工匠之力作--大直徑PE管接頭製作工藝的顛覆性革命

@ 2016-01-24

超大型PE管接頭非注塑成型工藝

大直徑PE管施工工藝簡單,有一定的柔韌性,不用作防腐處理,廣泛應用於供水、供氣系統,是現代人類社會不可或缺的重要資源。

傳統的PE管系統所用的管接頭,都是採用注塑成型工藝,目前中國的PE管件的研發和生產在全球已處於領先地位。但是由於受到注塑機和注塑工藝的限制,放眼全球,能注塑成型直徑630mm以上的管接頭的企業寥寥無幾,在中國不超過5家,全球唯一能夠注塑成型直徑800mm的三通的僅中國江陰一家。

仔細研究這些注塑成型的大型管接頭,由於注塑工藝的製約,從物理性能角度看,是非常不盡人意的,所以做的非常厚。按中國的國標,直徑1600mm的三通的厚度會做到94mm(按R17計算),注塑成型是不可思議的,確實非常無奈。

隨著時代的發展,現在的大直徑管已經發展到1600mm以上,這些超大直徑PE管系統的管接頭,是不可能用注塑成型工藝製作出來的。目前都是採用焊接的方法成型,從安全的角度看,可能欠妥當。

有人斷言,人類在註塑成型大直徑PE管接頭的道路上已經走到了金字塔的塔尖,不可能再突破了。

這個故事絕非這麼簡單,根據我們了解到的情況,有一個中國管材管件行業的老前輩,一個退休的工程師查鴻達老師,研究出了一種全新的方法來製作超大直徑PE管接頭的方法,命名為「超大直徑PE管接頭非注塑成型方法」。

這是一個顛覆性的發明。我們徵得查鴻達老師的同意,將此方法在這裡做一個簡單的介紹,給行業相關人士分享,以拋磚引玉。

第一步,利用3D列印技術,將我們需要的PE三通列印出來。

據查老師說,目前,3D列印技術已經非常普及,連小學生都可以玩,但是列印的材料是受到局限的,常用的ABS、PLA等都可以列印,唯有這個PE塑料比較古怪,收縮率很大,在3D列印領域是個難題,連美國的Stratasys公司也搞不定。

上面照片裡看到的,是查老師在辦公室裡用自己改裝的3D印表機做出來的,是貨真價實的PE100。具體是怎麼列印出來的,那要問查老師本人了。

第二步是後處理,經過特殊的方法對列印出來的三通進行處理,改變PE的高分子排列,增加它的密度。

第三步是對管接頭進行物理測試。下圖是在19.2公斤的壓力下,經過100小時的情況。

據查老師說,這種特殊的後處理的PE管接頭,密度非常大,比重達到0.99以上,預計可以用減少20%重量的PE塑料,做同樣規格的管接頭,可以達到預定的物理指標。可以做任意尺寸的超大型的規格,譬如直徑1200mm的三通,重量為530公斤,根本不用投資大型的注塑機(地球上也沒有20萬噸的注塑機)和超大型模具。由於沒有註塑成型模具和抽芯的限制,PE管接頭可以任意的設計成各種合理的形狀。

這個方法給當代的大型PE管件行業打開了一扇小門,讓我們拭目以待。


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