Производство пластиковых труб экструзией.

Технологический процесс производства пластиковых труб осуществляют с помощью агрегатов, состоящих из экструдера для подготовки расплава; головки, формующей из расплава трубчатую заготовку; калибрующего устройства; тянущего устройства, осуществляющего отвод трубы с заданной скоростью; автоматической пилы, разрезающей непрерывную трубу на мерные куски, и устройства для укладки готовой продукции, которое иногда заменяют намоточной станцией.
Для производства труб из полиолефинов, как правило, используют одночервячные экструдеры с относительной длиной червяка 20—25. Для других полимеров применяют как одно, так и двухчервячные экструдеры. Известны также экструдеры для производства труб, снабженные четырьмя червяками, вращающимися попарно в противоположные стороны. Двухчервячные экструдеры в большинстве случаев применяют для переработки в трубы порошкообразных композиций без их предварительной грануляции. Четырехчервячные экструдеры обладают большой емкостью материального цилиндра, в котором обеспечивается хорошее перемешивание и гомогенизация композиции.
Разработаны экструдеры, в которых два двухчервячных рабочих узла расположены последовательно один за другим. Это позволяет разделить стадии пластикации и дозирования расплава, что облегчает подбор оптимальных технологических режимов по стадиям экструзии. Такие машины рекомендуются, в частности, для получения труб из порошкообразного непластифицированного ПВХ. Фирмой «Reifenhauser» (ФРГ) изготавливается, например, линия для производства труб с наружным диаметром до 400 мм и максимальной толщиной стенок до 30 мм. Эта линия состоит из экструдера с червяком с отношением LD = 25: 1, формующей головки специальной конструкции, калибрующего устройства, вакуум-насосов и водяной ванны.
Изменение площади поперечного сечения потока расплава при прохождении кольцевой экструзионной головки.

При производстве пластиковых труб большого диаметра площади поперечного сечения рабочих участков экструзионной головки очень велики, поэтому отдельные детали формующего инструмента подвергаются действию больших нагрузок. Это относится также к болтовым соединениям частей головок. Поэтому при проектировании головок для экструзии труб больших диаметров стремятся к уменьшению числа болтовых сочленений.
Чем больше размер экструдируемой трубы, тем выше стоимость экструзионной головки. При экструзии высоковязких расплавов иногда отказываются от перфорированных шайб.
Выбор экструдера обусловлен требуемым размером труб и производительностью (скоростью отбора). При выборе экструдера необходимо учитывать размер наиболее часто выпускаемых труб (если ассортимент их непостоянен). Для труб этого типоразмера устанавливают скорость отвода и рассчитывают производительность, по которой выбирают необходимый экструдер.
Расплав после выхода из головки поступает в калибрующую насадку. В ней происходит окончательное формование профиля изделия в соответствии с заданными размерами. В большинстве случаев трубы калибруют по наружному диаметру, так как при стыковке труб в процессе монтажа трубопроводных систем важно, чтобы наружные диаметры элементов совпадали. Калибрование труб по наружному диаметру проводят в процессе экструзии путем их растяжения до стенок калибровочной насадки. Растяжение труб осуществляется за счет вакуума, создаваемого в пространстве между стенкой насадки и трубой, или под давлением сжатого воздуха, подаваемого внутрь трубы.
Между стенкой калибрующей насадки и экструдируемой трубой создается вакуум. Вследствие этого под давлением воздуха, находящегося в трубе (атмосферное давление), она расширяется и прижимается к внутренней стенке калибрующей насадки. Усилия прижима трубы к насадке относительно невелики и не препятствуют протягиванию трубы через насадку. Поверхность пластиковых труб при этом охлаждается водой и приобретает некоторую твердость и жесткость, достаточные для скольжения. Диаметр пластичной трубчатой заготовки должен быть несколько больше отверстия в калибрующей насадке, чтобы она плотно прилегала к внутренним стенкам устройства и исключалась утечка воздуха. Калибрующую насадку отделяют от торца экструзионной головки теплоизолирующей прокладкой.