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文檔簡介

1、緒 論電線電纜有五大類產(chǎn)品:電力電纜、裸線、通信電纜與光纜、繞組線、電氣裝備用電線電纜。它們是輸送電能、傳遞信息和制造各種電機、電器、儀表所不可缺少的基礎器材,是未來電氣化、信息化社會中必要的基礎產(chǎn)品。電線電纜制造業(yè)是國民經(jīng)濟中最大的配套行業(yè),其產(chǎn)品必須滿足各使用領域的技術(shù)性能和價格性能比要求,滿足人民生活水平不斷提高的要求。其發(fā)展具有超前于應用領域發(fā)展的必要性。電線電纜制造業(yè)作為配套行業(yè),是各產(chǎn)業(yè)(尤其是基礎性產(chǎn)業(yè))的基礎,其產(chǎn)品廣泛應用于能源、交通、通信、汽車以及石油化工等基礎性產(chǎn)業(yè),其發(fā)展受國際、國內(nèi)宏觀經(jīng)濟狀況、國家經(jīng)濟政策、產(chǎn)業(yè)政策走向以及各相關(guān)行業(yè)發(fā)展動態(tài)的影響。因此,與國民經(jīng)濟的

2、發(fā)展密切相關(guān)。20世紀90年代以來,中國電線電纜沐浴著國民經(jīng)濟快速穩(wěn)步向前發(fā)展的東風,飛速發(fā)展,被譽為城市“神經(jīng)”和“血管”的電線電纜行業(yè),肩負著為各行各業(yè)國民經(jīng)濟支柱行業(yè)配套的職能,業(yè)已成長為我國機械行業(yè)中位置僅次于汽車的第二大產(chǎn)業(yè),而且我國是一個巨大而且還在不斷成長壯大的市場,中國人口是世界人口的五分之一,但線纜產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值僅占世界線纜產(chǎn)業(yè)的15%左右,這個巨大的市場還有許多的發(fā)展空間和空白點,有待于開發(fā)。十一五”期間,按國民經(jīng)濟的發(fā)展速度年遞增7%8%計算,電線電纜行業(yè)發(fā)展速度將與國民經(jīng)濟的發(fā)展速度持平,預計在8.5%左右。從宏觀上看,整個中國電線電纜行業(yè)正處于快速發(fā)展增長期。 在中國線纜

3、行業(yè)快速發(fā)展的同時,電線電纜行業(yè)又開始面臨著新的問題。目前,電線電纜行業(yè)產(chǎn)品品種滿足率和國內(nèi)市場占有率均超過90%,全行業(yè)生產(chǎn)能力已大大超過市場需求。總量過剩、有效供給不足、結(jié)構(gòu)性矛盾突出、投入產(chǎn)出低、科技創(chuàng)新薄弱等問題日益嚴峻,開始嚴重阻礙電線電纜行業(yè)的健康發(fā)展。2011年4-10月,國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局組織地方質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局開展了全國電線電纜產(chǎn)品質(zhì)量聯(lián)動監(jiān)督抽查和生產(chǎn)企業(yè)調(diào)查,共對30個省(自治區(qū)、直轄市)2603家企業(yè)生產(chǎn)的3803批次電線電纜產(chǎn)品進行了監(jiān)督抽查。本次抽查主要依據(jù)GB/T12706.1-2008額定電壓1千伏到35絕緣子避雷器電力電纜及附件第1部分:額定電壓1千伏和3

4、千伏電纜、GB/T5023.5-2008額定電壓450/750伏及以下聚氯乙烯絕緣電纜第5部分:軟電纜軟線、JB/T8734.3-1998額定電壓450/750伏及以下聚氯乙烯電纜電線和軟線第3部分:連接用軟電線等國家標準及行業(yè)標準,對絕緣與護套厚度、絕緣與護套老化前后拉力、絕緣與護套失重、絕緣熱延伸、絕緣收縮、導體電阻、曲撓實驗等項目進行了檢驗。抽查的2603家企業(yè)合格率為84.5%;合格產(chǎn)品3363批次,不合格產(chǎn)品440批次,抽查產(chǎn)品合格率為88.4%。而擠塑工藝更是關(guān)系到電纜的絕緣性能的好壞,是整個生產(chǎn)工程中極為關(guān)鍵的一步。第1章 擠塑材料及原理1.1 擠塑的材料電線電纜制造中所用的塑料

5、都是熱塑性塑料。電線電纜常用的熱塑性塑料有聚氯乙烯、聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯、泡沫聚乙烯、氟塑料、聚酰胺、聚丙烯和聚酯塑料等。塑料是以合成樹脂為基本成份,再添加各種配合劑,經(jīng)捏合、切粒等工藝而塑制成一定形狀的材料。為了滿足加工、貯存和使用的要求,合成樹脂內(nèi)一般都要添加各種配合劑,根據(jù)添加配合劑所起的作用不同,塑料的添加劑大致有以下幾種:防老劑(它包括抗氧劑、穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、光屏蔽劑等,這幾種材料在塑料中所起的作用不同但又相互聯(lián)系,同一種材料可起幾種作用,所以統(tǒng)稱為防老劑。);增塑劑;交聯(lián)劑;潤滑劑;填充劑;著色劑;發(fā)泡劑;防霉劑;驅(qū)避劑;阻燃劑;耐電壓穩(wěn)定劑;抑煙劑等。各種塑料既具有塑料共有的

6、特性,又具有各不相同的各自獨具的某些特性。各種塑料共有的特性有:比重小、機械性能較高、電絕緣性能優(yōu)異并且化學穩(wěn)定性好、耐水、耐油、加工成型方便,原料來源豐富。為了適應日益增長的電線電纜技術(shù)發(fā)展的需要,塑料將不斷改進配方和性能,提高其耐熱性和電壓等級,提高材料的耐寒、耐大氣老化性能、耐火阻燃性能,延長電線電纜使用壽命,同時,還將不斷開發(fā)新型塑料并合理用于電線電纜上1.1.1 聚氯乙烯(PVC)聚氯乙烯塑料是以聚氯乙烯樹脂為基礎,加入各種配合劑混合而成的。其機械性能優(yōu)越、耐化學腐蝕、不延燃、耐氣候性好、電絕緣性能好、容易加工、成本低,因此是電線電纜絕緣和護套用的好材料。聚氯乙烯的主要性能電絕緣性能

7、:聚氯乙烯樹脂是一種極性較大的電介質(zhì),電絕緣性能較好,但比較非極性材料(如聚乙烯、聚丙烯)稍差。樹脂的體積電阻率大于1015·cm;樹脂在25和50Hz頻率下的介電常數(shù)為3.43.6,當溫度和頻率變化時,介電常數(shù)也隨之明顯的變化;聚氯乙烯的介質(zhì)損耗正切tg為0.0060.2。樹脂的擊穿場強不受極性影響,在室溫和工頻條件下的擊穿場強比較高。但聚氯乙烯的介質(zhì)損耗較大,因而不適用于高壓和高頻場合,通常用在15kV以下的低壓和中壓電線電纜的絕緣材料。老化穩(wěn)定性:從分子結(jié)構(gòu)上看,氯原子都與碳原子相連,應具有較高的耐老化穩(wěn)定性。但在生產(chǎn)過程中,由于溫度的直接影響和機械力的作用,易放出氯化氫,在氧

