PP罐体因其优异的耐化学腐蚀性、重量轻、强度高且成本适中,被广泛应用于化工、环保、水处理、食品、医药等行业的储罐和容器。其制作工艺主要分为两大部分:罐体成型和后续加工与组装。
这是目前制造大型PP立式或卧式储罐最主流、技术最成熟的工艺。它通过将PP材料加热熔融后以螺旋或圆周方式缠绕到模具上,层层叠加形成罐体。根据供料方式的不同,又分为两种:
这是最常用的方法。
工艺流程:
模具准备: 根据罐体尺寸(直径、长度)准备一个金属模具(通常是可拆卸的),并对其表面进行处理(如涂脱模剂)。
加热挤出: 将PP颗粒原料加入挤出机中,通过加热和螺杆的剪切作用使其熔融塑化,变成粘流态的熔体。
模具旋转与挤出: 模具在驱动装置的带动下匀速旋转。同时,挤出机头(模口)紧贴模具表面,将熔融的PP料以带状形式挤出。
缠绕与压实: 挤出的PP料带在模具旋转的作用下,螺旋式地一层层缠绕在模具表面。每一层新料带都会与上一层熔融的料带在高温高压下熔合(Welding) 在一起,形成一个无缝的整体结构。同时,压辊装置会紧随挤出机头,对刚挤出的料带进行滚压,确保层与层之间紧密粘合,排除气泡。
冷却定型: 缠绕到预定厚度后,停止供料。让模具继续旋转一段时间进行初步冷却,或将其移至冷却工位(如喷水冷却)使其完全固化定型。
脱模: 打开可拆卸的模具,将已成型的PP罐体从模具上取下。
特点:
无缝结构: 整个罐体无焊缝,强度高,防渗漏性能极佳。
壁厚可控: 通过控制缠绕的层数,可以精确控制罐体的壁厚。
生产效率高: 适合大规模生产。
可制造大型容器: 理论上可以制造直径数米、容积上百立方米的超大储罐。
这种方法使用预先制成的PP板材(卷材)作为原料。
工艺流程:
板材加热: 将成卷的PP板通过加热装置(如红外加热器)加热至软化状态(低于熔融温度,仍保持固态但具有可塑性)。
模具缠绕: 将软化的PP板按螺旋形状缠绕在旋转的模具上。
加压融合: 通过压辊施加压力,使相邻两层软化的PP板在其接触界面热熔融合在一起。
冷却脱模: 冷却后脱模。
特点:
对原料要求较低(使用标准板材)。
设备成本可能相对较低。
融合强度通常略低于挤出缠绕的熔合强度。
对于小型PP罐或罐体的某些部件(如封头、人孔颈等),可能会采用以下工艺:
注塑成型 (Injection Molding): 适用于形状复杂、尺寸精密的小型罐体(如实验室用试剂瓶、小型水处理滤壳)。将熔融PP高速注入金属模具型腔,保压冷却后成型。效率极高,但模具成本高,且无法制造大型容器。
旋转成型 (Rotational Molding): 将PP粉末加入中空模具中,模具一边加热一边沿双轴旋转,粉末在离心力和热作用下均匀附着在模具内壁并熔融,冷却后得到中空制品。适合制造中小型、无应力、无缝的封闭容器,但壁厚均匀性控制难度较大,表面光洁度不如注塑。
罐体成型后,还需要进行一系列后续加工才能成为完整的产品。
切割与修边: 使用CNC切割机或龙门铣床,根据图纸精确切割罐体开口(如人孔、进出料口、视镜口、清洗口等),并修整罐口边缘。
焊接组装 (Welding & Assembly):
主要方法: 几乎全部使用热风焊枪焊接和挤出式焊枪焊接。
热风焊: 使用热风枪加热PP焊条和母材,使其熔化后融合在一起。常用于角焊缝、搭接焊缝和修补。
挤出焊: 将PP焊丝送入专用的挤出焊枪,焊枪将其熔融并挤出,同时用热风加热母材,实现焊接。焊接强度高,效率高,尤其适合长直焊缝和厚板焊接。
组装内容:
将预先注塑或卷制好的封头(罐顶和罐底)与罐体筒身焊接在一起。
焊接各种法兰、接口、人孔盖、爬梯支架、液位计支座等附件。
加强筋安装 (Stiffening Ring Installation):
大型立式储罐为了承受液体静压,防止“鼓肚”变形,需要在罐体外壁焊接PP加强圈。这些加强圈通常是空心的,内部可注入泡沫或支撑结构以增加刚性。
检验与测试 (Inspection & Testing):
外观检查: 检查罐体是否有气泡、裂纹、杂质、焊接缺陷等。
尺寸检验: 检查总高、直径、开口位置等是否符合图纸要求。
焊缝检验: 对重要焊缝进行电火花检测(使用高压探针在焊缝表面扫描,如有漏焊、气孔等缺陷,会击穿空气产生火花)或真空盒检测(对焊缝抽真空,涂肥皂水看是否产生气泡)。
压力测试/盛水试漏: 向 finished tank 中注水,保压一段时间,检查所有焊缝和连接处是否有渗漏。