塑铝稳态管“跑偏“问题
时间：2010-03-22 阅读：1264
塑铝稳态管“跑偏”情况调查与原因分析
近年来，常有人向“联合会”咨询塑铝稳态管生产线的包铝成型工位管材“跑偏”问题。特别是近几个月来，这一问题变得愈来愈加频繁突出。每当出现“跑偏”时，往往把问题的焦点都指向铝带的“硬度”，常使铝带生产厂家疲于应对。而管材生产厂家也常因“跑偏”造成大量废品和严重影响生产供货而苦恼。
究竟“跑偏”的根本原因在哪？确是由于铝带的材质“硬度”变化造成的吗？这个问题已成为当前多家稳态管生产厂家及铝带供货厂家极为关注和急待解决的课题。
为此，“联合会”在近期对部分会员企业的塑铝稳态管生产线的设备与生产情况进行了初步调研，以期找出“跑偏”的根本原因，并寻求一个规律性的有效的解决途径。
一、稳态管生产线及铝带应用情况调查
（一）目前投入使用的塑铝稳态管生产线的类型
部份会员单位目前投入使用的塑铝稳态管生产线有三种基本类型，分别简要介绍如下：
1）“原创型”生产线
这是zui早开发的一种类型，是由武汉金牛公司牵头协作，由广州励进公司生产制造的“旋转调位成型”式的生产线，我们这里权且称之为“原创型”。
目前，有Dn20-63mm和Dn75-110mm二种规格的稳态管生产线。其中，Dn20-63mm规格的生产线，其铝带包复成型段由11个成型工位组成。每个成型工位，皆由固定刚性支撑和气缸弹性支撑二种形式的成型轮组成，相邻工位的间距为50cm （见图片1；图片2）。
第1工位为二只成型轮，一上一下呈直线垂直配置，气缸支撑在下部。第2至第4工位，各由三只成型轮组成，每一工位的下部为二组气缸向上斜向向心支撑，上部为一固定支撑（见图片3）。这四个工位基本完成下半部分圆弧面的包复。
从第5工位开始进行上半部分圆弧面的包复，每个工位皆由二只成型轮组成，其中一个为气缸支撑，另一个为固定支撑，呈直线相对配置。
其中，第5工位的二只成型轮，通常是一左一右相对呈直线水平设置。
而其第6至第10工位，皆为上下呈直线相对斜置，即在工作时，按成型弧段要求，将相对成直线设置的支撑架对中心旋转成某一角度，以实现上半部铝带的压合包复（见图片4）。
第11工位同第1工位一样，通常一上一下呈直线垂直配置，其气缸支撑在上部。
有时这zui末的第11工位，亦略有旋转倾斜配置。这取决于铝带初始展开进入第1工位时，其水平位置是否对中。若是铝带恰恰对中，则该工位的一上一下二个成型轮，将呈直线垂直配置，以压合辗平中间搭接缝部份；若初始有意让铝带略有偏移不对中进入，则将出现旋转倾斜配置，以适应中间搭接缝部份不在正中的情况。
请注意, 这11个工位上的“气缸支撑成型轮”的安装方向和部位。其中，第1至第4工位，均由下向上安装在下部，即成型主动“施力”的一侧；而在第6至第10工位中，则有的是由上向下安装在上部，即成型主动“施力”的一侧；有的则由下向上安装在下部，即托举被动“受力”的一侧。
据查，设备生产厂组装或安装调试时，对此没有明确的特殊要求；管材生产厂也没关注这种配置，会对生产过程带来什么影响。（请特别关注：如果第6至第10工位，气缸支撑在上部向下压合，即成型主动“施力”的一侧，是否有助于减弱对铝带硬度的敏感度，避免跑偏？）。
据杭州双林公司提供，同一规格成型轮上的弧度型线，皆为比管材直径略大一点的相同半径的圆弧段。依靠旋转固定成型轮支架的圆盘座，改变每个工位的成型轮对铝带的压合角度，逐级实现铝带对内管3600圆周面的*包复。
目前，由广州励进公司、杭州双林公司和张家港欣荣公司等推出的生产线，皆属此种类型。
2）水平式生产线
这是与“原创型”区别较大的一种类型，称之为“水平定位变型线轮式稳态管生产线”（简称“水平式生产线”），这是近几年由广东地区的我会员企业“佛山市欧瑞玛机械科技有限公司”开发推出的。先期，在铝带成型光整度、焊枪使用寿命等方面存在一定问题。后几经改进，日臻完善。
该生产线的包复成型部分，由数对“立轮”和“卧轮”构成。每一对立轮或卧轮，都是由一个固定刚性支撑和一个气缸弹性支撑的成型轮配对组成。
规格为dn20-63mm的水平式稳态管生产线，其成型部分是由12个成型工位组成的（见图片5）。其中，前五组为立轮，主要作用是复合成型稳态管的下半部分，同时承担着铝带对中的调整作用；中间五组为卧轮，主要作用是成型复合稳态管的上半部分，同时完成铝带的搭接粘合，并确保搭接缝位置处在复合管的zui上部。
