재료 자체의 고유한 특성이 기초를 형성합니다.
PP의 특정 고유 특성은 근본적으로 냉각 공정의 어려움과 성격을 결정합니다. 반-결정성 폴리머인 PP는 열전도율이 낮습니다. 즉, 파이프 벽 내에서 열이 천천히 전달됩니다. 또한 PP는 비열용량이 높고 용융 시 결정화 잠열을 함유하고 있습니다. 이는 용융 상태에서 냉각하는 동안 상당한 열을 제거해야 합니다. 결과적으로 PP 파이프는 냉각 중에 많은 양의 열을 느리고 균일하게 방출해야 합니다. 부적절한 냉각은 쉽게 내부 응력을 발생시킬 수 있습니다.
냉각 장비와 금형의 설계가 중요합니다.
사이징 슬리브의 디자인이 가장 중요합니다. 이는 파이프 냉각 및 성형을 위한 핵심 구성 요소 역할을 합니다. 길이가 핵심 매개변수입니다. 너무 짧으면 냉각 및 성형이 충분하지 않아 파이프 변형이 발생할 수 있습니다. 너무 길면 과도한 마찰 저항이 발생하여 견인력이 증가하고 잠재적으로 파이프에 내부 응력이 발생할 수 있습니다. 일반적으로 길이는 파이프 직경을 기준으로 신중하게 선택해야 합니다. 또한 사이징 슬리브는 열 전도성이 뛰어난 금속(예: 내마모성 구리 합금)으로 제조되어야 합니다.- 내부 진공 챔버의 구조 설계는 냉각 효율성과 튜브 표면 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.
다이와 사이징 슬리브 사이의 간격: 생산 중에 둘 사이에 특정 거리를 유지해야 합니다. 이를 통해 압출된 빌렛이 사이징 슬리브에 들어가기 전에 공기 사전 냉각을 거치게 되어 진공 냉각 및 용융 빌렛의 성형이 용이해집니다. 또한 직접적인 접촉-으로 인한 열 교환을 방지하여 공정 안정성을 손상시킬 수 있는 다이 온도 강하 또는 사이징 슬리브 온도 상승을 방지합니다.
냉각 방법의 선택이 중요합니다.
PP 파이프의 경우 냉각에는 주로 침지 냉각과 분무 냉각의 두 가지 방법이 사용됩니다. 방법 선택은 냉각 효율성에 큰 영향을 미칩니다.
침지 냉각: 이 방법은 일반적으로 작은 직경의 파이프에 사용됩니다.- 주요 문제에는 냉각 탱크 내의 잠재적인 수직 온도 차이와 특히 대구경 파이프에서 변형을 일으킬 수 있는 부력이 포함됩니다.-
분무 냉각: PP 파이프의 경우, 특히 대구경 파이프의 경우 분무 냉각이 선호됩니다.- 스프레이 냉각은 파이프 둘레에 균일하게 분포된 노즐을 사용하여 더 높은 냉각 강도뿐만 아니라 더 균일한 열 전달을 제공하여 침지 냉각의 단점을 효과적으로 방지합니다. 더 높은 냉각 효율을 달성하기 위해 수증기를 활용하여 상당한 열을 방출하는 미스트 냉각을 사용할 수 있습니다.
품질을 보장하려면 공정 매개변수를 정밀하게 제어하는 것이 필수적입니다.
우수한 장비를 사용하더라도 부적절한 공정 매개변수로 인해 냉각 문제가 발생할 수 있습니다.
냉각수 온도 및 유량: 결정성 폴리머인 PP는 일반적으로 완제품의 내부 응력을 최소화하기 위해 점진적인 냉각이 필요합니다. 이를 위해서는 온도 구배를 생성하기 위해 다양한 온도의 분할된 냉각 탱크가 필요합니다. 이를 통해 제품은 온수, 온수, 냉수 단계를 통해 점진적으로 냉각되고 설정됩니다.- 냉각수 유량도 정밀한 조정이 필요합니다. 과도한 유량은 표면 거칠기, 얼룩 또는 구멍을 유발할 수 있습니다. 흐름이 불충분하거나 고르지 않으면 밝은 반점, 파손되기 쉬움, 벽 두께 불일치 또는 과도한 난형이 발생할 수 있습니다.
진공 수준: 진공 사이징 탱크의 진공 수준을 제어하는 것도 중요합니다. 일반적으로 허용 가능한 파이프 외관 품질을 유지하면서 진공 수준을 최대한 낮게 유지해야 합니다. 과도한 진공은 파이프의 내부 응력을 증가시켜 보관 중에 제품이 변형되기 쉽습니다.
인발 속도: 인발 속도는 냉각수 탱크 내 파이프의 체류 시간에 직접적인 영향을 미칩니다. 속도가 빠를수록 체류 시간이 짧아지고 잠재적으로 파이프 내부에 더 많은 잔열이 남게 되어 후속 수축률이 높아집니다.