8、的作用下,產(chǎn)生降解或交聯(lián),導致材料變色發(fā)脆,物理機械性能顯著下降,電絕緣性能惡化,因此聚氯乙烯老化。為改善它的老化性,必須添加一定的穩(wěn)定劑。熱機械性能:聚氯乙烯樹脂為無定型聚合物,在不同溫度下具有三種物理狀態(tài),即玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)。聚氯乙烯樹脂的玻璃化溫度為80左右,粘流溫度160左右。在常溫下處于玻璃狀態(tài),這很難滿足電線電纜使用要求。為此,必須將聚氯乙烯進行改性,使其在室溫下具有較高的彈性,同時又兼有較高的耐熱性和耐零性。加入適量的增塑劑能夠調(diào)節(jié)玻璃化溫度,以增加塑性,達到柔軟性,提高機械性能。 電力電纜所用聚氯乙烯區(qū)分絕緣有紅、黃、綠、藍、黑、白六種顏色,名稱為J-70護套有黑、白兩種

9、顏色,名稱為H-70注:另外還有柔軟型聚氯乙烯料1.1.2 聚乙烯(PE)聚乙烯是一種乳白色的塑料,表面呈蠟狀且半透明,是電線電纜較為理想的絕緣和護套材料。其主要優(yōu)點是:1 優(yōu)異的電氣性能。其絕緣電阻和耐電強度高;在較寬的頻率范圍內(nèi),介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切tg值小,且基本不受頻率變化的影響,作為通信電纜的絕緣材料,是近乎理想的一種介質(zhì)。2 機械性能較好,富有可撓性,而且強韌,耐容性好。3 耐熱老化性能、低溫耐寒性能及耐化學穩(wěn)定性好。4 耐水性好,吸濕率低,浸在水中絕緣電阻一般不下降。5 作為非極性材料,透氣性大,低密度聚乙烯的透氣性是各種塑料中最為優(yōu)良的。6 比重輕,其比重均小于1。高壓聚乙

10、烯尤為突出,約為0.92g/cm3;低壓聚乙烯雖其密度較大,也僅為0.94g/ cm3左右。7 具有良好的加工工藝性能,易于熔融塑化,而不易分解,冷卻易于成型,制品幾何形狀和結(jié)構(gòu)尺寸易于控制。8 用它制作的電線電纜重量輕,使用、敷設方便,接頭容易。但聚乙烯還有不少缺點:軟化溫度低;接觸火焰時易燃燒和熔融,并放出與石蠟燃燒時同樣的臭味;耐環(huán)境應力龜裂性和蠕變性較差,在聚乙烯作為海底電纜和落差較大(尤其是垂直敷設)電纜的絕緣和護套材料使用時應特別注意。電線電纜用聚乙烯塑料一般絕緣用聚乙烯塑料僅由聚乙烯樹脂和抗氧劑所組成。耐候聚乙烯塑料主要由聚乙烯樹脂、抗氧劑、和碳黑組成。耐候性能的好壞取決于碳黑的

11、粒徑、含量、和分散度。耐環(huán)境應力龜裂聚乙烯塑料采用熔融指數(shù)0.3以下,分子量分布不太寬的聚乙烯;對聚乙烯進行輻照或化學交聯(lián)。高電壓絕緣用聚乙烯塑料高電壓電纜絕緣的聚乙烯塑料要求高度純凈,還需要添加電壓穩(wěn)定劑和采用特殊的擠塑機,避免氣孔產(chǎn)生,以抑制樹脂放電,提高聚乙烯的耐電弧、耐電腐蝕和耐電暈性。半導電聚乙烯塑料是在聚乙烯中加入導電碳黑獲得的,一般應采用細粒徑、高結(jié)構(gòu)的碳黑。熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料該種電纜料是以聚乙烯樹脂為基料,加入優(yōu)質(zhì)高效的無鹵無毒阻燃劑、抑煙劑、熱穩(wěn)定劑、防霉劑、著色劑等改性添加劑,經(jīng)混煉、塑化、造粒而成。1.1.3 交聯(lián)聚乙烯(XLPE) 交聯(lián)聚乙烯繼承了聚乙烯擊穿

12、場強高、介質(zhì)損耗小、絕緣電阻大、重量輕等優(yōu)點,通過改變聚乙烯分子的線性結(jié)構(gòu)為體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),來提高機械和耐熱性能,改善耐環(huán)境老化性,如:聚乙烯絕緣電纜長期允許工作溫度只有70,而交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜可達90,使相同截面電纜的載流量得以提高。1.2 擠塑原理 擠塑機的工作原理是:利用特定形狀的螺桿,在加熱的機筒中旋轉(zhuǎn),將由料斗中送來的塑料向前擠壓,使塑料均勻的塑化(即熔融),通過機頭和不同形狀的模具,使塑料擠壓成連續(xù)性的所需要的各種形狀的塑料層,擠包在線芯和電纜上。1.2.1 塑料擠出過程電線電纜的塑料絕緣和護套使是采用連續(xù)擠壓方式進行的,擠出設備一般是單螺桿擠塑機。塑料在擠出前,要事先檢查塑料是否

13、潮濕或有無其它雜物,然后把螺桿預熱后加入料斗內(nèi)。在擠出過程中,裝入料斗中的塑料借助重力或加料螺旋進入機筒中,在旋轉(zhuǎn)螺桿的推力作用下,不斷向前推進,從預熱段開始逐漸的向均化段運動;同時,塑料受到螺桿的攪拌和擠壓作用,并且在機筒的外熱及塑料與設備之間的剪切摩擦的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài),在螺槽中形成連續(xù)均勻的料流。在工藝規(guī)定的溫度作用下,塑料從固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴跔顟B(tài)的可塑物體,再經(jīng)由螺桿的推動或攪拌,將完全塑化好的塑料推入機頭;到達機頭的料流,經(jīng)模芯和模套間的環(huán)形間隙,從模套口擠出,擠包于導體或線芯周圍,形成連續(xù)密實的絕緣層或護套層,然后經(jīng)冷卻和固化,制成電線電纜產(chǎn)品。1.2.2 擠出過程的三個階段塑料

14、擠出最主要的依據(jù)是塑料所具有的可塑態(tài)。塑料在擠出機中完成可塑過程成型是一個復雜的物理過程,即包括了混合、破碎、熔融、塑化、排氣、壓實并最后成型定型。值的注意的是這一過程是連續(xù)實現(xiàn)的。然而習慣上,人們往往按塑料的不同反應將擠塑過程這一連續(xù)過程,人為的分成不同階段,即為:塑化階段(塑料的混合、熔融和均化);成型階段(塑料的擠壓成型);定型階段(塑料層的冷卻和固化)。第一階段是塑化階段。也稱為壓縮階段。它是在擠塑機機筒內(nèi)完成的,經(jīng)過螺桿的旋轉(zhuǎn)作用,使塑料由顆粒狀固體變?yōu)榭伤苄缘恼沉黧w。塑料在塑化階段取得熱量的來源有兩個方面:一是機筒外部的電加熱;二是螺桿旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的摩擦熱。起初的熱量是由機筒外部的電

