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注塑模具的新技术

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壁厚/mm预热时的卷边高度(预热温度210I,预热压力0.15MPa)加热时间/l(加热温度加热压力0.01MPa)允许最大切换时间与传统金属管道相比,塑料压力管道具有质轻价廉、比强度大、比刚度高以及耐磨损、耐腐蚀、耐绝缘等特点,而且在生产与使用方面均可节约大量能源。20世纪80年代日本通产省曾作过调查,聚氯乙烯管用于给水管比钢管节能628 758,用于排水管比铸铁管节能55868%.因此,塑料压力管道发展迅速。其中高密度聚乙烯压力管道倍受青睐,广泛用于燃气输送、给水、排污、农业灌溉、矿山细颗粒固体输送,以及油田、化工和邮电通讯等领域,特别在燃气输送方面得到了普遍的应用。

 

塑料压力管道系统连接技术的优劣,直接关系到压力管网系统的运行效果和使用寿命。因此,有必要对塑料压力管道的各种连接形式展开深入的研究,使各种连接技术能得到合理的使用,以充分发挥管道系统的先进性、经济性和安全性。

 

塑料压力管道的连接方法分为:热熔对接焊、电熔焊、热熔承插焊和机械连接。

 

1热熔对接焊热熔对接焊是采用热熔对焊机来加热管道端面,使其熔化,迅速将其贴合,保持有一定的压力,经冷却使管道连接。

 

各种规格的PE管均可采取热熔对接方式连接,一般公称直径大于90mm的管材推荐采用热熔对接焊,该方法焊接时不需要其他附件,经济可靠,其接口在承拉和承压时都比管材本身具有更高强度。如所示。

 

热熔对接焊的主要工艺过程具体步骤如下:清洁塑料管道焊接部位的油污及泥土等脏物,将待焊管道或管件用焊机夹紧装置夹紧。

 

切削和修整管道的端面,保证端面的平整及与轴线的垂直度。

 

矫直待焊管道或管件,使其位错量!壁厚的108放入加热板加热,加热完毕,取出加热板。

 

迅速接合两加热面,升压至熔接压力并保压冷却,热熔对接焊的基本参数有很多参数影响热熔对接焊的焊接质量,主要有:间加热结束至压焊开始的一段时间"3;④焊接压力!3;⑤压焊时间"4;⑥加热板温度1.德国焊接学会关于高密度聚乙烯(HDPE)管道的焊接工艺参数见表1.表1德国焊接学会关于HDPE管材的焊接工艺参数热熔对接焊的控制方式热熔对接焊的控制方式有手动控制系统和自动控制系统。

 

道推荐采用电熔焊。步骤如下:co咖alElectonicPuWishing的流动指数满足预定的条早时,立即切断电源,停止加热,冷手动控制系统热熔对接焊机主要由夹持及导向装置、动力系统、修整装置、加热板及控制系统等几部分组成。小管径的手动控制系统加压主要靠人工施加压力,大管径的手动控制系统加压靠液压系统施加,但动作过程主要靠人工操纵来切换,同时端面修整装置和加热板也需人工在焊接过程中搬运和安放。

 

自动控制系统热熔对接焊的工艺参数较多,动作过程也较复杂,因此焊接质量的好坏受人为因素的影响也较大。利用计算机控制焊接的工艺参数和工艺过程,可避免人为因素的影响。热熔对接焊自动控制系统有两种。

 

预置参数控制系统就是将不同塑料管道热熔对接焊的8个工艺参数储存在计算机内,同时考虑焊接现场环境温度及风速的影响,利用传感器测出环境温度和风速,并根据这些参数修改已存于计算机内的工艺参数,得出适于现场的焊接工艺参数,根据这些工艺参数完成其工艺过程,从而不用人工干预,实现自动焊接过程。

 

