قلب خطوط توليد لوله، اكسترودر آن هاست و شرايط نهايی محصول ذوب همگن مواد و انتقال لوله ی تولیدی به سمت جلوی خط تولید ، بستگی دارد. لوله های پلی اتیلنی معمولاً با اكسترودرهای تك پيچی توليد میشوند. با توجه به مهندسی فرايند و ابعاد لوله، معيارهایی را بايد در اكستروژن لوله ها در نظر گرفت.
بتوان گشتاورهای زياد را برای به دست آوردن بيشترين مقدار خروجی به كار برد.
مذاب بدون داشتن نوسانات از اكسترودر خارج شود.
سرعت های خروجی زياد را در سرعت های كم چرخش پيچ ايجاد كرد، بدين ترتيب در ماده به علت تخريب يا شبكه ای شدن آن تغييری به وجود نمی آيد.
دمای مذاب بهينه باشد.
شرايط فرايند انعطاف پذير باشد.
سايش قطعه ها حداقل باشد.(روی سطح سیلندر و مارپیچ سخت کاری شود)
فشار استاندارد در اکسترودر ایجاد گردد تا لوله تست های لازم را پاس کند .
توسعه استفاده از اكسترودرهای تك پيچی در توليد لوله های پلی اتیلنی به دليل تحقق دو هدف بهبود كيفيت مذاب يا محصول و افزايش بازده توليد انجام شد. برای اكسترودر با قطر پيچ مشخص، افزايش بازده توليد به معنی افزايش خروجی مذاب است. بدين منظور، اكسترودرهای با نسبت L/D 25الی30 که برای مدتی طولانی مناسب تشخيص داده میشدند به نسبت L/D 30الی33 افزايش مقياس دادند. اين افزايش مقياس، با افزايش نسبی در توان موتور و گشتاور پيچ همراه بوده است و اما در نهایت اپتیمم ترین مقدار طولی این اکسترودر 34 الی 36 تعیین شده است که با کیفیت ترین محصول را با راندمانی بالا تولید می کند .
دستيابی به خروجی زياد در خطوط تولید لوله ، تنها زمانی امكان پذير است كه از اكسترودر با سيلندر شياردار و دارای آب گردان استفاده شود. در اكسترودری كه به علت شيارداربودن دهانه خوراك، دارای عملكرد انتقال مثبت است، ناحيه خوراكدهی معين كننده مقدار خروجی خواهد بود. بدين ترتيب مقدار خروجی تقريبا مستقل از فشار برگشتی است.
برای اينكه عملكرد انتقال مواد توسط اكسترودر، مستقل از جریان فشار برگشتی مواد باشد، لازم است كه طراحی شيارها كاملا با آرايش پيچ در ناحيه خوراك دهی مطابقت داشته باشد. تعداد و سطح مقطع شيارها، عمق و گام كانالها و نيز شكل كلی ناحيه خوراك دهی، به عنوان تابعی از اندازه ماشين و نوع ماده ورودی و نيز همراستا با سرعت خروجی معين میشوند. هدف اصلی بهينه كردن اكسترودر با سيلندر شياردار، حداقل كردن فشار است. زيرا با افزايش فشار در كانال مقدار سايش پيچ بيشتر میشود. تقاضای توليد كنندگان لوله برای داشتن خروجی بيشتر بدون افزايش سايش، با استفاده از پيچ های دومرحله ای دست يافتنی است. گام اين پيچ ها در ناحيه خوراك دهی با گام ساير نواحی متفاوت است و با سامانه خوراك دهی شياردار كاملا انطباق دارد. همچنین مصرف زیاد مواد بازیافتی در این سیستمهای اکستروژن، سبب خورده شدن سریع مارپیچ میشود. بنابراین سطوح اکسترودر توسط روشهای سختکاری نیتراته کردن و بای متالیک از خورده شدن محافظت میشود.
با درنظر گرفتن قطر ماردون به اندازه ی D ،وجود گامهای متفاوت (كمتر از 1 Dدر ناحيه خوراك دهی و بيشتر از 1 Dدر ساير نواحی) باعث میشود، فشار درون سيلندر به ويژه در ناحيه خوراك دهی به طور شايان توجهی كاهش يابد. درنتيجه سايش كمتر شود. پيچ در تمام محدودههای سرعت، در خروجی ثابت و مشخصی كار میكند و بنابراين مستقل از سرعت و فشار است. در مقايسه با پيچ تك مرحلهای، خروجی ثابت و مشخص اين پيچها در سرعت توليد يكسان بهطور شايان توجهی بيشتر است. افزون بر اين در خروجی يكسان، دمای مذاب برای پيچهای دومرحلهای كمتر است. همانطور كه گفته شد، فشار بسيار اندك در بخش سيلندر شياردار و سرعت خروجی زياد در سرعتهای پيچ بسيار كم، موجب كاهش سايش سيلندر و پيچ به مقدار زياد میشود. تمام اكسترودرهای تك پيچی كه قابليت نرم كردن جريانهای بزرگی از مذاب را دارند، برای همگن كردن مذاب احتياج به اجزای برشی و اختلاط دارند. بسته به نوع ماده و خواص نهايی محصول، از اجزای برشی برای پخش مناسب و از اجزای اختلاط برای انجام عمل اختلاط در جهتهای طولی و عرضی مذاب استفاده میشود. هنگامی كه احتياج به همگن سازی بسيار زياد وجود دارد، از مخلوط كنهای ديناميكی بسيار مؤثر استفاده میشود كه بخشهای ثابت و چرخنده دارند. مخلوط كنهای ديناميكی دارای حفرههايی در سيلندر و پيچ هستند كه موجب تقسيم كردن و توزيع مواد میشوند. درنتيجه، اين مخلوط كنها برای افزودن مستربچهای رنگی يا افزودنیهای مايع به مذاب پليمر و پخش و همگن سازی آنها ايدهآل هستند. به عنوان مثال، شركت آلمانی رايفن هاوزر جزء اختلاطی را با نام استاروميكس طراحی كرده است. معمولاً مناسبتر است، مخلوط كنهای ديناميكی به پيچ اكسترودری اضافه شوند كه دارای اجزای برشی و اختلاط است. بدين ترتيب اين سامانه موارد زير را تأمين میكند:
ـ يكنواختی مذاب هنگام فرايندكردن تركيبات لوله پلی اتیلنی به كمك اكسترودری با كارايی زياد و قطر پيچ بزرگتر از 90 mm بهبودمیيابد. ـ پخش مستربچ رنگی در مذاب، به طور بهينه انجام میگيرد و بهتر از اكسترودر با پيچ استاندارد است.