15、加熱產(chǎn)生的,當正常開車后,熱量的取得則是由螺桿選裝物料在壓縮、剪切、攪拌過程中與機筒內(nèi)壁的摩擦和物料分子間的內(nèi)摩擦而產(chǎn)生的。第二階段是成型階段。它是在機頭內(nèi)進行的,由于螺桿旋轉(zhuǎn)和壓力作用,把粘流體推向機頭,經(jīng)機頭內(nèi)的模具,使粘流體成型為所需要的各種尺寸形狀的擠包材料,并包覆在線芯或?qū)w外。第三階段是定型階段。它是在冷卻水槽或冷卻管道中進行的,塑料擠包層經(jīng)過冷卻后,由無定型的塑性狀態(tài)變?yōu)槎ㄐ偷墓腆w狀態(tài)。1.2.3 塑化階段塑料流動的變化在塑化階段,塑料沿螺桿軸向被螺桿推向機頭的移動過程中,經(jīng)歷著溫度、壓力、粘度,甚至化學結(jié)構(gòu)的變化,這些變化在螺桿的不同區(qū)段情況是不同的。塑化階段根據(jù)塑料流動時的物

16、態(tài)變化過程又人為的分成三個階段,即加料段、熔融段、均化段,這也是人們習慣上對擠出螺桿的分段方法,各段對塑料擠出產(chǎn)生不同的作用,塑料在各段呈現(xiàn)不同的形態(tài),從而表現(xiàn)出塑料的擠出特性。在加料段,首先就是為顆粒狀的固體塑料提供軟化溫度,其次是以螺桿的旋轉(zhuǎn)與固定的機筒之間產(chǎn)生的剪切應力作用在塑料顆粒上,實現(xiàn)對軟化塑料的破碎。而最主要的則是以螺桿旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生足夠大的連續(xù)而穩(wěn)定的推力和反向摩擦力,以形成連續(xù)而穩(wěn)定的擠出壓力,進而實現(xiàn)對破碎塑料的攪拌與均勻混合,并初步實行熱交換,從而為連續(xù)而穩(wěn)定的擠出提供基礎。在此階段產(chǎn)生的推力是否連續(xù)均勻穩(wěn)定、剪切應變率的高低,破碎與攪拌是否均勻都直接影響著擠出質(zhì)量和產(chǎn)量。在熔

17、融段,經(jīng)破碎、軟化并初步攪拌混合的故態(tài)塑料,由于螺桿的推擠作用,沿螺槽向機頭移動,自加料段進入熔融段。在此段塑料遇到了較高溫度的熱作用,這是的熱源,除機筒外部的點加熱外,螺桿旋轉(zhuǎn)的摩擦熱也在起著作用。而來自加料段的推力和來自均化段的反作用力,使塑料在前進中形成了回流,這回流產(chǎn)生在螺槽內(nèi)以及螺桿與機筒的間隙中,回流的產(chǎn)生不但使物料進一步均勻混合,而且使塑料熱交換作用加大,達到了表面的熱平衡。由于在此階段的作用溫度已超過了塑料的流變溫度,加之作用時間較長,致使塑料發(fā)生了物態(tài)的轉(zhuǎn)變,與加熱機筒接觸的物料開始熔化,在機筒內(nèi)表面形成一層聚合物熔膜,當熔膜的厚度超過螺紋頂與機筒之間的間隙時,就會被旋轉(zhuǎn)的螺

18、紋刮下來,聚集在推進螺紋的前面,形成熔池。由于機筒和螺紋根部的相對運動,使熔池產(chǎn)生了物料的循環(huán)流動。螺棱后面是固體床(固體塑料),物料沿螺槽向前移動的過程中,由于熔融段的螺槽深度向均化段逐漸變淺,固體床不斷被擠向機筒內(nèi)壁,加速了機筒向固體床的傳熱過程,同時螺桿的旋轉(zhuǎn)對機筒內(nèi)壁的熔膜產(chǎn)生剪切作用,從而使熔膜和固體床分界面的物料熔化,固體床的寬度逐漸減小,知道完全消失,即由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)。此時塑料分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本的改變,分子間張力極度松弛,若為結(jié)晶性高聚物,則其晶區(qū)開始減少,無定形增多,除其中的特大分子外,主體完成了塑化,即所謂的“初步塑化”,并且在壓力的作用下,排除了固態(tài)物料中所含的氣體,實

19、現(xiàn)初步壓實。在均化段,具有這樣幾個突出的工藝特性:這一段螺桿螺紋深度最淺,即螺槽容積最小,所以這里是螺桿與機筒間產(chǎn)生壓力最大的工作段;另外來自螺桿的推力和篩板等處的反作用力,是塑料“短兵相接”的直接地帶;這一段又是擠出工藝溫度最高的一段,所以塑料在此階段所受到的徑向壓力和軸向壓力最大,這種高壓作用,足以使含于塑料內(nèi)的全部氣體排除,并使熔體壓實,致密。該段所具有的“均壓段”之稱即由此而得。而由于高溫的作用,使得經(jīng)過熔融段未能塑化的高分子在此段完成塑化,從而最后消除“顆?!保顾芰纤芑浞志鶆?,然后將完全塑化熔融的塑料定量、定壓的由機頭均勻的擠出。1.2.4 擠出過程中塑料的流動狀態(tài)在擠出過程中,

20、由于螺桿的旋轉(zhuǎn)使塑料推移,而機筒是不動的,這就在機筒和螺桿之間產(chǎn)生相對運動,這種相對運動對塑料產(chǎn)生摩擦作用,使塑料被拖著前進。另外,由于機頭中的模具、多孔篩板和濾網(wǎng)的阻力,又使塑料在前進中產(chǎn)生反作用力,這就使塑料在螺桿和機筒中的流動復雜化了。通常將塑料的流動狀態(tài)看成是由以下四種流動形式組成的:正流是指塑料沿著螺桿螺槽向機頭方向的流動。它是螺桿旋轉(zhuǎn)的推擠力產(chǎn)生的,是四種流動形式中最主要的一種。正流量的大小直接決定著擠出量。倒流又稱逆流,它的方向與正流的流動方向整好相反。它是由于機頭中的模具、篩板、和濾網(wǎng)等阻礙塑料的正向運動,在機頭區(qū)域里產(chǎn)生的壓力(塑料前進的反作用力)造成的。由機頭至加料口形成了

