Оборудование для экструзии двухслойных гофротруб

Когда говорят про оборудование для экструзии двухслойных гофротруб, многие сразу представляют себе экструдер и головку. Но на деле, если ты работал на запуске линии, знаешь — ключевое часто не в основном агрегате, а в синхронизации систем охлаждения, вакуум-калибровки и тянущего устройства. Особенно для двухслойных конструкций, где внутренний гладкий слой и наружный гофрированный должны идеально совпасть по температуре и скорости. Частая ошибка — пытаться сэкономить на системе точного поддержания температуры в зоне гофрирования, а потом месяцами бороться с ?волной? на трубе или расслоением.

Конструктивные нюансы, которые не увидишь в каталоге

Вот, к примеру, сам процесс гофрирования. Теоретически, всё просто: раздув наружной оболочки в гофроформу. Но на практике форма должна иметь не просто точную геометрию, а рассчитанный тепловой баланс. Если стенки формы будут отводить тепло слишком быстро, материал (чаще всего HDPE или PP) не успеет стабилизироваться, гофр получится хрупким в вершинах. Если слишком медленно — труба начнёт деформироваться уже на выходе из калибратора. Мы в RuiHang Plastic machinery после нескольких неудачных пусков на ранних проектах пришли к системе модульных гофроформ с индивидуальными контурами охлаждения. Это не революция, но такая мелочь, которая даёт стабильность в серийном производстве.

А ещё есть момент с подбором экструдеров для каждого слоя. Для внутреннего гладкого слоя нужна высочайшая степень гомогенизации расплава, чтобы избежать полос или ?мраморности?. Для наружного — важнее стабильность подачи и точное дозирование, ведь толщина стенки гофра напрямую влияет на кольцевую жёсткость готового изделия. Иногда клиенты спрашивают: ?А нельзя ли одним экструдером на два слоя?? Технически — можно, через коэкструзионную головку. Но для ответственных применений, типа дренажных или кабельных каналов, мы всегда рекомендуем раздельные линии. Наш опыт показывает, что это избавляет от 80% проблем с адгезией слоёв.

Именно поэтому в нашем ассортименте, на сайте chinaplas-cn.ru, мы всегда указываем не просто ?линия для двухслойных гофротруб?, а конкретные модели парных экструдеров — например, комбинацию SJSZ-65 для внутреннего слоя и SJ-90 для наружного. Это не маркетинг, а результат наладок, где пробовали другие конфигурации и сталкивались с недостаточной производительностью или пульсацией.

Проблемы синхронизации и как их обходят

Самое сложное в наладке — это заставить две независимые экструзионные линии работать как один организм. Скорость вытягивания, задаваемая тянущим устройством, должна быть синхронизирована со скоростью выхода расплава из обеих головок. Раньше мы полагались на частотные преобразователи и операторский опыт. Сейчас в базовую комплектацию закладываем промышленный контроллер с ПИД-регулированием, который сам подстраивает обороты шнеков под сигнал с датчика толщины стенки. Но и это не панацея.

Был случай на запуске линии в Казахстане — оборудование в цеху стояло идеально, а труба шла ?винтом?. Два дня искали причину. Оказалось, проблема в неравномерном охлаждении вакуум-калибровочной ванны: с одной стороны вода была на 3°C холоднее из-за неправильной обвязки труб. Материал с этой стороны кристаллизовался быстрее и ?уводил? всю трубу. Мелочь? Но из-за неё можно потерять тонны материала на регулировках.

Поэтому сейчас мы в RuiHang при проектировании уделяем особое внимание не только основному оборудованию для экструзии двухслойных гофротруб, но и вспомогательным системам. Каждая линия сопровождается подробной схемой обвязки охлаждения и рекомендациями по монтажу. Как показала практика более 300 наших установок по миру, именно чёткие инструкции по ?периферии? сокращают время пусконаладки на 30-40%.

Материалы и их капризы

Сырьё — это отдельная история. Идеальный рецепт для двухслойной трубы — это, скажем, первичный HDPE для наружного гофрированного слоя (нужна ударная вязкость) и вторичный, но высокоочищенный, материал для внутреннего гладкого. Экономия есть, и свойства на уровне. Но здесь встаёт вопрос о фильтрации. Для вторички обязательно ставить фильтры тонкой очистки, иначе любые включения забьют дорн головки за смену. Мы обычно комплектуем линии автоматическими фильтросменными системами, особенно если знаем, что клиент планирует работать с регранулятом.

А ещё есть нюансы с цветом. Если труба должна быть, например, оранжевой для кабельной канализации, то пигмент нужно вводить преимущественно в наружный слой. Это и экономия, и сохранение физических свойств внутреннего. Но тогда нужно точно рассчитать степень смешения в экструдере для наружного слоя, чтобы не было полос. Приходится подбирать специальные зоны загрузки и смесительные насадки на шнек. В наших типовых проектах это уже заложено, но под нестандартные цвета всегда делаем пробные запуски на тестовом материале.

Эволюция головки: от простой к адаптивной

Сердце линии — коэкструзионная головка. Раньше это была монолитная конструкция, которую под каждый диаметр приходилось чуть ли не заказывать заново. Сейчас мы в Qingdao RuiHang перешли на модульный принцип. Есть центральный дорн и формирующие кольца, которые можно относительно быстро менять под размер трубы от 110 до 630 мм. Это сильно сокращает время переналадки.

Но главный прогресс, на мой взгляд, в системе поджатия колец. В старых конструкциях терморасширение при нагреве под рабочую температуру (а это 200-220°C) могло привести к микрощелям, куда затекал расплав. Появлялись т.н. ?усы? — тонкие нити материала на внутренней поверхности трубы. Для дренажа это критично — засоры. Сейчас в наших головках стоит система компенсационных втулок, которые сами подстраиваются под тепловое расширение. Решение простое, но пришло оно после анализа рекламаций лет пять назад.

Кстати, о рекламациях. Частый запрос — возможность быстрой замены дорна без полной разборки головки. Сделали это через боковой технологический люк. Кажется, мелочь? Но когда на производстве стоит задача сменить типоразмер за 4 часа, а не за смену, такие мелочи решают всё.

Что в итоге? Надёжность против ?навороченности?

Итог моего опыта, в том числе и с нашими линиями, которые работают в 50 странах, прост: для успешного производства двухслойных гофротруб не нужно гнаться за максимальной автоматизацией или космическими технологиями. Нужна продуманная, сбалансированная и, что важно, ремонтопригодная конструкция. Оборудование будет работать в цехах, где возможны перепады напряжения, пыль, неидеальный персонал. Поэтому все ключевые узлы — подшипниковые опоры тянущих устройств, нагреватели зон экструдеров, насосы вакуумных систем — мы подбираем с запасом по ресурсу и из доступных на мировом рынке серий.

Часто спрашивают про ?инновации?. Для меня главная инновация в этой области — не робот-загрузчик, а, например, система удалённого мониторинга основных параметров линии. Мы начали внедрять её пару лет назад. Это не для того, чтобы ?шпионить? за клиентом, а чтобы наш инженер в Циндао мог, видя график температуры головки, предположить, что пора чистить нагревательный элемент, и заранее предложить сервис. Это предотвращает простой.

В общем, оборудование для экструзии двухслойных гофротруб — это всегда компромисс между стоимостью, производительностью и стабильностью. И этот компромисс находится не в офисе продаж, а на заводском цеху, когда после недели непрерывной работы труба с 50-го метра так же ровно ложится в бухту, как и с первого. Именно к такому результату мы, как производители с 15-летним стажем, и стремимся при проектировании каждой новой линии.