zui后的第11组与第12组成型轮起压缝和整圆作用，其中第11组为立轮，确保搭接部分的粘合压力；第12组为组合轮，就是用四个1/4园弧段轮组合成一个标准的外圆，其作用是将*粘合好的复合管整形校圆（见图片6、图片7）。
该生产线相邻工位间的距离，立轮为30cm，卧轮为10Cm，整个包复成型部分的长度仅为三米！可见其成型部分的长度尺寸较之“原创型”要小很多（见前图片5）。
这种成型方式的成型轮支撑架固定不动，其360度的包复成型，是靠每组成型轮的型线变化逐级完成的。其后一工位成型轮对前一工位已包复弧段的铝带，有一重复包复压合过程，这对于提高粘接质量、铝带包复成型质量，是十分有利的。这是与靠旋转调位成型的“原创型”生产线的又一大区别（见图片8）。
目前，此种生产线的改进型，已在山二家公司调试成功并投入生产，运行情况稳定。据悉，武汉某公司按欧瑞玛公司的图纸，已加工了数条此类型生产线投入使用，主要用于生产dn32以下的稳态管，运行良好。
3）原创仿制型
这是目前在用成型机的第三种类型，亦属转盘调位式生产线，但其全部成型工位均为二只成型轮直线相对，
其一侧为固定刚性支撑，另一侧为弹簧半刚性支撑。其实，这是某些厂家仿照*种“原创型”自加工推出的（见图片9与10）。
目前，在我会员企业中，仅有一家在应用这种类型塑铝稳态管生产线。
这种类型生产线的包复成型部分，其成型轮对铝带压合成型的工作压力，系靠手动丝杠调整弹簧的压缩量来实现的。此工作压力无定值要求或显示，其压力高低，*据产品成型工艺需要，现场手动调整（见图片10）。
（二）塑铝稳态管生产线的“跑偏”情况调查
1）所谓“跑偏”现象的定义及发生跑偏的一般情况
当前所谓的“跑偏”，系指铝带与被包复的内管在成型轮间一起走偏，即或向一侧偏移、或下沉、或从二成型轮间脱出。
并非仅指铝带定位不正或偏移，造成搭接缝不在正上方的现象。
根据目前的调查，仅仅在*类“原创型”生产线的生产过程中，频频发生“跑偏”。
具体情况是，在铝带包复成型过程中，成型机的第1至第4工位，全都比较稳定。仅从第5工位开始，特别是第6工位以后，常常出现如下“跑偏”现象：
（1）在生产线稳定运行过程中，有时不知何故，突然从第五或第六工位开始发生“跑偏”。
（2）在生产线稳定运行过程中，当一盘铝带用完，续接新的一盘“硬度”稍高一些的铝带时，即发生“跑偏”。
（3）当出现“跑偏”时，操作工常对喷枪温度、固定支架微调螺丝等，带有盲目性的多方调整，结果愈调愈乱。
2）生产现场实际情况的调查
在调查时，有的正在进行稳态管生产，有的处于停歇状态。因此，有的是现场观察记录；有的是回顾现场情景。现整理如下，供分析参考。
（1） A公司生产现场
调查时，未进行生产。据介绍与观察，情况如下：
该公司配置的设备是由广州励进公司提供的稳态管生产线（规格为dn20～63mm），它所需的压缩空气，全部由车间仅有的一个容量为0.49 M3的蓄压罐提供。当有二条生产线在工作时，其供气的压气机就几乎需要不停顿地连续工作，以维持蓄压罐压缩空气的压力。
成型机上十一个成型工位气缸所需的压缩空气，是由控制箱内的进气总阀后的三个控制阀分组控制的（见图片11、图片12），用其上部的三个黑色旋扭，分别控制三组的进气压力。由前至后各工位分组情况是：
分控制阀 1——第1、2、8、11工位；
分控制阀 2——第3、4、5工位；
分控制阀 3——第6、7、9、10工位。
（动一阀，同组气缸压力同时升降。设备制造厂为何对各工位如此组合配置？）
【江苏欣荣XRWT110型稳态管成型机（见图片17）也设置了三个控制阀分组控制进气压力，*组控制6、7、8、9、10工位；第二组控制3、4、5、11、12工位；第三组控制1、2、13、14、15（见图片13）】
在每个工位上，又各设置了一个全开或全关的启闭开关，仅用以控制各气缸的进、排气，无调压功能。据车间操作人员回忆（因无生产运行记录），在发生“跑偏”时，成型轮气缸中的工作压力大约略低于3kg/cm2（气缸活塞直径为 mm，承压面积为 cm2）。