21、“壓力下的回流”,也稱為“反壓流動”。它能引起生產(chǎn)能力的損失。橫流它是沿著軸的方向,即與螺紋槽相垂直方向的塑料流動。也是由螺桿旋轉(zhuǎn)時的推擠所形成的。它的流動受到螺紋槽側(cè)壁的阻力,由于兩側(cè)螺紋的相互阻力,而螺桿是在旋轉(zhuǎn)中,使塑料在螺槽內(nèi)產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)運動,形成環(huán)狀流動,所以橫流實質(zhì)是環(huán)流。環(huán)流對塑料在機筒中的混合、塑化成熔融狀態(tài),是和環(huán)流的作用分不開的。環(huán)流使物料在機筒中產(chǎn)生攪拌和混合,并且利于機筒和物料的熱交換,它對提高擠出質(zhì)量有重要的意義,但對擠出流率的影響很小。漏流它也是由機頭中模具、篩板和濾網(wǎng)的阻力產(chǎn)生的。不過它不是螺槽中的流動,而是在螺桿與機筒的間隙中形成的倒流。它也能引起生產(chǎn)能力的損失。由

22、于螺桿與機筒的間隙通常很小,故在正常情況下,漏流流量要比正流和倒流小的多。在擠出過程中,漏流將影響擠出量,漏流量增大,擠出量將減小。塑料的四種流動狀態(tài)不會以單獨的形式出現(xiàn),就某一塑料質(zhì)點來說,既不會有真正的倒流,也不會有封閉的環(huán)流。熔體塑料在螺紋槽中的實際流動是上述四種流動狀態(tài)的綜合,以螺旋形軌跡向前的一種流動。1.2.5. 擠出質(zhì)量擠出質(zhì)量主要指塑料的塑化情況是否良好,幾何尺寸是否均一,即徑向厚度是否一致,軸向外徑是否均勻。決定塑化情況的因襲除塑料本身外,主要是溫度和剪切應變率及作用時間等因素。擠出溫度過高不但造成擠出壓力的波動,而且導致塑料的分解,甚至可能釀成設備事故。而減小螺槽深度,增大

23、螺桿長徑比,雖然有利于塑料的熱交換和延長受熱時間,滿足塑化均勻要求,但將影響擠出量,又為螺桿制造和裝配造成困難。所以確保塑化的重要因素應是提高螺桿旋轉(zhuǎn)對塑料所產(chǎn)生的剪切應變率,以達到機械混合均勻,擠出熱交換均衡,并由此為塑化均勻提供保障。這個應變率的大小由螺桿與機筒間的剪切應變力所決定,在保證擠出量的要求下,可以在提高轉(zhuǎn)速的情況下加大螺槽深度。此外,螺桿與機筒的間隙也對擠出質(zhì)量有影響,間隙過大時則塑料的倒流、漏流增加,不但引起擠出壓力波動,影響擠出量;而且由于這些回流的增加,使塑料過熱而導致塑料焦燒或成型困難。第2章 擠塑機設備及輔助設備 電線電纜的塑料擠包是采用連續(xù)擠壓方式進行的。通過擠塑機

24、用螺桿擠壓,將塑料包到導體或線芯上,構(gòu)成電線電纜的絕緣層、屏蔽層、內(nèi)護層、和外護套。 塑料擠出機組通常由放線裝置及放線張力裝置、校直裝置、預熱裝置、擠塑機(主機)、冷卻裝置、火花試驗機、計米裝置、牽引裝置、收線裝置及控制系統(tǒng)等組成。 塑料擠出機的主機是擠塑機,它由擠壓系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和加熱冷卻系統(tǒng)組成。擠壓系統(tǒng):擠壓系統(tǒng)包括螺桿、機筒、料斗、機頭、和模具,塑料通過擠壓系統(tǒng)而塑化成均勻的熔體,并在這一過程中所建立壓力下,被螺桿連續(xù)的擠出機頭。螺桿:是擠塑機的最主要部件,它直接關(guān)系到擠塑機的應用范圍和生產(chǎn)率,由高強度耐腐蝕的合金鋼制成。機筒:是一金屬圓筒,一般用耐熱、耐壓強度較高、堅固耐磨、耐腐蝕的

25、合金鋼或內(nèi)襯合金鋼的復合鋼管制成。機筒與螺桿配合,實現(xiàn)對塑料的粉碎、軟化、熔融、塑化、排氣和壓實,并向成型系統(tǒng)連續(xù)均勻輸送膠料。一般機筒的長度為其直徑的1530倍,以使塑料得到充分加熱和充分塑化為原則。料斗:料斗底部裝有截斷裝置,以便調(diào)整和切斷料流,料斗的側(cè)面裝有視孔和標定計量裝置。機頭和模具:機頭由合金鋼內(nèi)套和碳素鋼外套構(gòu)成,機頭內(nèi)裝有成型模具。機頭的作用是將旋轉(zhuǎn)運動的塑料熔體轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫兄本€運動,均勻平穩(wěn)的導入模套中,并賦予塑料以必要的成型壓力。塑料在機筒內(nèi)塑化壓實,經(jīng)多孔濾板沿一定的流道通過機頭脖頸流入機頭成型模具,模芯模套適當配合,形成截面不斷減小的環(huán)形空隙,使塑料熔體在芯線的周圍形成連

26、續(xù)密實的管狀包覆層。為保證機頭內(nèi)塑料流道合理,消除積存塑料的死角,往往安置有分流套筒,為消除塑料擠出時壓力波動,也有設置均壓環(huán)的。機頭上還裝有模具校正和調(diào)整的裝置,便于調(diào)整和校正模芯和模套的同心度。擠塑機按照機頭料流方向和螺桿中心線的夾角,將機頭分成斜角機頭(夾角120o)和直角機頭。機頭的外殼是用螺栓固定在機身上,機頭內(nèi)的模具有模芯坐,并用螺帽固定在機頭進線端口,模芯座的前面裝有模芯,模芯及模芯座的中心有孔,用于通過芯線;在機頭前部裝有均壓環(huán),用于均衡壓力;擠包成型部分由模套座和模套組成,模套的位置可由螺栓通過支撐來調(diào)節(jié),以調(diào)整模套對模芯的相對位置,便于調(diào)節(jié)擠包層厚度的均勻性。機頭外部裝有加

27、熱裝置和測溫裝置。傳動系統(tǒng):傳動系統(tǒng)的作用是驅(qū)動螺桿,供給螺桿在擠出過程中所需要的力矩和轉(zhuǎn)速,通常由電動機、減速器和軸承等組成。加熱冷卻裝置  加熱與冷卻是塑料擠出過程能夠進行的必要條件。現(xiàn)在擠塑機通常用的是電加熱,分為電阻加熱和感應加熱,加熱片裝于機身、機脖、機頭各部分。加熱裝置由外部加熱筒內(nèi)的塑料,使之升溫,以達到工藝操作所需要的溫度。冷卻裝置是為了保證塑料處于工藝要求的溫度范圍而設置的。具體說是為了排除螺桿旋轉(zhuǎn)的剪切摩擦產(chǎn)生的多余熱量,以避免溫度過高使塑料分解、焦燒或定型困難。機筒冷卻分為水冷與風冷兩種,一般中小型擠塑機采用  風冷比較合適,大型則多采用水冷或兩種形式