自动调节参数控制系统为了使待焊管端部与加热板充分接触,必须在加热初始阶段,在加热板与待焊管道端部施加一定的压力将熔融的塑料挤出。研究表明:随着加热时间的增加,塑料的温度升高,当温度超过塑料的熔化温度时,在压力的作用下,熔融塑料将由不稳定流动变成为稳定流动,此时液压缸的运行速度等于熔融塑料边界的推进速度,同时,液压缸作用在熔融塑料上的压力等于熔融塑料薄膜的压力,而且在该加热阶段熔融塑料薄膜的厚度保持不变。此时可停止加压,让其在无外界压力作用下加热,使熔融塑料的厚度增加,当熔融厚度增加到一定值时便停止加热。因此可通过检测液压缸的运行速度、熔融塑料薄膜的压力或厚度来控制加热压力和加热时间,以实现焊接过程的自动化。

 

 

1.3加热方式加热是热熔对接焊过程中最重要的过程,按加热板与被焊管道或管件的接触方式可分为两种加热方式。

 

1.3.1接触加热加热板是热熔对接焊机的核心,要求加热板的材料必须导热容易、且不易腐蚀,一般用铝合金制成。同时为了保证加热板表面清洁,防止塑料粘在加热板上,在加热板表面涂有聚四氟乙烯薄膜。加热板的温度直接影响着热熔对接焊接头的质量。因此,要求加热板温度必须控制在一定的范围内。焊接高密度聚乙烯管道的加热板温度为210)10辐射加热辐射加热主要利用红外光谱波长,辐射线将通过一定的空间距离,使被加热物体受热。因此辐射加热板无需与被加热管道或管件直接接触。由于红外辐射比接触传热能量损失小,所以利用辐射加热可大大缩短加热时间,节约能源,提高工作效率。有资料表明,利用红外辐射加热时间可缩短50%. 2电熔焊电熔焊是通过对预埋于电熔管件内表面的电热丝通电而使其加热,从而使管件的内表面及管道或管件)的外表面分别熔化,冷却到要求的时间后而达到焊接的目的。电熔焊的特点是连接方便、迅速,接头质量好,受外界因素干扰小,在口径较小的管道上应用比较经济,一般公称直径小于90mm的管清除管道连接面上的污物,标出插入深度,刮除其表皮。

 

将管道固定在机架上,然后将电熔管件套在管道上。

 

矫直待焊接的两管道,保证其在同一轴线上,同时还应调整管件与管道间的间隙,保证间隙均匀。

 

通电,使被焊接的管道和管件熔接。

 

2.1电熔焊管件所示为电熔焊的电熔管件头,电熔管件中镶嵌有电阻丝,该电阻丝是在制造时安放进去的。当有电流通过电阻丝时,将产生足够的能量使管道和电熔接头局部熔化,冷却后便可得到很好的接头。

 

电熔管件内径比待焊塑料管的外径小,使电熔管件和塑料管间留有间隙。由于间隙的存在,一方面在现场便于安装,同时允许塑料管存在一定的圆柱度公差;另一方面加热后塑料熔化,可以使塑料管有一定的自由膨胀空间,这样可以减小一部分管材中的残余应力。电熔管件两端和中间为非加热区,塑料加热熔化后,体积膨胀,将有一部分熔化的塑料挤出,进入非熔化区。因此,为了获得较好的焊接接头,塑料管应安装到位,以免挤出的熔化塑料进入管件里面。

 

影响电熔焊质量的参数影响电熔焊质量的主要参数有:接头和管道交界面熔融塑料的温度及压力,这些参数受加热时间和加热电压或电流的控制。因此,对于电熔焊而言,主要是控制加热时间和加热电压或电流来保证温度和压力达到合适的值,从而获得合格的焊接接头。

 

2.3电熔焊的控制方式2.3. 1预置参数法电热焊管件上贴有符合IS0 13950―1997的24位条形码,条形码中包含电熔管件的编码、直径及在20时的焊接参数等,利用手持式扫描仪读取条形码信息,温度传感器检测环境温度,电熔焊机根据条形码信息和环境温度自动调整现场的焊接参数焊接电流或电压及焊接时间),这样可最大限度地降低人为因素对焊接性能的影响,避免焊接失误,提高焊接质量。

