電線電纜生產工藝詳細知識

    塑料電線電纜的主要絕緣材料和護套材料電纜是塑料的  熱塑性塑料具有優異的性能和良好的加工性能工藝特性，尤其是用于電線生產時電纜擠壓絕緣和護套工藝簡單方便。  電線生產的基本方式電纜塑料絕緣層和護套是用單螺桿擠出機連續擠出的。  由于擠出機具有連續擠出的特點，塑料絕緣和護套的生產過程也是連續的。  至于電線的生產電纜值得關注的是，產品規格和擠壓零件的差異往往決定了擠壓設備的一些變化工藝因素  然而，一般來說，擠出涂層工藝各種產品和各種零件非常相似。擠壓原理，工藝模具類型主要描述如下，一般作為主要部分，個別作為輔助部分。  
第1節塑料的擠出
 I .塑料擠出的基本原理
擠出機的工作原理是使用特定形狀的螺桿在加熱的機筒中旋轉，將從料斗中送出的塑料向前擠出，使塑料均勻塑化(即熔化)。通過不同形狀的機頭和模具，塑料被擠壓成各種形狀的連續塑料層，以擠壓到線芯上電纜  
 1。塑料擠壓工藝[電線的塑料絕緣和護套電纜是通過連續擠壓制成的。擠出設備通常是單螺桿擠出機。  擠出塑料前，檢查塑料是否潮濕或無其他雜物，然后預熱螺桿并將其加入料斗。  在擠出過程中，裝在料斗中的塑料通過重力或進料螺桿進入料筒，在旋轉螺桿的推力作用下不斷向前推進，并從預熱段逐漸向均化段移動；同時，塑料被螺桿攪拌擠出，在機筒的外部熱量和塑料與設備之間的剪切摩擦作用下，變成粘性流動狀態，在螺桿槽內形成連續均勻的物料流動。  在中規定的溫度下工藝，塑料從固態變成熔融狀態的塑料物體，然后通過推動或攪拌螺桿將*塑化的塑料推入機頭；到達機頭的材料流通過模芯和模套之間的環形間隙擠出，圍繞導體或線芯擠出以形成連續且致密的絕緣層或護套層，然后冷卻并固化以生產電線電纜  
 2。擠出過程的三個階段
塑料擠出最重要的基礎是塑料的塑性狀態  塑料在擠出機中的成型是一個復雜的物理過程，包括混合、粉碎、熔融、塑化、排氣、壓實和最終成型。  值得注意的是，這一過程是持續實施的。  然而，人們習慣于根據塑料的不同反應將擠出過程(連續過程)人為地分為不同的階段，即:塑化階段(塑料的混合、熔化和均質化)；成型階段(塑料擠出成型)；凝固階段(塑料層的冷卻和固化)  [第一階段是塑化  也稱為壓縮階段  它是在擠出機的機筒中完成的，通過螺桿的旋轉，塑料從顆粒狀固體變成了塑料粘性流體。  塑料在塑化階段有兩種熱源:一是桶外電加熱；第二個是螺桿旋轉時產生的摩擦熱。  起初，熱量是由桶外的電加熱產生的。正常啟動后，在壓縮、剪切和攪拌過程中，由螺桿選擇的材料和機筒內壁之間的摩擦以及材料分子之間的內部摩擦產生熱量。  [第二階段是形成階段  這是在機頭中進行的。由于螺桿旋轉和壓力，粘性流體被推到機頭，并通過機頭中的模具被模制成各種尺寸和形狀的所需擠壓材料，并被涂覆在線芯或導體的外部。  [第三階段是塑造階段  它在冷卻水箱或冷卻管道中進行。冷卻后，塑料擠出涂層從無定形塑料狀態變為固定固態。  
 3。塑化階段塑料流動的變化
在塑化階段，塑料在被螺桿沿螺桿軸向推到頭部的過程中，經歷溫度、壓力、粘度甚至化學結構的變化。這些變化在螺釘的不同部分是不同的。  塑化階段根據塑料流動時物料狀態的變化過程，人工分為三個階段，即加料階段、熔化階段和均質階段。這也是擠出螺桿的一種分段方法，每個階段對塑料擠出的影響不同，塑料在每個階段呈現不同的形態，從而表現出塑料的擠出特性  [/小時/]在進料段，首先為粒狀固體塑料提供軟化溫度；其次，螺桿旋轉與固定筒之間產生的剪應力作用在塑料顆粒上，實現軟化塑料的破碎  最重要的是通過螺桿的旋轉產生足夠連續穩定的推力和反向摩擦力，形成連續穩定的擠出壓力，從而實現粉碎塑料的攪拌和均勻混合，并初步進行熱交換，為連續穩定的擠出提供基礎。  該階段產生的推力是否連續、均勻、穩定，剪切應變率是高還是低，破碎和攪拌是否均勻，直接影響擠壓質量和產量。  