28、結(jié)合冷卻;螺桿冷卻主要采用中心水冷,目的是增加物料固體輸送率,穩(wěn)定出膠量,同時提高產(chǎn)品質(zhì)量;但在料斗處的冷卻,一是為了加強對固體物料的輸送作用,防止因升溫使塑料粒發(fā)粘堵塞料口,二是保證傳動部分正常工作。2.1 輔助設備塑料擠出機組的輔機主要包括放線裝置、校直裝置、預熱裝置、冷卻裝置、牽引裝置、計米器、火花試驗機、收線裝置。擠出機組的用途不同其選配用的輔助設備也不盡相同。如還有切斷器、吹干器、印字裝置等。校直裝置:塑料擠出廢品類型中最常見的一種是偏心,而線芯各種型式的彎曲則是產(chǎn)生絕緣偏心的重要原因之一。在護套擠出中,護套表面的刮傷也往往是由纜芯的彎曲造成的。因此,各種擠塑機組中的校直裝置是必不可

29、少。校直裝置的主要型式有:滾筒式(分為水平式和垂直式);滑輪式(分為單滑輪和滑輪組);絞輪式,兼起拖動、校直、穩(wěn)定張力等多種作用;壓輪式(分為水平式和垂直式)等。預熱裝置:纜芯預熱對于絕緣擠出和護套擠出都是必要的。對于絕緣層,尤其是薄層絕緣,不能允許氣孔的存在,線芯在擠包前通過高溫預熱可以徹底清除表面的水份、油污。對于護套擠出來講,其主要作用在于烘干纜芯,防止由于潮氣(或繞包墊層的濕氣)的作用使護套中出現(xiàn)氣孔的可能。預熱還可防止擠出中塑料因驟冷而殘留內(nèi)壓力的作用。在擠塑料過程中,預熱可消除冷線進入高溫機頭,在??谔幣c塑膠接觸時形成的懸殊溫差,避免塑膠溫度的波動而導致擠出壓力的波動,從而穩(wěn)定擠出

30、量,保證擠出質(zhì)量。擠塑機組中均采用電加熱線芯預熱裝置,要求有足夠的容量并保證升溫迅速,使線芯預熱和纜芯烘干效率高。預熱溫度受放線速度的制約,一般與機頭溫度相仿即可。冷卻裝置:成型的塑料擠包層在離開機頭后,應立即進行冷卻定型,否則會在重力的作用下發(fā)生變形。冷卻的方式通常采用水冷卻,并根據(jù)水溫不同,分為急冷和緩冷。急冷就是冷水直接冷卻,急冷對塑料擠包層定型有利,但對結(jié)晶高聚物而言,因驟熱冷卻,易在擠包層組織內(nèi)部殘留內(nèi)應力,導致使用過程中產(chǎn)生龜裂,一般PVC塑膠層采用急冷。緩冷則是為了減少制品的內(nèi)應力,在冷卻水槽中分段放置不同溫度的水,使制品逐漸降溫定型,對PE、PP的擠出就采用緩冷進行,即經(jīng)過熱水

31、、溫水、冷水三段冷卻。塑料擠出機的控制系統(tǒng)包括加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及工藝參數(shù)測量系統(tǒng),主要由電器、儀表和執(zhí)行機構(gòu)(即控制屏和操作臺)組成。其主要作用是:控制和調(diào)節(jié)主輔機的拖動電機,輸出符合工藝要求的轉(zhuǎn)速和功率,并能使主輔機協(xié)調(diào)工作;檢測和調(diào)節(jié)擠塑機中塑料的溫度、壓力、流量;實現(xiàn)對整個機組的控制或自動控制。擠出機組的電氣控制大致分為傳動控制和溫度控制兩大部分,實現(xiàn)對擠塑工藝包括溫度、壓力、螺桿轉(zhuǎn)數(shù)、螺桿冷卻、機筒冷卻、制品冷卻和外徑的控制,以及牽引速度、整齊排線和保證收線盤上從空盤到滿盤的恒張力收線控制。2.1.1 擠塑機主機的溫度控制電線電纜絕緣和護套的塑料擠出是根據(jù)熱塑性塑料變形特性,使之處于

32、粘流態(tài)進行的。除了要求螺桿和機筒外部加熱,傳到塑料使之融化擠出,還要考慮螺桿擠出塑料時其本身的發(fā)熱,因此要求主機的溫度應從整體來考慮,既要考慮加熱器加熱的開與關(guān),又要考慮螺桿的擠出熱量外溢的因素予以冷卻,要有有效的冷卻設施。并要求正確合理的確定測量元件熱電偶的位置和安裝方法,能從控溫儀表讀數(shù)準確反映主機各段的實際溫度。以及要求溫控儀表的精度與系統(tǒng)配合好,使整個主機溫度控制系統(tǒng)的波動穩(wěn)定度達到各種塑料的擠出溫度的要求。2.1.2 擠塑機的壓力控制為了反映機頭的擠出情況,需要檢測擠出時的機頭壓力,由于國產(chǎn)擠塑機沒有機頭壓力傳感器,一般是對螺桿擠出后推力的測量替代機頭壓力的測量,螺桿負荷表(電流表或

33、電壓表)能正確反映擠出壓力的大小。擠出壓力的波動,也是引起擠出質(zhì)量不穩(wěn)的重要因素之一,擠出壓力的波動與擠出溫度、冷卻裝置的使用,連續(xù)運轉(zhuǎn)時間的長短等因素密切相關(guān)。當發(fā)生異?,F(xiàn)象時,能排除的迅速排除,必須重新組織生產(chǎn)的則應果斷停機,不但可以避免廢品的增多,更能預防事故的發(fā)生。通過檢測的壓力表讀數(shù),就可以知道塑料在擠出時的壓力狀態(tài),一般取后推力極限值報警控制。 圖2-1 擠塑機的組成2.1.3 螺桿轉(zhuǎn)速的控制螺桿轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)與穩(wěn)定是主機傳動的重要工藝要求之一。螺桿轉(zhuǎn)速直接決定出膠量和擠出速度,正常生產(chǎn)總希望盡可能實現(xiàn)最高轉(zhuǎn)速及實現(xiàn)高產(chǎn),對擠塑機要求螺桿轉(zhuǎn)速從起動到所需工作轉(zhuǎn)速時,可供使用的調(diào)速范圍要

34、大。而且對轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性要求高,因為轉(zhuǎn)速的波動將導致擠出量的波動,影響擠出質(zhì)量,所以在牽引線速度沒有變化情況下,就會造成線纜外徑的變化。同理如牽引裝置線速波動大也會造成線纜外徑的變化,螺桿和牽引線速度可通過操作臺上相應儀表反映出來,擠出時應密切觀察,確保優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。2.1.4 外徑的控制如上所述為了保證制品線纜外徑的尺寸,除要求控制線芯(纜芯)的尺寸公差外,在擠出溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、牽引裝置線速度等方面應有所控制保證,而外徑的測量控制則綜合反映上述控制的精度和水平。2.1.5 收卷要求的張力控制為了保證不同線速下的收線,從空盤到滿盤工作的恒張力要求,希望收排線裝置有貯線張力調(diào)整機構(gòu)。2.2塑料擠出機螺