在生产dn20稳态管期间，初始使用硬度为24 kgf/cm2的铝带，生产稳定正常。当换接硬度为27 kgf/cm2的铝带时，在第五工位以后，开始进行由上向下包复时，就发生跑偏，管体下沉。曾不得已在第六工位后，另加一支撑轮托住管体，力图阻止管体下沉。此期间，操作工曾试图通过调整固定刚性支撑架背部的微调螺丝，来解决跑偏，结果无济于事。
此期间，各加热风枪仅有其电压表的显示，加热风枪喷口处的热风温度没有具体显示。
（2）B公司生产现场
调查时，未进行生产。据介绍与观察，情况如下：
公司配置的设备是由杭州双林公司提供的生产线（规格为dn20～63mm），所需的压缩空气，也是由全车间共用的一个容量为0.4 M3的蓄压罐提供。
成型机上各工位的气缸所需的压缩空气，是通过设置在成型机基座上的一个总进气阀进行控制。但在其全部工位上，分别各设置了一个独立的可连续调压开关，用以调控各工位气缸的工作压力（见图14）。这同前述广州励进公司的机型相比，有了明显变化。
在其生产线发生严重“跑偏”时，成型轮各个工位的气缸中工作压力，大约分别被调整在2.2～2.3 kg/cm2左右（气缸活塞直径为32mm，承压面积为8.04cm2）。
同样，此期间各加热喷枪仅有电压表的显示，加热风枪喷口处的热风温度没有具体显示。
据现场操作人员称，在生产dn20稳态管期间，初始使用硬度为24 kgf/cm2的铝带，生产一直稳定正常。当换接上硬度为27 kgf/cm2的铝带时，从第五工位以后，即发生跑偏。此时，曾发现铝带沿内管外壁环向转动滑移，铝带与内管*不能粘合；严重时，整个管体从两成型轮间脱出。此后，在没有提高气缸工作压力的情况下，仅采取了降低喷枪温度（降低电压，无温度显示）措施后，跑偏即减轻并逐渐趋于正常，逐渐恢复稳定生产。
（3）C公司生产现场
于2008年7月4日，C公司正在进行生产的现场记录：
现场生产的稳态管管材的规格为 dn25 S32；各分控阀后控制的气缸工作压力均为 0.45MPa （气缸活塞直径为 mm，承压面积为 cm2）。
其各加热风枪的功率均为1.2kw，其工作电压V分别为：
1～3工位 200 V； 4～8工位 180-190 V； 9～11工位 160-170 V。
可见，风枪加热温度沿生产线方向，是由高向低变化的。操作人员说，这是夏季的电压值，到冬季时，要分别加大10-20 V。
但其加热风枪喷口处的热风温度没有具体显示；
在生产过程中，曾更换使用25～26～27 kgf/mm2不同硬度的铝带，生产线对硬度变化不敏感，工作一直稳定，未发生跑偏。
据介绍与观察：该公司配置的设备也是由广州励进公司提供的生产线（规格为dn20～63mm），较A公司的设备晚一年购进的。它所需的压缩空气，是由一个容量为 0.41 M3的蓄压罐专门提供，罐中的气压维持在0.6～1.0 MPa，其供气方式和气压控制与A公司相同（见图15）。但其由前至后各工位分组情况，与A公司略有差异，具体分组情况是：
分控制阀 1——第1、2、8、11工位；
分控制阀 2——第3、4、6工位；
分控制阀 3——第5、7、9、10工位。
（设备制造厂为何对各工位如此组合配置？）
据操作人员回忆，其成型轮气缸中的工作压力，由分控阀一直控制在0.4～0.6MPa之间运行。车间内存放着武汉华世公司提供的维氏硬度为25、26、27kgf/mm2的不同批次的铝带。另外，还有武汉佳立公司、山东淄博一公司的未标明硬度指标的铝带。
车间操作人员确认，他们从未考虑过铝带“硬度”问题，车间内的什么铝带都用，从未发生过“跑偏”现象。
同样，此期间各加热喷枪仅有电压表的显示，加热风枪喷口处的热风温度没有具体显示。
（4）D公司生产现场
公司配备有原创仿制型第三种类型生产线，他们生产过dn20～32 S3.2几种规格的稳态管，从未发生过因铝带硬度变化而“跑偏”的现象。
其成型轮的工作压力无量值显示。
同样，此期间各加热喷枪仅有电压表的显示，加热喷枪口的热风温度没有具体显示。
（5）E公司生产现场
调查时，未进行生产。据介绍与观察，情况如下：
该公司配置的设备是由广州“欧瑞玛机械科技有限公司”提供的生产线（规格为dn20～63mm），他们先后生产过管系列为S32，管径为 dn20、dn25 的稳态管。
他们确认，从未发生过跑偏现象。
但在该公司生产的稳态管的样品管端口截面上，可明显看到铝带包复得不圆，有向内挤扁的现象。分析其原因，可能是由于内管外表面过热变软，刚性不足，被铝带包复成型时挤扁所至。