在熔融段，由于螺桿的推動作用，破碎、軟化和最初混合的塑料沿螺桿槽向頭部移動，并從進料段進入熔融段。  在這一部分，塑料遇到了較高溫度的熱效應，這是熱源。除了桶外的點加熱，螺桿旋轉的摩擦熱也起作用。  來自進料段的推力和來自均化段的反作用力導致塑料在其前進中形成回流，該回流在螺桿槽中和螺桿與機筒之間的間隙中產生。回流不僅使物料進一步混合均勻，而且增加了塑料的換熱效果，達到表面熱平衡。  由于該階段的操作溫度已經超過塑料的流變溫度，并且操作時間長，塑料已經改變了其狀態，與加熱筒接觸的材料開始熔化，在筒的內表面上形成一層聚合物熔融膜。當熔體薄膜的厚度超過螺桿頂部和機筒之間的間隙時，它將被旋轉的螺紋刮掉，并聚集在前進的螺紋前面，形成熔體池。  由于筒體和螺紋根部之間的相對運動，熔池產生了材料的循環流動。  螺旋肋后面是一個固體床(固體塑料)。在材料沿著螺旋槽向前移動的過程中，隨著熔融段中螺旋槽的深度朝著均化段逐漸變淺，固體床被連續地擠壓向筒體的內壁，加速了從筒體到固體床的熱傳遞過程。同時，螺桿的旋轉對筒體內壁上的熔膜產生剪切作用，從而熔化熔膜與固體床之間界面處的材料，逐漸減小固體床的寬度，實現*消失，即從固態變為粘性狀態。  此時，塑料的分子結構已經發生了根本性的變化，分子間的張力也極其松弛。如果塑料是結晶聚合物，其結晶區開始減少，無定形態增加。除了超大分子，主體已經完成塑化，這就是所謂的“初步塑化”。在壓力的作用下，固體材料中所含的氣體被排除，從而實現初步壓實。  
在均質化部分，有幾個突出的工藝特點:該段螺紋深度最淺，即螺紋槽容積最小，因此這是螺桿與筒體之間壓力最大的工作段。此外，來自螺桿的推力和來自篩板的反作用力是塑料“手對手”的直接區域。這部分也是擠壓溫度最高的部分工藝因此，在這個階段，塑料承受最大的徑向壓力和軸向壓力。這種高壓效應足以消除塑料中包含的所有氣體，并壓實和壓實熔體。  該部分的名稱為“壓力均衡部分”  然而，由于高溫的作用，在熔融段中未被塑化的聚合物在該段中被塑化，從而最終消除“顆粒”并使塑料充分且均勻地塑化，然后充分塑化且熔融的塑料由機頭在恒定壓力下定量且均勻地擠出。  
 4。擠出過程中塑料的流動狀態
在擠出過程中，螺桿的旋轉在機筒靜止時推動塑料，這在機筒和螺桿之間產生相對運動。這種相對運動在塑料上產生摩擦，并將塑料向前拖動  此外，由于機頭中的模具、多孔篩板和過濾網的阻力，塑料預先產生反作用力，這使得塑料在螺桿和機筒中的流動變得復雜  一般來說，塑料的流動狀態被認為由以下四種流動形式組成:
 1)正向流動——指塑料沿螺旋槽流向頭部的流動  它是由螺桿旋轉的推力產生的，是四種流動形式中最重要的一種。  正流速直接決定擠出量  
 2)反向流動——也稱為反向流動，它的方向與正常流動的方向*相反  它是由機頭中的模具、篩板和濾網在機頭區域產生的壓力(塑料前進的反作用力)造成的，這阻礙了塑料的前進。  從機頭到進料口的形狀變成“壓力下的回流”，也稱為“背壓流”  它會導致生產能力的損失。  