35、桿螺桿是擠塑機主機擠壓系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一,它不僅起輸送塑料的作用,同時對塑料的擠壓、塑化、成型的難易也起著極其重要的作用,所以合理選用螺桿結(jié)構(gòu)和參數(shù)是獲得理想的產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的重要環(huán)節(jié)。螺桿分為漸變形(等距不等深和等深不等距)和等距突變型,前者常擠PVC,后者常擠低密度PE。螺桿分三段,加料段對塑料壓實和輸送;壓縮段進一步壓實塑料,使之加熱塑化,全部成粘流態(tài);均化段使粘流體輸送中進一步塑化和均勻化,定壓、定量、定溫從機頭中擠出。各段長度不同。2.3溫度控制系統(tǒng)擠塑機的溫度控制系統(tǒng)是由電加熱和冷卻組成,以實現(xiàn)擠塑機各區(qū)域溫度的升降和調(diào)節(jié),控制適當溫度可保證擠出質(zhì)量。2.3.1 溫度控制機理安裝在

36、擠塑機上的電加熱器和冷卻風機是主要的控制機構(gòu)。由于電加熱具有升溫、降溫迅速的特點,而溫度過高和過低都是擠出中要絕對避免的,所以電加熱必須有一套靈敏度相當高的溫度調(diào)節(jié)裝置尤溪般包括有自動測量儀器、控制儀表,以及有效的冷卻設施。在擠塑機的適當位置上(越接近塑料層越好)安裝有測量元件熱電偶,就是極其重要的溫度檢測元件。在加溫和擠出過程中,測溫元件熱電偶隨時測得的熱電勢信號被送到控溫儀,經(jīng)放大處理后與溫度設定值比較,溫度儀表指示不到設定值時,則繼續(xù)加熱,如接近或到達設定值,則按不同的調(diào)節(jié)規(guī)律儀表發(fā)出不同的指示信號。當超過設定值,則開動冷卻風機,是機身得到冷卻,使溫度得以下降,回到預設定值。如此反復,自

37、動控制或手動調(diào)節(jié),使溫度穩(wěn)定在被控制值附近。2.3.2 擠塑機的溫控部位根據(jù)擠出原理,擠塑機各部位的溫度應有差別,可以用設置于各部位電加熱片的容量差別來實現(xiàn)。一般的,加料段容量最小,(壓縮)塑化段和均化段容量要大些,而機頭是保溫區(qū),主要以加熱克服散熱,所以容易不大。在擠塑機中溫控一般是根據(jù)加熱片的多少分為68段,小型擠塑機一般分為六段,大型擠塑機分成八段,通過控制屏上溫度儀表的顯示,來對擠塑機的六個加熱區(qū)進行溫控。以六段加熱擠塑機為例,六個溫控區(qū)域部位如下圖所示。擠塑機的六個溫控部位或各加熱段的溫度,在控制屏上都可以在溫度儀表上一一顯示,由操作者直接觀察而知,便于調(diào)整。2.3.3溫控各部位的作

38、用還是以六段加熱擠塑機為例。六個溫控部位在擠塑機的機頭處有三個,機身處有三個。溫度可根據(jù)需要自動調(diào)節(jié),但應滿足工藝規(guī)定的溫度范圍。在使用過程中,加料段加熱區(qū)溫度較低,機脖加熱區(qū)的溫度較高,模具加熱區(qū)的溫度稍低,形成了一般溫控部位由低到高到稍低的變化,這是由于各部位的作用而決定的。 1 機頭1、2區(qū)的作用:機頭區(qū)的溫控,對塑料擠出表面質(zhì)量起著決定作用,如果溫度控制得合適,模具選配的恰當,塑料產(chǎn)品的表面就平整光滑。 2 機頭3溫區(qū)(機脖)的作用:塑料塑化好以后,在螺桿旋轉(zhuǎn)作用下由機筒進入機脖,由于機脖容積較機筒小,又加上濾板的作用,產(chǎn)生較大的阻力,螺桿旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的推力作用,塑料致密,并塑化壓實,保證

39、了塑化效果。此時需要較高的溫度,有利于塑料熔體順利的進入機頭。 3 機身4、5溫區(qū)的作用:此加熱區(qū)為均化段和塑化段,由于螺桿轉(zhuǎn)動的攪拌壓縮作用,經(jīng)過預熱的固體塑料變成可塑的粘滯液體(熔融狀態(tài)),在溫度的作用下,塑料完成塑化均勻。 4 機身6溫區(qū)的作用:顆粒狀塑料從加料斗進入機筒內(nèi),由于溫度的作用,塑料開始被預熱,并把多余的氣體從加料口排除。此段的溫度控制不宜過高,以免影響顆粒塑料的下料,故為溫度控制區(qū)域最低的加溫區(qū)。2.4控制溫度的高低對產(chǎn)品質(zhì)量的影響溫度是塑料由固體狀態(tài)向粘流狀態(tài)轉(zhuǎn)變的有效手段,同時它也可能造成塑料的燒焦或分解,溫度低時,也可能造成嚴重的設備事故。由于塑料品種的不同,以及擠出

40、速度、擠出外徑、擠出厚度的不同,在實際的擠出過程中,溫度控制不盡相同,因此對具體的品種采用相應的擠塑溫度。另外,除塑料和結(jié)構(gòu)尺寸造成的溫度控制不同外,環(huán)境溫度也應予以考慮。因此,嚴格按照工藝要求控制溫度的高低,保證擠塑過程的順利進行,保證良好的產(chǎn)品質(zhì)量,是每一個操作者不可忽視的職責。溫度過高:指的是溫度控制超過某種塑料的最佳塑化溫度,容易使塑料焦燒和老化,也容易產(chǎn)生氣孔、氣泡、氣眼、定型不好等質(zhì)量問題。溫度過高,還會造成擠出過程中擠出壓力波動,塑料在機筒內(nèi)“打滑”,擠出量不穩(wěn),使擠包層和產(chǎn)品外徑尺寸不均。溫度過低:指的是溫度控制低于塑料的最佳塑化溫度,造成塑料塑化不好,擠出表面有樹脂疙瘩或未塑

