Isiflo Sprint Prosessteknisk Optimalisering av Sveiselinjestyrke • Jens Olav Enger SINTEF Raufoss Manufacturing • Thomas Jeltsch EMS Grivory, EMS-CHEMIE AG • Tor Heine Bossum Raufoss Water & Gas Presentasjon : Type 100 Type 121 Type 100/112 Type 120 Type 115/116 Type 125 Tekniske data: • • • • • Rørtyper : PE, PEX og PVC Arbeidstrykk : 16 bar (vann) Bruddmodus : Rørbrudd utenfor kopling Livstid : > 50 år (ISO 9080) Temperaturområde : < 40oC Materiale : Hus: Klemring: Pushback ring: O-ring: Glassforsterket PA 12 POM POM EPDM Tekniske fordeler Hus i kompositt materiale: Glassforsterket Polyamide 12 Styrke I gjengepartiet – – – – Kompakt design og lav vekt Korrosjonsbestandig Ingen tungmetallavsetning I drikkevann Metallliknende styrke i hus og gjenger Tester og godkjennelser: Tester og godkjennelser: Materiale testet i henhold til ISO9080 ved SKZ –10 000 timer ved 20 og 60 °C for å simulere 50 års levetid. Produktkrav: For å tilfredsstill ISO 9080 kurvene skal koplingene testes i 1 time ved 80 bar for å garantere 50 års levetid ved maks. trykk på 16 bar. Rheologisk Sveiselinje Optimalisering v/Thomas Jeltsch CAE-Service Rheologisk Sveiselinje Optimalisering • Basis – – – – – hvorfor oppstår sveiselinjer kan sveiselinjer unngås fiber orientering innebygde spenning sveiselinje styrke • Sveiselinje otimalisering – prosess – posisjon Årsak til sveiselinjer ... grunnet materialflyt rundt hindringer, kjerner, etc. Årsak til sveiselinjer ... grunnet store veggtykkelses variasjoner Årsak til sveiselinjer ... grunnet forskjellig flytlengde Årsak til sveiselinjer ... ved oppdeling av materialflyten Kan sveiselinjer unngås ? .... normalt ikke uten omkonstruksjon Fiber orientering Flytfront Strukket flyt Sjær flyt Fiber orientering Tverrsnitt Hastighet Tid: t1 < t2 Skjær Orientering Fiber orientering fibre orientation parallel to weld line Fiber orientering fiber orientering parallel til sveiselinje synk i overflaten Fiber orientering Sveiselinje CT- illustrasjon av en sveiselinje, PA-GF10 Fiber orientering overflate 75% 50% 25% midten 80x80x2mm Grivory GV-5H Fiber orientering rød høy grønn middels blå lav Krymp vs. fiber orientering krymp 50 ganger forstørret Fiber orientering @ i midten Innebygde spenninger Spenninger i Y-retning Y Halvdel av en 80 x 80 x 4mm plate, fylt med filminnløp fra venstre X Sveiselinje styrke in flow dircetion perpend. to flow direction weld line 100% 80% 60% 40% 20% 0% 50% GF * 30% GF * no GF * • Sveislinje optimalisering – prosess – innløpsposisjon – erfaring Prosessering • høy smeltetemperatur • høy verktøy temperatur • rask trykkøkning etter at smeltefrontene møtes • rask fylling • optimal utlufting • effektiv fordeling av ettertrykket Innløpsposisjon B A Innløpsposisjon bestemmer sveiselinje posisjon! C Posisjon av sveiselinje A B A C sveiselinje Innebygde Spenning -350MPa 250MPa 90MPa 18Nm Overflytskavitet Innløp Overflyt kaviteter Overflytskavitet WL WL EMS-Kaskade fylling G2 G1 90% fylling gjennom Innløp 1 Veksler over til Gate 2 EMS-Kaskade fylling Hastighet EMS-Kaskade Hastighet 2-komponent Kaskade Fylling Signifikant penetrasjon av den 2. komponenten i sveiselinjeområdet area ved 90% partiell fylling Grilamid TR90 nat. + TR 90 red Sveiselinje styrke forbedring WL standard Overflow cavity Cascade 200% 150% 100% 50% 0% 50% GF * 30% GF * no GF* Sveiselinje styrke etter aldring Produksjon av fastnøkkel med og uten overflytskaviteter ... Grivory HTV-5H1 ... etterfulgt med aldring 2 år varmt vann 110°C Sveiselinje styrke etter aldring Produksjon med standard og kaskade fylling... Grivory HT1V-4 FWA ... deretter aldring i varmt vann 6.000 timer varmt vann 95°C, 5.5bar, 12 l/min Sveiselinje styrke etter aldring WL standard Overflow cavity Cascade 400% 300% 200% 100% 0% w/o aging with aging Grivory HTV-5H1 & HT1V-4 FWA, 23°C, static Oppsummering Sveiselinjer er optiske og mekaniske forstyrrlser Spenninger vertikalt på sveiselinjer er spesielt kritisk å evaluere Optimalisering gjennom å posisjonere sveiselinjer til områder med lave spenninger ha optimale prosess parametere implementere overflyt kaviteter implementere EMS-kaskadefylling Sveiselinje optimalisering Isiflo Sprint Kaskadefylling på 40, 50 og 63 mm hus : Type 110 Varminnløp Type 120 Varminnløp Kaldinnløp Kaldinnløp Isiflo Sprint type 110-63mm kaskade-fylling, Grilamid LV-65H General process-parameters: Innsprøytningstid Ettertrykk 800bar Holdtid Kjøletid Smelte temperature Smelte temperatur (Hot-half) Veksling mellom innløp 1 og 2 ved 95% fylling 1,43s 50s 60s 280Co (dyse) 280Co 275Co 275Co 250Co (sylinder) 285Co (sone 1) 285Co 285Co 285Co 90% 85% Teoretisk sveiselinje posisjon (hvit linje) 80% 75% Sveiselinje optimalisering Isiflo Sprint Sprengtrykk og trykktest : I henhold til ISO 9080 kurvene skal koplingene testes i 1 time ved 80 bar for å garantere 50 års levetid ved maks. trykk på 16 bar. • • • Sprengtrykk / trykktest u/kaskadefylling type 110 : 85 bar / 5 min. Sprengtrykk / trykktest m/kaskadefylling type 110 : 110-120 bar / > 1 time Sprengtrykk etter trykktest type 110 m/kaskadefylling : 110 – 115 bar • • Sprengtrykk / trykktest m/kaskadefylling type 120 : 110-120 bar / > 1 time Sprengtrykk etter trykktest type 120 m/kaskadefylling : 130 -140 bar Forsterking av sveiselinje Isiflo Sprint På spesielle komponenter hvor kaskadefylling var urealistisk har Raufoss Water & Gas innført innstøpte karbon fiber ringer som forsterkning av gjengeparti. Ringene er fremstilt ved pullwinding. Maks. vridningsmoment konisk gjenge m/hamp u/forsterkning : 30 – 40 Nm Maks. vridningsmoment konisk gjenge m/hamp m/forsterkning : 110 – 120 Nm Forsterking av sveiselinje Isiflo Sprint Takk for oppmerksomheten ! Spørsmål ?
© Copyright 2024