Introduction

Lorsqu'un tube en PEHD sort de la filière d'extrusion, il a déjà une forme tubulaire, mais son diamètre extérieur final n'est pas encore établi.

Le polymère est encore chaud et viscoélastique. Il peut se dilater après avoir quitté la filière et peut également se contracter à mesure que sa température diminue.

C'est pourquoi la production de tuyaux en PEHD nécessite une étape de dimensionnement.

Le dimensionnement sous vide est l'un des processus clés utilisés pour établir et stabiliser le diamètre extérieur du tuyau avant que le matériau ne soit complètement refroidi.

Pour les tuyaux miniers en PEHD, ce contrôle dimensionnel est important car le diamètre extérieur affecte les dimensions, la rondeur, la compatibilité des connexions et l'installation du tuyau.

1. Qu'est-ce que le dimensionnement sous vide ?

Après avoir quitté la filière d’extrusion, le tube HDPE chaud entre dans un manchon de calibrage.

Un vide contrôlé est appliqué autour de l’extérieur du tuyau. La différence de pression permet de mettre la surface du tuyau chaud en contact avec la surface interne du manchon de dimensionnement.

Le manchon de dimensionnement fournit donc une référence contrôlée pour la géométrie extérieure.

Une séquence simplifiée est la suivante :

Matrice d'extrusion → fusion tubulaire chaude → dimensionnement sous vide → refroidissement → tuyau dimensionnellement stable

Le vide n'aspire pas simplement le tuyau pour lui donner forme.

Sa fonction est d'aider à établir une géométrie extérieure contrôlée pendant que le PEHD est encore suffisamment chaud pour être formé.

2. Pourquoi le PEHD doit-il être dimensionné ?

Le PEHD subit des changements dimensionnels immédiatement après avoir quitté la filière.

Deux effets sont particulièrement pertinents.

Le premier estmourir gonfler, ce qui se produit parce que le polymère fondu se remet partiellement de la déformation subie à l'intérieur de la filière.

La seconde estcontraction thermique, qui se produit lorsque le polymère refroidit.

Ces effets fonctionnent à différentes étapes du processus de formage.

Donc:

Diamètre de la filière ≠ diamètre final du tuyau

Le système de dimensionnement permet de compenser ces effets et d'établir la dimension extérieure requise.

3. Quels paramètres influencent le dimensionnement sous vide ?

Le dimensionnement sous vide ne peut pas être traité comme un paramètre isolé.

Ses performances dépendent de plusieurs variables de processus.

La fenêtre de fonctionnement appropriée change en fonction du diamètre du tuyau, de l'épaisseur de la paroi, de la qualité du matériau et de la vitesse de production.

Un processus adapté à un petit tuyau à paroi mince-ne peut pas simplement être copié sur un grand tuyau minier à paroi épaisse-.

4. Que se passe-t-il si le dimensionnement sous vide est instable ?

Si le processus de dimensionnement n’est pas stable, les dimensions extérieures peuvent fluctuer.

Les résultats possibles incluent :

Pour les tuyaux en PEHD-de grand diamètre, la stabilité dimensionnelle devient particulièrement importante, car un faible pourcentage de variation représente une différence dimensionnelle absolue plus importante.

5. Quel est le rapport entre le dimensionnement sous vide et l'épaisseur de la paroi du tuyau ?

Le dimensionnement sous vide contrôle principalement la géométrie extérieure. Il ne doit pas être considéré comme le seul mécanisme contrôlant l’épaisseur des parois.

L'épaisseur de la paroi est influencée par :

sortie d'extrusion + géométrie de la filière + état de fusion + vitesse de transport-vitesse de sortie

Dans le même temps, le diamètre extérieur final est influencé par :

formage + dimensionnement sous vide + refroidissement + transport-off

Les systèmes bidimensionnels sont donc connectés.

Cette relation devient particulièrement importante lors de la production de tuyaux selon un SDR spécifique.

Par exemple:

SDR11=Diamètre extérieur/Épaisseur de paroi

Si le diamètre extérieur cible est de 225 mm, l'épaisseur théorique de la paroi est d'environ 20,45 mm.

Par conséquent, un contrôle stable des deux dimensions est nécessaire pour maintenir le SDR prévu.

6. Pourquoi est-ce important pour les applications minières ?

Les canalisations de drainage minier sont souvent installées sur de longues distances.

Le tuyau peut être raccordé en longues conduites continues, et la qualité du raccordement dépend en partie des dimensions constantes du tuyau.

Pour cette raison, le diamètre extérieur n’est pas simplement une spécification esthétique.

Cela affecte:

assemblage de tuyaux → installation → alignement → section transversale hydraulique-

Un diamètre extérieur stable rend également l'inspection dimensionnelle plus significative car les mesures de différentes sections du tuyau peuvent être comparées à la même cible.

FAQ

Le dimensionnement sous vide détermine-t-il le diamètre final du tuyau ?

Il s'agit d'une partie majeure du processus de contrôle dimensionnel-, mais la dimension finale est également affectée par la température de fusion, les conditions de la matrice, le transport-et le refroidissement.

Un vide plus élevé est-il toujours meilleur ?

Non. Le niveau de vide doit être adapté à l’état du matériau, à la taille du tuyau, à la vitesse de production et au système de dimensionnement. Un vide excessif ou insuffisant peut créer des problèmes.

Le dimensionnement sous vide contrôle-t-il l’épaisseur des parois ?

Pas directement. L'épaisseur de la paroi est principalement influencée par la production de matériau, la géométrie de la matrice et la vitesse de la ligne, bien que l'ensemble du processus de formage soit interconnecté.

Pourquoi le dimensionnement sous vide est-il important pour les gros tuyaux en PEHD ?

Parce que les écarts dimensionnels deviennent plus importants à mesure que le diamètre des tuyaux augmente. Un dimensionnement stable aide à maintenir le diamètre extérieur et la rondeur.

Conclusion

Le dimensionnement sous vide est une étape critique-de contrôle dimensionnel dans l'extrusion de tuyaux en PEHD.

Le tube chaud sortant de la filière n'est pas encore dimensionnellement stable. Le gonflement de la filière, la contraction thermique, la température de fusion, le débit d'extrusion, la vitesse de transport et le refroidissement influencent tous sa géométrie finale.

Le dimensionnement sous vide fournit une référence contrôlée pour établir le diamètre extérieur avant que le tuyau ne soit complètement refroidi.

Pour les tuyaux miniers en PEHD, un diamètre extérieur stable et une rondeur contribuent à un assemblage, une installation et une cohérence globale du produit plus prévisibles.

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