41、化好的小顆粒。特別是合膠縫合不好,不但影響產(chǎn)品質(zhì)量,還容易造成塑膠層脫節(jié)、裂紋、斷膠等現(xiàn)象。因此,要嚴格按照工藝規(guī)定控制溫度,不宜過高或過低。在實際操作過程中,因設備新舊、外徑大小的不同,擠制工藝有所不同,溫度控制也不盡相同,擠制絕緣和護套所用塑料一樣,但因樹脂中的添加劑不同,其溫度控制亦有區(qū)別。另外,環(huán)境溫度的高低也會影響擠塑溫度的控制,冬天與夏天就要相差510oC。第3章 擠塑過程中應注意的事項3.1擠塑前的準備工作按照生產(chǎn)任務單確定生產(chǎn)任務。按生產(chǎn)任務單、工藝要求配備原材料、模具及印字輪等。檢查設備的各部位,確保正常,清理料斗,機筒及機頭,確保無雜物及灰塵,需要時必須將螺桿清理干凈。給擠

42、塑機機身,機頭及模具預熱,并檢查各區(qū)電流是否正常。當發(fā)現(xiàn)電流為0說明加熱系統(tǒng)有問題,應通知電工檢查,及時采取措施,確保加熱正常,熱電偶應插入相應固定位置,接觸有效,到達工藝設定溫度至少保溫半小時,才能開車。根據(jù)電纜外徑和長度準備好合適的收線盤,可參照擠塑裝盤長度參照表。檢查電纜所經(jīng)路徑是否符合要求,水槽內(nèi)導輪轉(zhuǎn)動是否靈活,高度是否符合規(guī)定,確保無擦傷,刮傷問題發(fā)生。需分段冷卻的電纜,必須將第一節(jié)水槽內(nèi)水加熱至規(guī)定溫度。需印字的電纜按印字要求檢查印字輪是否符合工藝要求、噴墨機噴碼信息是否正確,印字機配件是否齊全,有問題應及時修理好后方可使用。準備好牽引線并試車觀察螺桿的轉(zhuǎn)動、牽引轉(zhuǎn)速、放線、收線

43、轉(zhuǎn)動、加溫控制系統(tǒng)、各部分電氣開關(guān)、上下水流通道等情況,確認無問題后開車生產(chǎn)。3.2 開車向料斗加料,打開插板、啟動螺桿繼續(xù)跑膠,應觀察電壓表和電流表的變化;塑料從模套擠出后,觀察塑料塑化情況,塑化良好后條,開始校正模具,使厚度均勻;按工藝要求取樣檢查塑料厚度、塑料質(zhì)量,有無氣孔等;穿頭引線,牢固接頭。啟動牽引,控制牽引和螺桿速度,有專人跟線芯端頭,以防進水或被卡斷;使計米器回零,準確計米,截去廢線,檢查厚度與偏心度,符合要求后方可上盤;人員分工合作,及時加料、注意溫度、電流、電壓、線速、螺桿轉(zhuǎn)速、塑料套外觀和直徑變化,并采取措施.3.3 開車時注意事項3.3.1遇到下列情況時必須停機清理機頭

44、并把料筒內(nèi)剩余料推干凈:生產(chǎn)任務完成后無人接班時;溫度控制過高,造成有塑料焦燒時;換不同品種及不同顏色的料時,特別是深色換淺色時;停車在2小時以上時;由于其它原因停車,如制品質(zhì)量不合格、停電、停水、待線、待盤等時。3.3.2遇到下列情況時須停機清理機頭、料筒、料斗、螺桿:生產(chǎn)任務完成后該擠塑機長期不生產(chǎn)時;溫度控制過高或長期生產(chǎn)產(chǎn)生焦料時;當螺桿漏水或漏油時;換不同品種的料時,特別是護套料和絕緣料互換,絕緣料、護套料和內(nèi)屏料互換或生產(chǎn)低煙無鹵料、硅烷料時;生產(chǎn)硅烷料由于停機或生產(chǎn)時間長產(chǎn)生預交聯(lián)料時;長時間生產(chǎn)護套擠出表面質(zhì)量不好沒有出螺桿時。3.4 停車停車先停停車牽引,再停主電機,關(guān)掉料斗

45、插板,打開機頭與機身連接螺栓,跑凈機筒內(nèi)塑料,拆下模芯和模套,清理機頭和篩板。遇有下列情況之一應停車清理機頭:生產(chǎn)任務完成后;發(fā)現(xiàn)塑料焦燒時;停車1小時以上; 停電停水等特殊情況。清理機頭和螺桿應干凈,之后應及時將機頭和螺桿裝好;記好交接班日記,為下一班做準備模具、半成品、生產(chǎn)用盤;清掃機臺和環(huán)境;全面檢查機臺后,關(guān)掉電、氣和水源后,方可離開機臺。第4章 塑料的擠出工藝4.1 材料的選擇材料選用如下表表4-1 材料選用序號型 號材料1(ZR-)V(L)V0.6/1(ZR-)V(L)V220.6/1(ZR-)V(L)V320.6/1絕 緣 J 70 PVC絕緣料護 套 H 70 PVC護套料或

46、HZ70 PVC護套料2(ZR-)YJ(L)V0.6/1(ZR-)YJ(L)V220.6/1(ZR-)YJ(L)V320.6/1絕 緣 :1kV輻照力纜絕緣料,10kV及以下護 套 : 護套料 或 Z 阻燃 PVC護套料3(ZR-)KVV (ZR-)KVV22 (ZR-)KVVP(ZR-)KVVP2 (ZR-)KVVR (ZR-) KVVRP(ZR-)KVV32BV、RV系列絕 緣 :絕緣料 絕緣料護 套 :護套料或 護套料或 Z阻燃護套料4JKY0.6/1 JKLY0.6/1耐侯絕緣料5JKLYJ0.6/硅烷溫水交聯(lián) :硅烷交聯(lián) 聚乙烯絕緣電纜料輻 照 交 聯(lián) : 輻照交聯(lián)架空電纜用聚乙烯絕

47、緣料高密度絕緣料6JKYJ1JKYJD-1 JKLYJD-1 JKYJB-1 JKLYJB-1 硅烷溫水交聯(lián) :k及以下硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜料輻 照 交 聯(lián) :k及以下輻照交聯(lián)架空電纜用聚乙烯絕緣料7YJYJD-0.6/1KV YJYJD-1.2/2KV絕 緣 :本色輻照交聯(lián)電力電纜用改性聚乙烯絕緣料護 套:黑色耐環(huán)境開裂聚乙烯護套料 4.2 配模4.2.1配模的理論公式模芯 Dde (4-1)模套 DD22e (4-2)式中:D模芯出線口內(nèi)徑(mm);D模套出線口內(nèi)徑(mm);d 生產(chǎn)前半制品最大直徑(mm);模芯嘴壁厚(mm);工藝規(guī)定的產(chǎn)品塑料層厚度(mm);e模芯放大值(mm);e模

48、套放大值(mm)。4.2.2 放大值e或e的說明1絕緣線芯模芯e的放大值為0.53mm;2絕緣線芯模套e的放大值為13mm;3生產(chǎn)外護套電纜用模芯e的放大值、鎧裝電纜為26mm,非鎧裝為24mm;4生產(chǎn)外護套電纜用模套e的放大值為25mm。在實際生產(chǎn)過程中,模具的選配往往在操作規(guī)程或生產(chǎn)工藝卡中給出一定的經(jīng)驗公式,如65擠塑機給出的模具選配公式(為塑料擠包層的標稱厚度)。擠壓式模芯(mm)模套(mm)單線絞線導線直徑(0.050.10)絞線外徑(0.100.15)導線直徑2(0.050.10)絞線外徑2(0.050.10)擠管式模芯(mm)模套(mm)絕緣護套線芯外徑(0.11.0)纜芯最大外

