电线电缆生产工艺详细知识

    塑料电线电缆的主要绝缘材料和护套材料电缆是塑料的  热塑性塑料具有优异的性能和良好的加工性能工艺特性，尤其是用于电线生产时电缆挤压绝缘和护套工艺简单方便。  电线生产的基本方式电缆塑料绝缘层和护套是用单螺杆挤出机连续挤出的。  由于挤出机具有连续挤出的特点，塑料绝缘和护套的生产过程也是连续的。  至于电线的生产电缆值得关注的是，产品规格和挤压零件的差异往往决定了挤压设备的一些变化工艺因素  然而，一般来说，挤出涂层工艺各种产品和各种零件非常相似。挤压原理，工艺模具类型主要描述如下，一般作为主要部分，个别作为辅助部分。  
第1节塑料的挤出
 I .塑料挤出的基本原理
挤出机的工作原理是使用特定形状的螺杆在加热的机筒中旋转，将从料斗中送出的塑料向前挤出，使塑料均匀塑化(即熔化)。通过不同形状的机头和模具，塑料被挤压成各种形状的连续塑料层，以挤压到线芯上电缆  
 1。塑料挤压工艺[电线的塑料绝缘和护套电缆是通过连续挤压制成的。挤出设备通常是单螺杆挤出机。  挤出塑料前，检查塑料是否潮湿或无其他杂物，然后预热螺杆并将其加入料斗。  在挤出过程中，装在料斗中的塑料通过重力或进料螺杆进入料筒，在旋转螺杆的推力作用下不断向前推进，并从预热段逐渐向均化段移动；同时，塑料被螺杆搅拌挤出，在机筒的外部热量和塑料与设备之间的剪切摩擦作用下，变成粘性流动状态，在螺杆槽内形成连续均匀的物料流动。  在中规定的温度下工艺，塑料从固态变成熔融状态的塑料物体，然后通过推动或搅拌螺杆将*塑化的塑料推入机头；到达机头的材料流通过模芯和模套之间的环形间隙挤出，围绕导体或线芯挤出以形成连续且致密的绝缘层或护套层，然后冷却并固化以生产电线电缆  
 2。挤出过程的三个阶段
塑料挤出最重要的基础是塑料的塑性状态  塑料在挤出机中的成型是一个复杂的物理过程，包括混合、粉碎、熔融、塑化、排气、压实和最终成型。  值得注意的是，这一过程是持续实施的。  然而，人们习惯于根据塑料的不同反应将挤出过程(连续过程)人为地分为不同的阶段，即:塑化阶段(塑料的混合、熔化和均质化)；成型阶段(塑料挤出成型)；凝固阶段(塑料层的冷却和固化)  [第一阶段是塑化  也称为压缩阶段  它是在挤出机的机筒中完成的，通过螺杆的旋转，塑料从颗粒状固体变成了塑料粘性流体。  塑料在塑化阶段有两种热源:一是桶外电加热；第二个是螺杆旋转时产生的摩擦热。  起初，热量是由桶外的电加热产生的。正常启动后，在压缩、剪切和搅拌过程中，由螺杆选择的材料和机筒内壁之间的摩擦以及材料分子之间的内部摩擦产生热量。  [第二阶段是形成阶段  这是在机头中进行的。由于螺杆旋转和压力，粘性流体被推到机头，并通过机头中的模具被模制成各种尺寸和形状的所需挤压材料，并被涂覆在线芯或导体的外部。  [第三阶段是塑造阶段  它在冷却水箱或冷却管道中进行。冷却后，塑料挤出涂层从无定形塑料状态变为固定固态。  
 3。塑化阶段塑料流动的变化
在塑化阶段，塑料在被螺杆沿螺杆轴向推到头部的过程中，经历温度、压力、粘度甚至化学结构的变化。这些变化在螺钉的不同部分是不同的。  塑化阶段根据塑料流动时物料状态的变化过程，人工分为三个阶段，即加料阶段、熔化阶段和均质阶段。这也是挤出螺杆的一种分段方法，每个阶段对塑料挤出的影响不同，塑料在每个阶段呈现不同的形态，从而表现出塑料的挤出特性  [/小时/]在进料段，首先为粒状固体塑料提供软化温度；其次，螺杆旋转与固定筒之间产生的剪应力作用在塑料颗粒上，实现软化塑料的破碎  最重要的是通过螺杆的旋转产生足够连续稳定的推力和反向摩擦力，形成连续稳定的挤出压力，从而实现粉碎塑料的搅拌和均匀混合，并初步进行热交换，为连续稳定的挤出提供基础。  该阶段产生的推力是否连续、均匀、稳定，剪切应变率是高还是低，破碎和搅拌是否均匀，直接影响挤压质量和产量。  