其成型工位气缸的工作压力一般均控制在2.0～3.0 Kg/cm2（气缸活塞直径为25mm，承压面积为4.91 cm2），每组成型轮上的气压均可以单独调节，以达到合适的热合压力。
同样，其加热风枪喷口处的热风温度没有具体显示，各加热喷枪仅有电压表的电压显示。
（三）铝带厂家目前提供铝带的材质情况
每当出现“跑偏”现象和分析其原因时，凡乎都把矛头都指向铝带厂家，认为这是由于铝带“硬度”过高或铝带的硬度不均匀造成的，往往都要求铝带厂家十万火急地提供硬度低一些的铝带，来现场解决问题。
使铝带包复成型，与铝带的弹性模量直接相关，但为何对铝带提出了“硬度”要求？据悉，是金牛公司在实际生产过程中，也频频遇到跑偏情况，在分析问题时，测定并对照了不同铝带的硬度，从而开始了对铝带硬度的直接关注。
据悉，目前各铝带厂家提供的铝带硬度，其维氏硬度值一般能控制在20～28kgf/mm2之间。管材生产厂家的一般反映，认为维氏硬度值为24 kgf/mm2左右的铝带，工作比较稳定，包复后的铝带表面光洁度较好。而维氏硬度值为27 kgf/mm2 以上的铝带，容易发生“跑偏”，且表面纵向折痕较重。
铝带硬度指标低一些好，是从生产工艺角度提出的。但铝带硬度过低，铝带的强度将达不到要求。
二、稳态管生产线及铝带应用情况调查引发的思考：
从上述初步调查的情况中稍加比较，不免会引发人们提出一些值得思考的问题。我们感到，如果对这些问题，能够一一找到答案，这必将会为我们找出“跑偏”的原因及其解决途径，提供有宜的启示。
——实现铝带对管材正常包复的zui基本的条件是什么？
——为什么一个以“丝”量度的薄薄的铝带，仅因其“硬度”的变化，就能掀起如此“轩然大波”？跑偏真的是由于铝带的“硬度”所致吗？
——为什么“原创型”生产线对铝带的硬度变化如此敏感，易出现跑偏？而第二、第三种类型生产线对铝带的硬度变化不敏感，不易出现跑偏？
——A公司与C公司同为广州励进公司制造的“原创型”生产线，为什么对铝带的硬度敏感程度如此不同？A公司对铝带硬度如此敏感，而C公司为何对各种硬度（24~27 kgf/mm2）的铝带却可以“通吃”，不出现跑偏？
——为何所有类型的生产线，其成型轮都是由固定刚性支撑与气缸弹性支撑相配组成？我们如何理解这二种支撑的不同功用？
——对于*种类型生产线，要否考虑气缸与固定支撑成型轮的安装方位？哪一个应安装在主动施力的一侧，哪一个应安装在被动托举的一侧？其安装方位对“跑偏”会否产生影响？
——为何C公司生产线的气缸压力的定值高于A公司和B公司，它就可以“通吃”多种硬度的铝带，而不发生跑偏？是否可以认为，提高气缸压力，就可以解决跑偏问题？
——在现有各种类型生产线中，成型轮气缸的工作压力各是如何设置与控制的？为什么有的分组控制？有的单一控制？怎样配置才是科学合理的？
——加热温度对于跑偏会否产生影响？对于跑偏或不发生跑偏二种情况，其加热风枪喷口或铝带及内管受热表面的温度各为多少？通过什么方式可测定这些温度高低的具体量值？
——如何才能做到既使内管表面与铝带胶层同时达到*粘合状态（保证管材质量），又使内管不致过热变软（保证包复工艺）？
——*类和第二类生产线的成型轮的设置，其包复铝带成型过程有何不同？各有何特点？第二类生产线就一定能保证不发生跑偏吗？
如此等等，我们应如何来思考和回答这些问题？
三、塑铝稳态管生产线“跑偏”的原因
（一）研究跑偏前应首先明确的一个概念准则
铝带实现正常包复成型的基本工艺条件，主要取决于如下二个方面：
1）成型轮要有足够和适当的成型工作压力（气缸的工作压力）；
若工作压力不足，则不足以将铝带按要求压合包复成型。对于弹性支撑部位，有可能被铝带的抗变形力推移（这同铝带的弹性模量大小有关）。
2）被包复的内管要有足够的刚度（内管的抗变形能力）
内管的刚度不够，不足以提供稳定的“靠模”，内管将被压扁，使铝带不能按要求的弧度包复（这同风枪的加热温度有关）。
这是通常将一个挠性薄板，完好包复到一个空心圆柱体上的一般的“基本工艺条件”
（二）塑铝稳态管生产线“跑偏”原因的分析
以包复成型的“基本工艺条件”为依据，综合对上述各类塑铝稳态管生产线“跑偏”现象的观察和思考，我们是否可以认定这样一个结论：
铝带“硬度”的变化，仅是造成“跑偏”现象的一个外在诱因，而提供成型压力的弹性支撑部位的“工作压力”不足，或对内管“加热温度”过高，或二者的交互作用，是发生管材“跑偏”的主要原因。
