De inherente eigenschappen van het materiaal zelf vormen de basis.
Bepaalde intrinsieke kenmerken van PP bepalen fundamenteel de moeilijkheidsgraad en aard van het koelproces. Als semi{1}}kristallijn polymeer bezit PP een lage thermische geleidbaarheid, wat betekent dat warmteoverdracht langzaam binnen de buiswanden plaatsvindt. Bovendien bezit PP een hoge soortelijke warmtecapaciteit en bevat het tijdens het smelten latente kristallisatiewarmte. Dit maakt het verwijderen van aanzienlijke warmte tijdens het afkoelen uit de gesmolten toestand noodzakelijk. Bijgevolg vereisen PP-buizen een langzame en uniforme afvoer van grote hoeveelheden warmte tijdens het koelen. Onjuiste koeling kan gemakkelijk leiden tot het ontstaan van interne spanningen.
Het ontwerp van koelapparatuur en matrijzen is van cruciaal belang.
Het ontwerp van de maatvoering is van cruciaal belang: deze dient als kerncomponent voor het koelen en vormgeven van de buis. De lengte ervan is een belangrijke parameter: te kort kan leiden tot onvoldoende koeling en vormgeving, waardoor de buis mogelijk vervormt; te lang kan overmatige wrijvingsweerstand veroorzaken, waardoor de trekkracht toeneemt en mogelijk interne spanningen in de buis ontstaan. Normaal gesproken vereist de lengte een zorgvuldige selectie op basis van de buisdiameter. Bovendien moet de maathuls worden vervaardigd van metalen met uitstekende thermische geleidbaarheid (zoals slijtvast-bestendige koperlegeringen). Het structurele ontwerp van de interne vacuümkamer heeft een directe invloed op de koelefficiëntie en de kwaliteit van het buisoppervlak.
Afstand tussen matrijs en maathuls: Tijdens de productie moet er een bepaalde afstand tussen de twee worden aangehouden. Hierdoor kan de geëxtrudeerde knuppel vooraf worden gekoeld met lucht voordat deze in de maathuls terechtkomt, waardoor vacuümkoeling en vormgeving van de gesmolten knuppel wordt vergemakkelijkt. Het voorkomt ook door direct contact-geïnduceerde warmte-uitwisseling, waardoor temperatuurdalingen in de matrijs of temperatuurstijgingen in de maatvoering worden vermeden, wat de processtabiliteit in gevaar zou kunnen brengen.
De selectie van koelmethoden is cruciaal.
Voor PP-buizen bestaat de koeling hoofdzakelijk uit twee methoden: dompelkoeling en sproeikoeling. De keuze van de methode heeft een aanzienlijke invloed op de koelefficiëntie.
Dompelkoeling: deze methode wordt doorgaans gebruikt voor pijpen met een kleine- diameter. De belangrijkste problemen zijn onder meer potentiële verticale temperatuurverschillen in de koeltank en opwaartse krachten die vervorming kunnen veroorzaken, vooral bij pijpen met een grote- diameter.
Sproeikoeling: voor PP-buizen verdient sproeikoeling de voorkeur, vooral voor buizen met een grote- diameter. Bij sproeikoeling wordt gebruik gemaakt van mondstukken die gelijkmatig over de pijpomtrek zijn verdeeld, waardoor niet alleen een hogere koelintensiteit wordt geleverd, maar ook een meer uniforme warmteoverdracht, waardoor de nadelen van immersiekoeling effectief worden vermeden. Om een hogere koelefficiëntie te bereiken, kan mistkoeling worden toegepast, waarbij gebruik wordt gemaakt van waterverdamping om aanzienlijke warmte af te voeren.
Nauwkeurige controle van procesparameters is essentieel om de kwaliteit te garanderen.
Zelfs met superieure apparatuur kunnen onjuiste procesparameters tot koelingsproblemen leiden.
Koelwatertemperatuur en stroomsnelheid: Als kristallijn polymeer vereist PP doorgaans geleidelijke koeling om interne spanningen in het eindproduct te minimaliseren. Hiervoor zijn gesegmenteerde koeltanks met variërende temperaturen nodig om een temperatuurgradiënt te creëren, waardoor het product geleidelijk kan afkoelen en uitharden-bijvoorbeeld in fasen van warm water, warm water en koud water. De stroomsnelheid van het koelwater vereist ook een nauwkeurige afstelling: overmatig debiet kan oppervlakteruwheid, vlekken of putjes veroorzaken; onvoldoende of ongelijkmatige stroming kan resulteren in heldere plekken, gevoeligheid voor breuk, inconsistenties in de wanddikte of overmatige ovaliteit.
Vacuümniveau: Het beheersen van het vacuümniveau in de vacuümtank is ook van cruciaal belang. Over het algemeen moet het vacuümniveau zo laag mogelijk worden gehouden, terwijl de kwaliteit van het buisuiterlijk acceptabel blijft. Overmatig vacuüm verhoogt de interne spanning in de buis, waardoor het product gevoeliger wordt voor vervorming tijdens opslag.
Treksnelheid: Treksnelheid heeft rechtstreeks invloed op de verblijftijd van de buis in de koelwatertank. Hogere snelheden resulteren in kortere verblijftijden, waardoor mogelijk meer restwarmte in de buis achterblijft en de daaropvolgende krimp toeneemt.