 3)交叉流動-它是沿軸線的塑性流動，即垂直于螺紋槽  當螺桿旋轉時，它也是通過推動形成的。  它的流動受到螺旋槽側壁的阻礙。由于兩側螺紋的相互阻力，螺桿在旋轉，塑料會在螺桿槽內翻轉形成環形流，所以橫流基本上是環形流。  在桶中將塑料混合并塑化成熔融狀態時，循環起著重要作用。  循環使物料在桶內攪拌混合，促進桶與物料之間的熱交換。提高擠出質量意義重大，但對擠出流量影響不大。  
 4)泄漏-也是由機頭中的模具、篩板和濾網的阻力引起的。  然而，這不是螺旋槽中的流動，而是在螺桿和機筒之間的間隙中形成的回流。  它還會導致生產能力的損失。  由于螺桿和機筒之間的間隙通常很小，在正常情況下，泄漏流量比正常流量和反向流量小得多。  在擠壓過程中，漏流會影響擠壓量，漏流會增加，擠壓量會減少  
塑料的四種流動狀態不會以不同的形式出現。對于某種塑料顆粒，既不會有真正的回流，也不會有封閉的循環。  熔融塑料在螺旋槽中的實際流動是上述四種流動狀態的組合，其中一種在螺旋軌道中向前流動。  
 5。擠出質量
擠出質量主要指塑料的塑化是否良好，幾何尺寸是否均勻，即徑向厚度是否一致，軸向外徑是否均勻  除了塑料本身，決定塑化的因素主要是溫度、剪切應變率和作用時間。  擠出溫度過高不僅會導致擠出壓力波動，還會導致塑料分解，甚至可能導致設備事故。  然而，減小螺桿槽的深度和增加螺桿的長徑比有利于塑料的熱交換和延長加熱時間以滿足均勻塑化的要求，但它們會影響擠出量并給螺桿的制造和組裝帶來困難。  因此，保證塑化的重要因素應該是提高螺桿旋轉引起的塑料剪切應變率，從而實現均勻的機械混合、均衡的擠出熱交換，從而為均勻塑化提供保證。  該應變率的大小由螺桿和機筒之間的剪切應變力決定，剪切應變率為:
，其中δ-為剪切應變率(1/min)
d-為螺桿直徑(cm)
n-為螺桿轉速(r/min)
-為螺桿槽深(cm)
。因此，在保證擠出量的要求下，可以在提高轉速的情況下增加螺旋槽深度  此外，螺桿與機筒之間的間隙也影響擠出質量。如果間隙過大，塑料的回流和泄漏會增加，這不僅會引起擠出壓力波動，而且會影響擠出量。此外，由于回流增加，塑料過熱，導致塑料燒焦或難以成型。  
二。塑料擠出機操作程序
塑料擠出單元由一臺擠出機(主機)和一些輔助設備組成。工作人員應該在生產中密切合作。操作人員必須熟悉成長過程和操作程序。  
 1。塑料擠出機的擠出工藝
塑料擠出機是一種熱擠壓設備  盤繞的電纜或者纜芯放置在放線裝置上并且必須具有一定的張力。通過張力矯直裝置后，進入擠出機頭擠出絕緣層或護套層。  
塑料顆粒通過料斗被送入擠出機的機筒。由于螺桿的旋轉，塑料顆粒進入擠出機的機筒。一方面，塑料顆粒被加熱，另一方面，螺桿被旋轉和攪拌以促進塑料的塑化，塑料顆粒被推到擠出機的頭部并從模口擠出。塑料顆粒被*且緊密地連續擠壓并包裹在電線的線芯或電纜芯上電纜  
為了控制塑料層的厚度和擠出壓力，應調整模芯和模套之間的環形間距，使塑料層均勻。  
機組中的每臺機組均采用單獨傳動，機組之間的工作速度可分別調節。  螺桿速度和牽引速度應相互匹配，以保證電線擠壓外徑和塑料層厚度均勻電纜并滿足以下要求工藝  放線、收線和卷繞速度應與電線的生產速度相匹配電纜防止其他質量問題  
根據中規定的控制溫度工藝，選擇合適的模具，并經常觀察加熱系統、外徑和速度的變化，防止塑料層出現偏心、燒焦和塑化不良的現象。  

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