具体分析如下：
1）固定刚性与气缸弹性支撑成型轮二者的功用
固定刚性支撑成型轮，主要起定尺定位作用。其支撑架的后端，带有一个微调定位螺丝（见图16 ），系用于开机前的初始对中定位，于生产过程中决不可再作调整。当生产不同管径的管材时，固定支架不需作调整，可通过更换不同直径的成型轮（管材直径愈大，成型轮的直径愈小），来实现管材规格的变化。
气缸弹性支撑成型轮，提供使铝带包复成型的工作压力。它通过气缸中的压缩空气，将成型轮压合到由固定支撑成型轮托住的管材上，形成将铝带压合包覆到管材上的作用力（见前图片4 ）。此气缸中的工作压力大小，可通过压缩空气系统供气控制阀进行调整。同时，它通过气缸支撑，可实现弹性随动，在管材直径尺寸公差有些微小的变化时，使成型轮的工作压力，基本保持均衡。
2）铝带硬度变化对包复过程的影响
铝带包复成型柔顺与否，直接同铝带的弯曲弹性模量有关，铝带的弯曲弹性模量愈大，它的抗变形力愈强，可塑性愈差，在包复成型过程中，铝带对成型轮的反作用力就愈大。而铝带硬度的大小，直接表征了铝带弯曲弹性模量的高低。因此，当铝带的硬度增大时，成型轮就需要较大的工作压力，才能使铝带弯曲变形，实现对内管的包复。
对于固定支撑与气缸支撑配对的成型轮，当铝带的反弹力增大时，固定支撑成型轮的一侧，因是刚性支撑，可“巍然”不动；而气缸支撑的成型轮一侧，其气缸的工作压力应顶住并克服这个增大的反弹力，才能使铝带变形包复到内管上。当铝带抗变形的反弹力大于气缸内的工作压力时，此成型轮将会被推开，正在被铝带包复的管材就有可能从二成型轮间“跑偏”（见前图4）。
但必须强调指出，上述铝带硬度变化对包复过程的影响，是基于加热温度正常，内管本体有足够刚性的前提下，才会发生。如果加热温度过高，内管本体变软，则将会发生另外一种情况，铝带增大了的抗变形反弹力，未及将气缸支撑的成型轮推开，就先将内管本体挤压变形（挤扁），这很可能就是在更换较高硬度的铝带时，立即发生跑偏的另一个重要原因。此时，若采取提高工作压力或继续维持甚至提高加热温度，势必加剧跑偏。
3）成型轮须具备足够适当的工作压力和正确配置
从前述调查情况看出，不发生跑偏的“C公司”，其气缸工作压力均保持高位。当铝带硬度由低变高，其抗变形能力增高，在有更高一些的工作压力时，总可以强制铝带变形，实现包复。由此可见，足够的工作压力，是实现铝带成型包复的必要条件，在不至使内管发生塑性变形的前提下，此工作压力愈高愈好。
关于成型轮的配置问题，在调查中发现，无论设备制造厂，还是管材生产厂家，对此均未予以关注。
我们认为，在一、二类型生产线中，由于使铝带变形压合包复的作用力，是来自气缸支撑一侧的成型轮。因此，对其上下垂直或斜向配置的立轮，必须将气缸支撑成型轮，配置在主动施力压合铝带包复成型的一侧。而固定支撑成型轮应配置在被动受力托举管材的一侧。若反之，是不当的。
因为，从包复成型受力分析看，当气缸支撑成型轮配置在主动施力一侧时，此工作压力将直接作用在包复一侧的铝带上，使之包复成型。若反之，此工作压力将须透过内管管体，来压合其另一侧的铝带，实现包复。显然，这又加大了对加热温度的敏感性。在“硬度”与“温度”双重变化的影响下，加之工作压力调整不当，此工位管体将极易被压扁，发生跑偏。
从此角度看，*类生产线成型轮的配置中，其第1～5工位乃之第11工位，一般都是如此配置，但第6～10工位的配置比较混乱，目前尚不能排除它是导致跑偏的因素之一。
再看第二类生产线成型轮的配置，第1～5工位立轮部分，其气缸支撑成型轮均配置在上方；而其下半进行包复成型部分，则为固定支撑成型轮，此配置有欠合理。但由于其五组立轮处于成型机初始包复部位，内管表面刚刚开始被加热，加之其5个立轮工位间距离很短，内管管体热积累还很少。因此，这区间管体温度较低，刚度较高，能较有效地将气缸工作压力透过管体传递到铝带成型一侧，。因此，它在此区间生产过程正常，没发生过跑偏。
这个工作压力究竟需要多大？又如何定值？设备制造厂家没有规定。只有靠生产现场，据情决定，
不同生产线上的压缩空气的压力表指示的压强值，并不一定是成型轮上的工作压力值！对于不同生产设备，比较这个工作压力大小时，理应考虑到它们气缸活塞承压面积间的差异。，
4）不同工位加热风枪必须要具有适宜的加热温度
