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天行电缆浅谈:电缆生产工序之挤塑(一)

来源: | 发布日期:2022-02-15


 挤塑工序包含绝缘和护套生产工序。绝缘生产方式有:涂覆、绕包、挤包,以及它们的组合。现在绝缘生产主要的是涂覆(绕组线,已不在生产许可证管理范围)和挤包(电线电缆)。

一、塑料挤出设备与模具

 1.塑料挤出设备:挤出机

    1.1挤塑机的工作原理:利用特定形状的螺杆在加热的机筒中旋转,将由料斗中送来的塑料向前压,使塑料均匀地塑化,通过机头和不同形状的模具,使塑料挤压成各种形状的制品。

    1.2挤塑机的基本结构:挤塑机由挤压系统、传动系统和加热系统(冷却)组成。

    1.2.1 挤压系统(包括螺杆、机筒、料斗、机头和模具五部分)

    ① 螺杆:螺杆是挤塑机中的重要部分,它是由高强度、耐热和耐腐蚀的合金钢制成,其作用是将塑料向前推进,产生压力,搅拌,旋转时与塑料产生摩擦热,使塑料熔化,并边连续不断地将融体送入机关挤出,它直接关系到挤塑机的应用范围和生产率。

    ② 机筒是一个金属筒,一般用耐热耐压的强度较高的,坚固耐磨、耐腐蚀的合金钢或内衬合金钢的复合钢制成,它与螺杆构成了塑料塑化和输送作用的挤压系统的基本结构,机筒的长度一般为其直径的15~30 倍,以使物料得到充争加热和塑化充分为原则。机筒应有足够的厚度,刚度、内壁应光滑。在机筒的外面装有电阻或感应加热器测量装置及冷却系统。

    ③ 料斗通常为锥形容器,其容积至少应能容1 小时的用料,料斗底部装有切断料流截短装置,料斗侧面装有视孔可标定和计量。

    ④ 机头是挤塑机的成型部件,机头主要有过滤装置(多孔板和筛网)、连接管、分流器、模芯座、模具等组成。

    1.2.2 传动系统

    它的功能是保证螺杆以所需要的力矩和转速匀速地旋转,一般伟动系统都包括三个必要的环节:原动力——变速器——减速器。要求螺杆的转速稳定,不随其负荷的变化而变化,以保证制品质量均匀一致。但在不同场合下又要求螺杆能变速,以达到一台设备能挤出不同规格制品的要求。为此传动电机一般采用整流电机、直流电动机等。

    1.2.3 加热冷却系统

   功能:通过机筒的加热或冷却,以保证塑料始终在其工艺温度范围内挤出。

    ① 塑机的加热方法:挤出机螺杆速度保持恒定时,影响出胶量稳定性的主要因素是挤塑机的机身温度。

交联挤塑机加热方法通常有两种,采用载体(如加热水)加热和电阻器加热。采用载体加热的特点是加热均匀,不易产生局部过热现象,但是载体加热温度对系统的密封性能要求很高,成本较高。因而用于温控要求较高挤塑机上。

   ② 塑机冷却:在挤出过程中经常会产生机筒内塑料温度过高,热量过多的现象,如不及时排出过多的热量,则容易引起物料“先期交联”;挤塑机一般在两个部位冷却:机筒冷却和机头冷却。

    a.机筒冷却(机筒冷却方法有两种风冷和水冷)

    从冷却效果来看,空气冷却比较柔和,冷却速度较慢,水冷却速度则快,但比较激烈,易造成较强的“热振动”,水冷却系统的设计是比较复杂的,它除了具有良好的冷却效果外,还应有良好的密封性以防泄漏,使在不需要冷却时,最好能使冷却系统中的水全部逸出,以免因存水产生的水垢使冷却系统堵塞,结构上还应有利于维修,目前的水冷却系统大部分是在机筒外表面车出螺旋形沟槽,然后盘绕冷却管。

  b.螺杆冷却

   冷却螺杆的主要目的是防止塑料过热,此外冷却螺杆的加料段也有利于物料往机头输送。通入螺杆的冷却介质通常是水,水温可以根据要求保持一定数值。甚至螺杆的冷却长度也可以调整,有时全长冷却,有时只冷却一部分,最新设计的挤塑机螺杆温度可以分区调节。

1.2.4挤塑机螺杆参数

    螺杆的主要参娄有直径长径比、压缩比、螺距、螺槽宽度、螺旋角、螺杆与机筒之阐的间隙等。

    ①螺杆直径D:挤塑机的大小规格通常用螺杆直径表示,直径越大,出胶量就越大,挤出量近似和其平方成比例,因此螺杆直径少许增加, 将引起挤出量的显著增加。

    ②长径比L/D:螺杆工作部分长度L 与直径D 的比值。在螺杆直径一定时,增大长径比就意味增加螺杆的长度,长径比越大,有利于物料充分塑化,同时还能产生较大的压力,保证产品更加密实,提高质量。然而长径比太大也不行,对交联料产生过分塑化,引起物料的先期交联,用于交联机组的挤出机,长径比一般在20~25 倍之间。

    ③压缩比是加料段第一个槽容积与均化段最后一个螺槽容积之比,压缩比的选择,应根据原材料不决定,塑料性质不一样,压缩比也不一样,颗粒大、压缩比小;颗粒小、压缩比大,低密度聚乙烯的压缩比为2~3 倍。

    ④螺槽深度H:即螺纹的外半径与根部半径之差,根据压缩的要求,加料段槽深大于熔融段,熔融段又大于均化段,加料段螺槽深度大,有利于提高其输送能力,熔融段和均化段螺槽浅,螺杆能对物料产生较高有剪切速度,有利于机筒壁向物料传热和物料的混合和塑化。

 2.  挤出机的模具

    2.1挤出机的模具分为挤压式、半挤管式、挤管式。

2.2各种模具的特点:

   2.2.1.挤压式优点:

     1)、挤出的塑料层结构紧密结实。

    2)、绝缘与导体结合紧密无隙,挤包层的绝缘强度可靠。

     3)、外表面平整光滑。

   2.2.2.挤压式缺点:

     1)、调整偏芯不易。

    2)、配模的准确要求高,产品质量对模具依赖性大。

    3)、 挤出线的弯曲性不好。

   2.2.3挤管式优点

    1)、挤出速度快。

    2)、操作简单,调偏芯容易。

    3)、间隙大,磨损小,使用寿命长。

    4)、配模方便。

    5)、塑料定向拉伸,塑料挤出强度增加。

    6)、护套厚度容易控制。

 2.2.4挤管式缺点:

   1)、致密性差。

   2)、塑料与线芯结合性差。

2.2.5半挤管式:吸取了挤压式和挤管式的优点。

        青岛天行电缆有限公司是一家山东省内专注生产电线电缆的技术企业,拥有国内优异线缆生产设备和检测设备150余台套,优良的生产工艺、现代化的检测设备、确保产品质量稳定,供货及时性。公司主要产品有 电力电缆 、矿物质电缆、 高寿命电线电缆、辐照交联电缆、 控制电缆 计算机电缆光伏电缆、通信电缆、数据电缆、 低烟无卤电缆阻燃耐火系列电线电缆等。

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