在熔融段，由于螺杆的推动作用，破碎、软化和最初混合的塑料沿螺杆槽向头部移动，并从进料段进入熔融段。  在这一部分，塑料遇到了较高温度的热效应，这是热源。除了桶外的点加热，螺杆旋转的摩擦热也起作用。  来自进料段的推力和来自均化段的反作用力导致塑料在其前进中形成回流，该回流在螺杆槽中和螺杆与机筒之间的间隙中产生。回流不仅使物料进一步混合均匀，而且增加了塑料的换热效果，达到表面热平衡。  由于该阶段的操作温度已经超过塑料的流变温度，并且操作时间长，塑料已经改变了其状态，与加热筒接触的材料开始熔化，在筒的内表面上形成一层聚合物熔融膜。当熔体薄膜的厚度超过螺杆顶部和机筒之间的间隙时，它将被旋转的螺纹刮掉，并聚集在前进的螺纹前面，形成熔体池。  由于筒体和螺纹根部之间的相对运动，熔池产生了材料的循环流动。  螺旋肋后面是一个固体床(固体塑料)。在材料沿着螺旋槽向前移动的过程中，随着熔融段中螺旋槽的深度朝着均化段逐渐变浅，固体床被连续地挤压向筒体的内壁，加速了从筒体到固体床的热传递过程。同时，螺杆的旋转对筒体内壁上的熔膜产生剪切作用，从而熔化熔膜与固体床之间界面处的材料，逐渐减小固体床的宽度，实现*消失，即从固态变为粘性状态。  此时，塑料的分子结构已经发生了根本性的变化，分子间的张力也极其松弛。如果塑料是结晶聚合物，其结晶区开始减少，无定形态增加。除了超大分子，主体已经完成塑化，这就是所谓的“初步塑化"。在压力的作用下，固体材料中所含的气体被排除，从而实现初步压实。  
在均质化部分，有几个突出的工艺特点:该段螺纹深度最浅，即螺纹槽容积最小，因此这是螺杆与筒体之间压力最大的工作段。此外，来自螺杆的推力和来自筛板的反作用力是塑料“手对手"的直接区域。这部分也是挤压温度最高的部分工艺因此，在这个阶段，塑料承受最大的径向压力和轴向压力。这种高压效应足以消除塑料中包含的所有气体，并压实和压实熔体。  该部分的名称为“压力均衡部分"  然而，由于高温的作用，在熔融段中未被塑化的聚合物在该段中被塑化，从而最终消除“颗粒"并使塑料充分且均匀地塑化，然后充分塑化且熔融的塑料由机头在恒定压力下定量且均匀地挤出。  
 4。挤出过程中塑料的流动状态
在挤出过程中，螺杆的旋转在机筒静止时推动塑料，这在机筒和螺杆之间产生相对运动。这种相对运动在塑料上产生摩擦，并将塑料向前拖动  此外，由于机头中的模具、多孔筛板和过滤网的阻力，塑料预先产生反作用力，这使得塑料在螺杆和机筒中的流动变得复杂  一般来说，塑料的流动状态被认为由以下四种流动形式组成:
 1)正向流动——指塑料沿螺旋槽流向头部的流动  它是由螺杆旋转的推力产生的，是四种流动形式中最重要的一种。  正流速直接决定挤出量  
 2)反向流动——也称为反向流动，它的方向与正常流动的方向*相反  它是由机头中的模具、筛板和滤网在机头区域产生的压力(塑料前进的反作用力)造成的，这阻碍了塑料的前进。  从机头到进料口的形状变成“压力下的回流"，也称为“背压流"  它会导致生产能力的损失。  