显然，在铝带的包复成型过程中，通过热风加热，使铝带上的胶膜及内管表面层充分熔化，包复压合后，胶膜高分子与内管表面层高分子实现相互充分穿插缠结固化，才能使铝带与内管间具有良好的剥离强度，这是我们为保证管材质量，对加热风机正常的功能要求。
为实现这一要求，在实际操作中，应考虑到铝带与塑料内管导热系数的差异，风枪喷口应偏向铝带一侧吹送热风，以实现铝带上胶膜及内管表面层形成较一致的熔化温度；
但往往在实际操作中，存在被忽视或难以准确掌握的如下几个环节：
（1）风枪喷口的风温过高，或风枪喷口角度过于偏向内管，从而造成内管过热，管体变软，失去“靠模”应具备的足够的刚度。在此情况下，即使工作压力适当，也难以避免造成铝带在成型轮的推压下，挤扁内管，无法按内管标准尺寸弧度成型，造成跑偏。
有时虽可勉强包复成型，但在此管端面上将会看到，铝带并未按内管外圆弧线包复，出现直线挤嵌入内管管壁，这种管材在使用安装时，旋切刀具将无法削掉这嵌入管壁内的铝带，无法焊接使用。在“E公司”生产现场看到的端面铝带内嵌的样品，即属于这种情况。
（2）没有考虑到塑料内管的导热系数较低（0.22～0.24 w/m.k），加热风枪施加的热量，不易被传导出去，在被加热区段会形成热量积累，从而造成沿生产线方向，管体温度逐级升高，导致后区管体过热变软，造成跑偏。
（C公司充分考虑了这一因素，有意控制风枪加热温度沿生产线方向，由高向低变化，或许这正是他们的生产线不发生跑偏的一个重要原因）。
但在现有的各类塑铝稳态管生产线上，都无法直接显现和控制铝带与内管应受热部位的温度，从而也无法判定合理的成型压力的*量值。
（3）没有考虑到铝带的导热系数较高（180w/m.k ），加热风枪施加的热量，易被传导出去这一情况。因而，在被加热区段内将风枪的喷口对中吹向铝带与内管之间，甚至偏向内管，结果造成铝带上的胶膜没有充分熔融，影响粘接质量，又易将使内管过热变软，造成跑偏。
显然，将风枪喷口适宜地偏向铝带一侧，合理地控制热风的加热温度，是同时保证管材的粘接质量和防止跑偏的重要手段。
5）要关注生产线的牵引速度与加热温度之间的协调关系
风枪喷口热风温度的调节，还应与生产线的牵引速度相适应。显然，当牵引速度提高时，应适当提高风温，反亦反之，从而保证铝带与内管粘合面处的温度基本保持平衡。这一方面可保证粘接剂与塑管外表在适宜的温度下有效粘合；又要防止在牵引速度减慢时，产生过热，影响粘接质量，甚至使塑料管体被烘软，拉伸变形，无法包复。
可见，风机加热温度与牵引速度不能合理适度地调节，也将是造成管材跑偏的一个重要因素。
通过前述4）、5）二方面分析，已经可以看出这个加热温度控制的重要性，不论是由于这样或那样的原因造成加热温度过高，使内管本体过热变软，可能就是以往在更换较高硬度的铝带时，即发生跑偏的重要原因。
当前，仅凭电压表V值的大小，来间接地调控风枪加热温度，是无法准确显示和控制内管同铝带粘合处温度的。特别是，在不同季节或不同车间环境条件下，
在生产线本身尚未具备温度显示功能的情况下，管材生产厂家可自行选购一“便携式*”（见附件II 便携式*资料选），测定铝带与管体被加热区域的温度。进而，对应加热风枪的电压表值，找出在不同条件下，电压与上述温度间的对应关系，才能准确合理操作。以便既能保证粘合所需的*温度，使管材具有的剥离强度；又能保证内管的管体不至于过热变软，防止跑偏。
综合以上五个方面的观察和分析，对于“跑偏”的原因，已清晰可辨。虽然由于目前现有设备的监控手段尚不完善，尚不具备对工作压力、加热温度间做出定量的测控和分析，但我们已经可以定性地看出它们内在的变化规律，即：在铝带硬度变化这一诱因的引发下，包复成型轮的工作压力不足，或内管加热过度变软，或二者交叉作用，是造成“跑偏”的zui主要原因这一结论，应该是成立的。
可以说，“跑偏”的“责任方”不在铝带，而主要在设备和工艺；只要温度控制得当，不使内管过热变软，在足够的适度的成型压力下，应用目前硬度范围的铝带，是可以实现正常包复，不出现“跑偏”！
*，生产过程中工艺参数的调整，不是孤立的，而是相互影响，相互制约的动态协调过程。适宜的加热温度，足够的工作压力，相应的牵引速度，三者协调合理的组合，才会构成一个理想完善的铝带复合粘接的工艺过程。合理地掌握它们之间的平衡关系，加之材料（包括铝带、粘结胶等），就一定会生产出外观顺滑靓丽，粘接牢固可靠，内在质量牢固的塑铝稳态管。
