Глобальные знания о пластиках, переработке, сырьевых материалах и современных технологиях

Language switcher country flag for русский русский
  • Language dropdown option country flag for English English
  • Language dropdown option country flag for Deutsch Deutsch
  • Language dropdown option country flag for français français
  • Language dropdown option country flag for Polski Polski
  • Language dropdown option country flag for Español Español
  • Language dropdown option country flag for 简体中文 简体中文
  • Language dropdown option country flag for Ελληνικά Ελληνικά
  • Language dropdown option country flag for čeština čeština
  • Language dropdown option country flag for Italiano Italiano
  • Language dropdown option country flag for magyar magyar
  • Language dropdown option country flag for português português
  • Language dropdown option country flag for Nederlands Nederlands
  • Language dropdown option country flag for slovenčina slovenčina
  • Language dropdown option country flag for svenska svenska
  • Language dropdown option country flag for العربية العربية
  • Language dropdown option country flag for Tiếng Việt Tiếng Việt
  • Language dropdown option country flag for українська українська
  • Language dropdown option country flag for Türkçe Türkçe
  • Language dropdown option country flag for русский русский
  • Language dropdown option country flag for 한국어 한국어
  • Language dropdown option country flag for 日本語 日本語

Как предотвратить растрескивание в стержнях из ПОМ большого диаметра – причины и решения

Почему большие POM-стержни трескаются, а маленькие - нет?

POM (полиоксиметилен), также известный как ацеталь, широко используется благодаря своим отличным механическим свойствам и прочности. Трубки меньшего диаметра, такие как до 50 мм, редко испытывают проблемы с трещинами. Это связано с тем, что меньшие трубки охлаждаются более равномерно и быстрее, что снижает риск внутренних напряжений.

Discover why large POM rods crack and how to fix it. Learn practical solutions for cooling, stress relief, material selection, and process optimization to prevent internal stresses and breakage.

 

В отличие от этого, стержни большего диаметра, такие как 100 мм, часто сталкиваются с неравномерным охлаждением. Внешний слой охлаждается быстрее чем ядро, что приводит к:

  • Внутренние напряжения, вызванные температурными различиями.
  • Неоднородная кристаллизация, ослабляющая структуру материала и увеличивающая риск трещин.

Ниже приведены самые распространенные причины и экономичные, практичные решения для решения этой проблемы.


1. Неровное охлаждение стержней POM

Проблема:
В больших прутках поверхность охлаждается гораздо быстрее, чем сердцевина, во время экструзии. Это приводит к усадке материала и внутренним напряжениям, что часто приводит к радиальным трещинам.

Решение:
✔️ Применить постепенное охлаждение:

  • Используйте теплую воду (60–80°C) вместо холодной воды в начальной фазе охлаждения.
  • Постепенно снижайте температуру воды в последующих зонах охлаждения.
  • Рассмотрите возможность добавления воздушной ванны перед погружением в воду, чтобы ограничить резкие изменения температуры.

2. Быстрая кристаллизация в ядре

Проблема:
POM, особенно гомополимерные типы, кристаллизуется быстро, что приводит к неоднородным кристаллическим структурам и ослабленным сердечникам в больших стержнях.

Решение:
✔️ Низкие температуры обработки:

  • Температура цилиндра: 190–210°C вместо 210–230°C.
  • Температура: на 10–15°C ниже чем в цилиндре.

✔️ Краткосрочная отжиг для снятия напряжения:

  • Тест краткосрочного нагрева при 80–100°C, за которым следует медленное охлаждение до комнатной температуры.
  • Точная продолжительность отжига зависит от множества факторов, поэтому рекомендуется проводить эксперименты для оптимизации параметров.

3. Свойства материала – Гомополимер ПОМ

Проблема:
Гомополимер ПОМ, хотя и обладая большей жесткостью, более хрупкий по сравнению с сополимером ПОМ. Большие диаметры усиливают внутренние напряжения, увеличивая вероятность трещинообразования.

Решение:
✔️ Рассмотрите возможность перехода на кополимерный ПОМ, который:

  • Имеет лучшую устойчивость к трещинам.
  • Менее подвержен внутренним напряжениям.

✔️ В качестве альтернативы добавьте модификаторы воздействия или пластификаторы, чтобы улучшить гибкость гомополимера ПОМ.


4. Параметры процесса экструзии

Проблема:
Чрезмерное давление или температура во время экструзии могут привести к перегреву и ослаблению структуры материала.

Решение:
✔️ Оптимизировать параметры процесса:

  • Уменьшите скорость экструзии для более равномерного охлаждения и кристаллизации.
  • Отрегулируйте температуры цилиндра и матрицы, чтобы обеспечить постепенное снижение температуры.
  • Снизьте давление на матрицу, чтобы избежать разделения слоев внутри стержня.

5. Влажность в сырье

Проблема:
Даже небольшие количества влаги в гранулах POM могут создавать микропузырьки, ослабляя структуру стержня и приводя к трещинам.

Решение:
✔️ Правильно высушите материал:

  • Предварительно высушите гранулы при 80–90°C в течение 3–4 часов.
  • Храните сырьё в сухих условиях, используя осушающие воздушные сушилки в системе подачи.

Краткое содержание

Трещины в толстых стержнях из ПОМ являются сложной проблемой, вызванной:

  • Неравномерное охлаждение,
  • Быстрая кристаллизация,
  • Материальные свойства, и
  • Неправильные параметры экструзии.

Предлагаемые решения:
✔️ Постепенное охлаждение – Избегайте резких перепадов температуры, используя теплую воду и поэтапное охлаждение.
✔️ Отжиг для снятия напряжения – Испытание кратковременного нагрева при 80–100°C, за которым следует медленное охлаждение для предотвращения накопления внутреннего напряжения.
✔️ Оптимизация процессов – Настройте температуры, скорости экструзии и давления, чтобы избежать перегрева и концентрации напряжений.
✔️ Выбор материала – Рассмотрите кополимер POM или модифицированные по ударной прочности сорта для повышения долговечности.
✔️ Сушка сырья – Убедитесь, что материал не содержит влаги перед экструзией.

Эти практичные и экономичные методы могут значительно снизить риск растрескивания в стержнях из ПОМ большого диаметра и улучшить качество продукции.

Комментировать