 

自动调节参数法利用条形码参数控制焊接过程的质量好坏,取决于条形码参数与环境温度及风速关系的准确性。而自动参数控制简化了焊接过程,可以实时监控管道和接头交界面处塑料的状态,焊接参数的确定完全根据塑料的熔融状态来确定。

 

如所示,将传感器插入焊接接头中,检测熔融塑料的状态,当管道和接头交界面熔融塑料的温度、压力或熔融塑料当擂力,时便可牢固地融为一体。不同种料罾堪fc于熔融hrng研究生,主要从事塑料压力管道的焊接与安全评定。的研究let却一定时间后即可获得满意的接头。

 

可插传感器的电熔焊管件示意图"热熔承插焊热熔承插焊是用加热工具的内环面和外环面分别对被焊塑料管道和管件相应的外环面和内环面加热,使之分别熔化,拔出加热工具,将管材迅速插入管件,并施加一定的压力,冷却后即达到焊接目的。如所示。一般热熔承插焊适用于公称直径小于125mm管道的焊接。

 

热熔套接焊示意机械连接在塑料管道系统中,经常见到塑料管道与金属管道系统的连接及不同材质塑料管道的连接,这时都需使用过渡接口,采用机械连接。其他如塑料管道与阀门、流量表、压力表、减压阀等的连接也需要使用过渡接口,采用机械连接。同时不同材质的塑料管道间相互连接也可采用机械连接的方式。过渡接口主要有两种。

 

钢塑过渡接头钢塑转换接头是实现钢管向塑料管、塑料管向钢管过渡的专用管件。在工厂加工成形,可用于燃气和给水系统。钢塑过渡接头一端为塑料管材,另一端为钢管,两者靠丝扣锁紧,之间靠密封圈来密封,可保证结合处不泄露。对于小口径的塑料管道公称直径"63mm),一般采用一体式钢塑过渡接头。

 

连接时:①钢塑过渡接头的塑料管端与塑料管道的连接可采用热熔对接焊和电熔焊;②钢塑过渡接头钢管端与金属管道的连接采用焊接;③钢塑过渡接头钢管端与钢管焊接时,应采取降温措施。

 

钢塑法兰连接组件对于大口径的塑料管道公称直径:63mm),一般采用钢塑法兰连接。连接时:①塑料管道与塑料法兰的连接可采用热熔对接焊和电熔焊;②钢管与金属法兰的连接采用焊接;③金属法兰和塑料法兰活套形式连接。活套法兰片应防腐处理以提高使用寿命。5不同种塑料管道间的焊接不同种塑料管道间的连接除采用机械连接外,还可以采用焊接来实现。其焊接的基本原理是将被焊管道或管件)加热到熔化,然后将管道或管件)两熔化的部分充分接触,并保持有适指数不同,因此焊接所需的加热温度和加热时间也不相同。

 

(1)热熔对接焊如所示,可采用两套电阻丝分别对加热板两边加热,同时分别控制这两套电阻丝,使其获得各自所需要的加热板温度和!"2.然后先将需要热输入大的塑料管道在压力的作用下加热,一段时间后再将热输入小的塑料管道在压力作用下加热,使其同时达到焊接所需要的温度和熔化层厚度。移去加热板,将其在压力作用下焊接在一起。

 

热熔对接焊不同种塑料管道的示意图(2)电熔焊在电熔焊接头中,可将与不同塑料连接的部分中的电阻丝采用不同电阻值,同时加热时可分别控制不同部位的电阻丝中供电时间,使不同部分同时达到需要的温度,从而获得满意的接头。

 

6结语塑料压力管道在燃气、供排水等领域得到了广泛应用,其管道的连接技术保证了管网系统的正常施工和安全运行。随着科学技术的发展,塑料压力管道的焊接技术将向自动化、智能化和信息化方向发展。

 

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