 3)交叉流动-它是沿轴线的塑性流动，即垂直于螺纹槽  当螺杆旋转时，它也是通过推动形成的。  它的流动受到螺旋槽侧壁的阻碍。由于两侧螺纹的相互阻力，螺杆在旋转，塑料会在螺杆槽内翻转形成环形流，所以横流基本上是环形流。  在桶中将塑料混合并塑化成熔融状态时，循环起着重要作用。  循环使物料在桶内搅拌混合，促进桶与物料之间的热交换。提高挤出质量意义重大，但对挤出流量影响不大。  
 4)泄漏-也是由机头中的模具、筛板和滤网的阻力引起的。  然而，这不是螺旋槽中的流动，而是在螺杆和机筒之间的间隙中形成的回流。  它还会导致生产能力的损失。  由于螺杆和机筒之间的间隙通常很小，在正常情况下，泄漏流量比正常流量和反向流量小得多。  在挤压过程中，漏流会影响挤压量，漏流会增加，挤压量会减少  
塑料的四种流动状态不会以不同的形式出现。对于某种塑料颗粒，既不会有真正的回流，也不会有封闭的循环。  熔融塑料在螺旋槽中的实际流动是上述四种流动状态的组合，其中一种在螺旋轨道中向前流动。  
 5。挤出质量
挤出质量主要指塑料的塑化是否良好，几何尺寸是否均匀，即径向厚度是否一致，轴向外径是否均匀  除了塑料本身，决定塑化的因素主要是温度、剪切应变率和作用时间。  挤出温度过高不仅会导致挤出压力波动，还会导致塑料分解，甚至可能导致设备事故。  然而，减小螺杆槽的深度和增加螺杆的长径比有利于塑料的热交换和延长加热时间以满足均匀塑化的要求，但它们会影响挤出量并给螺杆的制造和组装带来困难。  因此，保证塑化的重要因素应该是提高螺杆旋转引起的塑料剪切应变率，从而实现均匀的机械混合、均衡的挤出热交换，从而为均匀塑化提供保证。  该应变率的大小由螺杆和机筒之间的剪切应变力决定，剪切应变率为:
，其中δ-为剪切应变率(1/min)
d-为螺杆直径(cm)
n-为螺杆转速(r/min)
-为螺杆槽深(cm)
。因此，在保证挤出量的要求下，可以在提高转速的情况下增加螺旋槽深度  此外，螺杆与机筒之间的间隙也影响挤出质量。如果间隙过大，塑料的回流和泄漏会增加，这不仅会引起挤出压力波动，而且会影响挤出量。此外，由于回流增加，塑料过热，导致塑料烧焦或难以成型。  
二。塑料挤出机操作程序
塑料挤出单元由一台挤出机(主机)和一些辅助设备组成。工作人员应该在生产中密切合作。操作人员必须熟悉成长过程和操作程序。  
 1。塑料挤出机的挤出工艺
塑料挤出机是一种热挤压设备  盘绕的电缆或者缆芯放置在放线装置上并且必须具有一定的张力。通过张力矫直装置后，进入挤出机头挤出绝缘层或护套层。  
塑料颗粒通过料斗被送入挤出机的机筒。由于螺杆的旋转，塑料颗粒进入挤出机的机筒。一方面，塑料颗粒被加热，另一方面，螺杆被旋转和搅拌以促进塑料的塑化，塑料颗粒被推到挤出机的头部并从模口挤出。塑料颗粒被*且紧密地连续挤压并包裹在电线的线芯或电缆芯上电缆  
为了控制塑料层的厚度和挤出压力，应调整模芯和模套之间的环形间距，使塑料层均匀。  
机组中的每台机组均采用单独传动，机组之间的工作速度可分别调节。  螺杆速度和牵引速度应相互匹配，以保证电线挤压外径和塑料层厚度均匀电缆并满足以下要求工艺  放线、收线和卷绕速度应与电线的生产速度相匹配电缆防止其他质量问题  
根据中规定的控制温度工艺，选择合适的模具，并经常观察加热系统、外径和速度的变化，防止塑料层出现偏心、烧焦和塑化不良的现象。  

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