为求证这一分析结论及确认上述气缸内的工作压力定值，我们同杭州双林公司的钟鹏飞工程师（他在励进公司时，曾参与“原创型”生产线的开发研制），回复如下：
气动支撑成型轮机构，zui初是参照由金牛公司提供的德国图片仿制的，设备本身对气缸内的工作压力没有明确的整定值。一般在调试时，掌握如下规律：
气缸内的压力从高向低调，允许压力使内管产生一定的压缩弹性变形，以便保证足够的成型压合力。加热温度要从低向高调，调到粘接的*温度，但要防止使内管过热变软影响成型。
他对于我们在上述现场的观察和分析表示赞同。
四、分析跑偏尚须关注的几个问题
（一）生产线的成型机工位的对中
各成型工位的固定刚性支撑中心的对中，是保证铝带稳定、地实现包复成型的前提条件，这个“对中”，是在设备加工和装配时，通过对固定支撑成型轮的中心定位和安装精度来实现的。
为弥补设备结构定位精度的不足，在*类生产线的固定支撑座背部设置了微调螺丝（见图片16 ），但它是仅用于在生产线投料生产前的对中调整。在稳定生产后，微调螺丝不得再随意旋动。
成型机的“对中”是设备内在的结构因素，在生产过程中是保持不变的；“跑偏”是生产工艺中的动态过程，我们是在“对中”保持不变的前提下，来探讨“跑偏”发生的原因。
（二）必须坚持对铝带性能质量的正确要求
当我们通过分析，找出“跑偏”的主要成因的情况下，特别是对各种硬度的铝带“通吃”情况的存在，决不意味着可放弃对铝带的材质要求。
须知，铝带材质的优劣，是影响塑铝稳态管成型工艺和管材外观及内在性能质量的重要条件。
1）首先，应保证现行国家行业标准“CJ/T 210—2005”中提出的要求，铝带的断裂伸长率不小于12%，抗拉强度不小于110MPa。
生产实践表明，铝带愈软，运行愈稳定，特别是对于dn20～32小口径管。由于管壁较薄，加热温度稍许过高，内管本体极易变软。在生产过程中，当中途更换较高硬度铝带时，温度若不适时调整得当，由于铝带刚度的提高，未及包复变形，铝带就先将内管挤压变形，引发跑偏。
因此，铝带生产厂家应在保证其强度指标前提下，加大其断裂伸长率，尽可能降低铝带的硬度（或弹性模量）。这是保证生产线稳定运行和管材表面质量的重要因素。
据当前的使用经验，应使铝带的维氏硬度值，一般保持在22~27kgf/mm2之间，并尽可能靠近其下限值。
2）应保证铝带厚度的均匀性、铝带表面的光洁度、铝带宽度的尺寸精度，它们将会对包复成型工艺的稳定性、管材的表面质量以及管材成本，产生重要影响。
3）应确保铝带粘胶复膜质量。上述跑偏问题，虽未曾涉及铝带粘胶复膜质量，但粘胶复膜质量的优劣，将对稳态管铝带的粘接强度产生影响。
（三）正确理解与合理控制成型轮气缸的工作压力
在前述“固定刚性与气缸弹性支撑成型轮二者的功用”一节中，针对“跑偏”间题，已对此作了较详细地观察和分析。有人问，为什么成型工位都要“固定”与“气缸”组合配置？工作压力如何才能实现有效调整？为此，进一步补充说明如下：
在当前应用中的稳态管生产线，一般均采用由固定刚性支撑与气缸弹性支撑配对的成型轮组合，这是一种比较合理的配置。
我们已经清楚，其固定支撑成型轮是起定位定尺作用，其压合成型所需的工作压力是来自气缸支撑的成型轮，它将包复铝带的管材压合到固定支撑一侧的成型轮上。
因气体具有可压缩性，因而可实现弹性支撑。当因被包复管材的尺寸跳动或其它原因，推动成型轮产生位移时，将引发气缸中的气体容积发生变化，其压力相应随之发生变化，它们基本遵从物理学中理想气体的“玻-马定律”，即： P1V1= P2V2 或P2= P1·V1/V2。
在正常工作时，由于内管尺寸公差的变化引发的弹性支撑位移变化都比较小，气缸容积V1 和V2之间的变化也就比较小。因此，在正常工作中，气缸中的压力P2 相对于P1基本保持不变。因而，由固定刚性支撑与气缸弹性支撑配对的成型轮组合，可使整个工艺过程中的压合成型的工作压力基本保持稳定。
由此可见，人们试图通过调整固定支撑成型轮来调整工作压力是无效的，而只有通过改变气缸中压缩气体的工作压力，才是调整成型压合力的*有效手段。
在实际应用中，有许多操作人员试图通过调整固定支架背部的调整螺丝来调整成型工作压力。结果，调整螺丝推压管材发生的位移，被气缸支撑的一侧吸收，成型压力未实现调整，却意外地改变了原始定位，严重破坏了对中，这是应引以为训的。