49、徑(26)模芯外徑2(0.050.10)模套外徑2(1.04.0)表4-2 模芯模套的選用線芯或纜芯外徑不均時,放大值取上限;反之取下限。在保證質(zhì)量及工藝要求的前提下,要提高產(chǎn)量,一般模套放大值取上限。4.2.3選配模具的經(jīng)驗16mm以下的絕緣線芯的配模,要用導線試驗模芯,以導線通過模芯為宜。不要過大,否則將產(chǎn)生倒膠現(xiàn)象。抽真空擠塑時,選配模具要合適,不宜過大,若大,絕緣層或護套層容易產(chǎn)生耳朵、起棱、松套現(xiàn)象。擠塑過程中,實際上塑料均有拉伸現(xiàn)象存在,一般塑料的實際拉伸在2.0mm左右。根據(jù)拉伸考慮模套的放大值,拉伸比大的塑料模套放大值大于拉伸比小的塑料模套放大值,如聚乙烯大于聚氯乙稀。安裝模具

50、時要調(diào)整好模芯與模套間的距離,防止堵塞,造成設備事故。圖4-1 模頭4.2.4.配模的調(diào)整1.模具的安裝和拆卸模芯安裝:模芯安裝在模芯支撐器上,一種為螺紋連接,另一種為插接。模套安裝:模套嵌入模套座內(nèi),再將模套座置入機頭的膛腔內(nèi)并徑向固定,再擰上壓蓋壓緊模蓋。壓蓋不要擰太緊,否則不利于初調(diào)偏心 ;模具拆卸:順序是:擰松模套調(diào)偏螺絲、卸下模蓋、拿出模套、取出模芯支撐器、取下模芯、清洗模芯和模套上的塑膠。清洗干凈并妥善保管,以免碰傷模具 。2.模具的調(diào)整原則:面對機頭,先松后緊;防止觸電,和碰壞測溫和加溫元件;調(diào)模時模套的壓蓋不要太緊,調(diào)好后一定把壓蓋壓緊。調(diào)模順序:空對模:間隙均勻后再擰緊對模螺

51、釘;跑膠對模:先松薄處螺釘,再緊厚處螺 釘,取樣看厚度直到均勻后,把螺釘擰緊。走線對模:適合小截面的電線電纜的調(diào)模。步驟為穿線、與牽引線接好、跑膠、螺釘微調(diào)、起車走線取樣、停車測量厚度、螺釘微調(diào)、直到均勻后,把螺釘擰緊。燈光對模:用燈光觀察厚度適合聚乙烯、尼龍等透明塑料感覺對模:用手指感覺塑料厚度再調(diào)模,適用于大截面其他對模方式利用游標卡尺的深度尺測量塑料層厚度,調(diào)整模具 ;利用對模螺釘?shù)穆菁y深度調(diào)整模具;利用取樣測量塑料層厚度調(diào)整模具。特別提示一般必須使模套的內(nèi)錐角大于模芯的外錐角310°,保證擠出壓力逐漸增大,使塑料密實,但角度不能過大,否則擠出壓力增大而降低擠出量。4.3 塑料

52、的擠出溫度溫度控制規(guī)律為低-高-低,參考溫如下 :塑料名稱加料段塑化段均化段機脖機頭??谲浘勐纫蚁?30-140150-170175-180170-180170-175170-180硬聚氯乙烯150-160160-170175-185175-180170-175170-180聚乙烯護套140-150180-190210-220210-215190-200200-210泡沫聚乙烯150-160180-190200-220210-215200-210210-220溫度高低對產(chǎn)品質(zhì)量的影響材料本身特性、擠出速度、擠出外徑、擠出厚度、擠出時的自然環(huán)境都對溫度控制有一定影響。溫度控制超高,容易燒焦和使塑

53、料老化,也容易產(chǎn)生氣孔、氣泡、氣眼等質(zhì)量問題。溫度控制過低,塑料塑化不好,有樹脂疙瘩或未塑化好的顆粒,特別是合縫不好,不但影響產(chǎn)品質(zhì)量,還容易造成脫節(jié)、裂紋、斷膠等缺陷。在中密度PE和高密度PE的擠出過程中,如加料段溫度過高,產(chǎn)生出膠不均勻,均化段溫度低同樣會產(chǎn)生出膠不均勻,同時機身溫度低將使擠塑機負荷增大,嚴重時造成設備事故。因此在中密度及高密度PE擠出中,必須嚴格控制螺桿回水,回水量與擠出PVC相比應小1/3,同時應嚴格控制溫度,觀察主機負荷,以保證擠塑質(zhì)量。4.4 塑料擠出的速度需要提高螺桿轉(zhuǎn)速提高擠出速度時,必須增加加熱溫度,控制機頭壓力;擠出速度與擠出厚度、溫度、材質(zhì)有關(guān)。4.5 牽

54、引速度要求牽引速度均勻穩(wěn)定,與螺桿轉(zhuǎn)速協(xié)調(diào);牽引速度不穩(wěn)定,容易產(chǎn)生竹節(jié);牽引速度過慢,容易堆膠或產(chǎn)生空管現(xiàn)象;牽引速度過快,容易拉薄厚度或拉斷。4.6 冷卻及各種冷卻的作用 螺桿冷卻:其作用是消除摩擦過熱,穩(wěn)定擠出壓力,促使物料攪拌均勻,提高塑化質(zhì)量,但其使用必須適當,尤其不能過甚。否則機膛內(nèi)膠料驟然冷卻,會導致嚴重事故的發(fā)生。而螺桿冷卻,在擠出前是絕對禁止的,否則也會造成嚴重設備事故。一般來講,對于溫度要求高的材料螺桿回水的水量應適當放少,而對于溫度要求低的材料,螺桿回水可適當放大,但必須注意電機負荷,防止負荷大,造成設備事故。機身冷卻:其作用是增加機身散熱,以此去克服摩擦過熱形成的溫升,因為這一溫升在擠出中甚至在切斷加熱電源后也不能停止,而使合理的溫度不能得到控制。因此必須增加散熱,而使機身冷卻,以維持擠出熱平衡,考慮到機身各段的功能,均化段冷卻尤其要注意。產(chǎn)品冷卻:產(chǎn)品冷卻是確保制品幾何形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重要措施,必須根據(jù)擠出物料的結(jié)構(gòu)特點,合理選擇冷卻方式,即急冷和緩冷。聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯急冷會產(chǎn)生內(nèi)部應力,它是日后產(chǎn)生龜裂的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原因之一。必須在加工中予以重視,不能用急冷,宜用分段冷卻。冷卻時應注意第一個水槽導輪的高度及與出模口距離

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