des performances à basse température du produit.

D'après l'explication de la physique des polymères, la chaîne macromoléculaire du PVC subit un processus de curling et d'étirement sous l'action de la température et d'une force externe. Lorsque la température et la force externe disparaissent, la chaîne macromoléculaire ne récupère pas à l'état libre avec le temps et se trouve dans un état vitreux. Disposition désordonnée et désordonnée, entraînant des performances d'impact à basse température des produits macroscopiques.

De la technologie de transformation du plastique pour expliquer le tuyau en PVC après extrusion, le produit subit un processus de relaxation des contraintes après avoir éliminé la température et la force externe. Une température appropriée de l’eau de refroidissement est bénéfique à ce processus. Lorsque la température de l’eau de refroidissement est trop basse, la contrainte dans le produit n’est pas éliminée, ce qui entraîne une diminution des performances du produit. Par conséquent, le refroidissement des tuyaux adopte une méthode de refroidissement lente et peut empêcher le gauchissement, la flexion et le retrait du produit moulé, et peut empêcher la diminution de la résistance aux chocs du produit en raison de la contrainte interne. Généralement, la température de l'eau est contrôlée à 20 °C.

Afin de refroidir doucement la paraison sans trempe, la conduite d'eau reliée au manchon de calibrage de refroidissement est reliée à la partie arrière du façonnage, de sorte que le sens d'écoulement de l'eau dans le manchon de calibrage soit opposé au sens de déplacement de la paraison et soit évacuée par l'avant du manchon de calibrage. Cela ne provoque pas de trempe de la paraison et ne provoque pas de contraintes internes excessives dues à la basse température de l'eau, ce qui rend le tuyau cassant et diminue la résistance aux chocs du profilé. L'ajout ou la réduction de charges, tout en augmentant la charge, affecte directement sa flexibilité. S’il y a trop de mastic, le tuyau sera soufflé à froid et ne sera pas aux normes.

Si la charge est trop petite, le tube aura un taux de changement dimensionnel important. Il en va de même pour augmenter ou diminuer l'indice de flexibilité, et il est nécessaire d'augmenter ou de diminuer le modificateur d'impact ou l'auxiliaire technologique, et l'augmentation ou la diminution de l'auxiliaire technologique affecte directement l'indice de rigidité.

Si l'adjuvant de fabrication est trop important, l'indice de rigidité du tuyau diminuera ; si l'auxiliaire de fabrication est trop petit, l'indice de rigidité du profilé augmentera. Dans la formulation, les deux constituent un facteur de contrainte mutuelle contradictoire et unifié, mais on ne peut pas dire que l'indice de rigidité soit augmenté. Il n'est pas raisonnable de maintenir l'indice de flexibilité pour augmenter la charge tout en augmentant l'auxiliaire technologique sans aucun principe. Par conséquent, un point de combinaison optimal doit être déterminé dans le système de formulation pour atteindre un équilibre entre rigidité et flexibilité.

Effet du processus d'extrusion sur l'indice de rigidité et de flexibilité des tuyaux

Le réglage de la température d'extrusion est l'un des facteurs affectant le degré de plastification du matériau. Le polymère de faible poids moléculaire dans le matériau surplastifié se décompose et se volatilise, provoquant un changement de la structure intermoléculaire pour augmenter l'indice de rigidité et réduire l'indice de flexibilité. Une plastification insuffisante du matériau, le manque de fusion suffisante entre les molécules des composants du matériau réduiront l'indice de rigidité et l'indice de flexibilité ne sera pas pleinement démontré.

Le couple de vis et la pression d'extrusion sont proportionnels à la rigidité du profilé et augmentent avec l'augmentation du couple et de la pression.

L'indice de flexibilité lui est inversement proportionnel et diminue avec l'augmentation du couple et de la pression. Ce qu'il faut ajouter, c'est que lorsque la machine vient de démarrer, on constate que les profils individuels ne sont pas effondrés, mais on constate que les nervures intérieures présentent de légères bulles, ce qui est un nouveau problème.