As propriedades inerentes do próprio material formam a base.
Certas características intrínsecas do PP determinam fundamentalmente a dificuldade e a natureza do processo de resfriamento. Como um polímero sem-cristalino, o PP possui baixa condutividade térmica, o que significa que o calor é transferido lentamente dentro das paredes do tubo. Além disso, o PP possui alta capacidade de calor específico e contém calor latente de cristalização durante a fusão. Isto necessita da remoção de calor substancial durante o resfriamento do estado fundido. Consequentemente, os tubos PP requerem a dissipação lenta e uniforme de grandes quantidades de calor durante o resfriamento. O resfriamento inadequado pode facilmente levar à geração de tensões internas.
O projeto de equipamentos de refrigeração e moldes é fundamental.
O design da luva de dimensionamento é fundamental: ela serve como componente central para resfriar e moldar o tubo. Seu comprimento é um parâmetro chave: muito curto pode resultar em resfriamento e modelagem insuficientes, podendo causar deformação do tubo; muito longo pode induzir resistência excessiva ao atrito, aumentando a potência de tração e potencialmente gerando tensões internas no tubo. Normalmente, seu comprimento requer uma seleção cuidadosa com base no diâmetro do tubo. Além disso, a luva de dimensionamento deve ser fabricada com metais com excelente condutividade térmica (como ligas de cobre-resistentes ao desgaste). O design estrutural de sua câmara de vácuo interna impacta diretamente a eficiência do resfriamento e a qualidade da superfície do tubo.
Espaçamento entre a matriz e a luva de dimensionamento: Durante a produção, uma distância específica deve ser mantida entre os dois. Isso permite que o tarugo extrudado passe por pré--resfriamento de ar antes de entrar na luva de dimensionamento, facilitando o resfriamento a vácuo e a modelagem do tarugo fundido. Ele também evita a troca de calor-induzida por contato direto, evitando quedas de temperatura da matriz ou aumentos de temperatura da luva de dimensionamento que podem comprometer a estabilidade do processo.
A seleção dos métodos de resfriamento é crucial.
Para tubos PP, o resfriamento envolve principalmente dois métodos: resfriamento por imersão e resfriamento por spray. A escolha do método impacta significativamente a eficiência do resfriamento.
Resfriamento por imersão: esse método normalmente é usado para tubos de-diâmetro pequeno. Seus principais problemas incluem possíveis diferenças verticais de temperatura dentro do tanque de resfriamento e forças de empuxo que podem causar deformação, especialmente em tubos de grande{2}}diâmetro.
Resfriamento por spray: para tubos PP, o resfriamento por spray é o preferido, especialmente para tubos-de grande diâmetro. O resfriamento por spray emprega bicos distribuídos uniformemente ao redor da circunferência do tubo, proporcionando não apenas maior intensidade de resfriamento, mas também uma transferência de calor mais uniforme, evitando efetivamente as desvantagens do resfriamento por imersão. Para obter maior eficiência de resfriamento, o resfriamento por névoa pode ser empregado, utilizando vaporização de água para dissipar calor substancial.
O controle preciso dos parâmetros do processo é essencial para garantir a qualidade.
Mesmo com equipamentos superiores, parâmetros de processo inadequados podem causar problemas de resfriamento.
Temperatura e vazão da água de resfriamento: Como um polímero cristalino, o PP normalmente requer resfriamento gradual para minimizar o estresse interno no produto acabado. Isso exige tanques de resfriamento segmentados com temperaturas variadas para criar um gradiente de temperatura, permitindo que o produto esfrie e endureça progressivamente-por exemplo, por meio de estágios de água quente, água morna e água fria. A taxa de fluxo da água de resfriamento também requer ajuste preciso: o fluxo excessivo pode causar rugosidade, manchas ou corrosão na superfície; fluxo insuficiente ou irregular pode resultar em pontos brilhantes, suscetibilidade a quebras, inconsistências na espessura da parede ou ovalização excessiva.
Nível de Vácuo: Controlar o nível de vácuo no tanque de dimensionamento de vácuo também é fundamental. Geralmente, o nível de vácuo deve ser mantido o mais baixo possível, mantendo ao mesmo tempo uma qualidade de aparência aceitável do tubo. O vácuo excessivo aumenta a tensão interna no tubo, tornando o produto mais sujeito a deformações durante o armazenamento.
Velocidade de estiramento: A velocidade de estiramento afeta diretamente o tempo de permanência do tubo no tanque de água de resfriamento. Velocidades mais rápidas resultam em tempos de permanência mais curtos, deixando potencialmente mais calor residual dentro do tubo e aumentando as taxas de encolhimento subsequentes.