另外，还应看到控制成型轮气缸工作压力的另一功能，即成型轮使铝带受力压合变形，使铝带与塑管外表紧密贴合，提供了粘接胶同塑料内管外表面间高分子的相互穿透，紧密结合，从而提高复合管铝带剥离强度的重要工艺条件。因此，在保证内管不产生塑性变形的情况下，保持较高的气缸工作压力，对于减少铝带硬度变化产生的影响和提高管材产品质量都是有利的。
此中，一定要切切注意气缸工作压力与风枪加热温度，在生产过程中其间的相互制约关系，只有在合理的加热温度条件下，通过提高气缸工作压力解决跑偏才是有效的。
（四）一份值得关注的水平式成型机设备介绍
我会员企业“佛山市欧瑞玛机械科技有限公司”推出的稳态管成型机，确有别于“原创型”，他们特别强调该生产线可基本保证不出现“跑偏”的这一技术特性。
由于他们的这种类型生产线推出较晚，了解这类生产线的人还不多，他们从作为一个会员企业的角度，要求“联合会”能够协助做一推介。为能在比较中，互论短长，促进技术发展，在此转载了他们的有关补充说明。
据广东欧瑞玛机公司介绍：
其水平式稳态管成型技术是以德国*公司的铝塑复合管生产线为原型，经过广东欧瑞玛公司结合稳态管的成型特点，经过持续不断的技术研发而创新的*特色的一项稳态管热熔成型技术。其突出的特点，除上述已介绍的几点外，尚有如下几个方面：
（1）该技术的核心是确保铝带搭接缝位置在复合管的zui上方（这对于焊接工艺过程是极为重要的），所有五组立轮的垂直方向定位由设备水平安装精度保证，不需作任何调整；而左右水平方向的对中，可通过手轮进行调整。这使得不同硬度的铝带或在分条过程中产生带切口波纹的铝带，均可以通过调整达到搭接缝的位置，这也就是德国*公司的超声波搭接焊成型的控制技术。
（2）由于搭接部分是铝带之间的粘接，所以较之铝塑之间的粘接更为困难，原因是未涂胶的下搭接面存在氧化层，因而影响了热熔胶的粘接效果。因此，利用滚轮的线速度差而产生的纵向划移的原理，通过卧轮内外縁的线速度差，有效地打磨掉了铝带表面的氧化层，从而实现了铝带搭接部分的牢固结合。为实现此项要求，搭缝必须在正上方。由于成型轮包复成型的弧度及角度，是由成型轮的安装精度及结构型线确定了的，无法作旋转调整。因此，*公司的超声波搭接焊成型的控制技术，为实现搭缝始终在正上方和有效粘合提供了技术保证。
（3）节能减耗为本类型生产线的一大特点
A）本类型成型机的尺寸小，重量轻，结构简单，占地面积小。因而，综合一次性投入低。这既有利于国家，也有利于企业。
B）由于成型工位间距离小，相邻工位间的热损失小，各工位加热功率综合整体大幅度降低，从而为降低产品的生产成本，创造了有利条件。
（4）生产稳定，不跑偏，包复成型质量有保证，特别是末级第11～12工位的压合、校圆功能，可保证搭接缝压合紧密，管材园整度高，这是本机的一大长处。
（5）本类成型机的成型速度高、电功率消耗低，也是本生产线的一个特点，由于采用了较大功率的热风焊枪，同时每组成型轮上的气压均可以单独调节，以达到合适的热合压力，这样在实际的生产过程中可以提高管材的线速度，以达到提高生产率的目的。
据目前使用本类设备厂家提供的数据表明，Dn20的管材复合的线速度可以达到6-7米/分钟。根据核算，在相同产量下，其热风焊枪电功率消耗，实际较其它类型设备，可降低30～40％！
（6）应注意末级第11～12工位的尺寸控制，若尺寸偏小，铝带嵌入内管壁过深，会给应用中旋切剥铝皮造成困难，无法同管件焊接。
仅在此强调上述几点。余者，欢迎业内关注这一技术的同行，实地访问交流。
结束语
本文仅作为一个引子，我们还正期待着拥有塑铝稳态管生产线的会员企业，通过在今后的实际生产过程中，对此作进一步验证、补充和纠正，以期共同找出解决困扰我们已久的“跑偏”问题的有效途径。
为尊重各会员企业的意愿，在上述调研中有意隐去了会员企业的名称，以A、B、C、D、E公司代之。
在调研和写就本文的过程中，同在设计制造稳态管生产线设备及在生产稳态管产品方面具有丰富经验的杭州双林公司钟鹏飞工程师、广东欧瑞玛公司王斌教授、金德管业集团宝鸡工业园刘奎武等，多次进行交流和研讨，为拟就本文提供了可贵的帮助，在此谨代表联合会致以zui诚挚的谢意！
中国PP/PE管道企业联合会
来 枫