电线电缆挤出成型及机头设计
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电缆工艺之塑料挤出的基本原理挤塑机的工作原理是: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挤压,使塑料均匀的塑化(即熔融),通过机头和不同形状的模具,使塑料挤压成连续性的所需要的各种形状的塑料层,挤包在线芯和电缆上。
塑料挤出过程:电线电缆的塑料绝缘和护套使是采用连续挤压方式进行的,挤出设备一般是单螺杆挤塑机。
塑料在挤出前,要事先检查塑料是否潮湿或有无其它杂物,然后把螺杆预热后加入料斗内。
在挤出过程中,装入料斗中的塑料借助重力或加料螺旋进入机筒中,在旋转螺杆的推力作用下,不断向前推进,从预热段开始逐渐的向均化段运动;同时,塑料受到螺杆的搅拌和挤压作用,并且在机筒的外热及塑料与设备之间的剪切摩擦的作用下转变为粘流态,在螺槽中形成连续均匀的料流。
在工艺规定的温度作用下,塑料从固体状态转变为熔融状态的可塑物体,再经由螺杆的推动或搅拌,将完全塑化好的塑料推入机头;到达机头的料流,经模芯和模套间的环形间隙,从模套口挤出,挤包于导体或线芯周围,形成连续密实的绝缘层或护套层,然后经冷却和固化,制成电线电缆产品。
挤出过程的三个阶段:塑料挤出最主要的依据是塑料所具有的可塑态。
塑料在挤出机中完成可塑过程成型是一个复杂的物理过程,即包括了混合、破碎、熔融、塑化、排气、压实并最后成型定型。
大家值的注意的是这一过程是连续实现的。
然而习惯上,人们往往按塑料的不同反应将挤塑过程这一连续过程,人为的分成不同阶段,即为:塑化阶段(塑料的混合、熔融和均化);成型阶段(塑料的挤压成型);定型阶段(塑料层的冷却和固化)。
第一阶段是塑化阶段。
也称为压缩阶段。
它是在挤塑机机筒内完成的,经过螺杆的旋转作用,使塑料由颗粒状固体变为可塑性的粘流体。
塑料在塑化阶段取得热量的来源有两个方面:一是机筒外部的电加热;二是螺杆旋转时产生的摩擦热。
起初的热量是由机筒外部的电加热产生的,当正常开车后,热量的取得则是由螺杆选装物料在压缩、剪切、搅拌过程中与机筒内壁的摩擦和物料分子间的内摩擦而产生的。
一文读懂电缆的挤塑(材料、工艺、技术全解析)1 概念挤塑就是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挤压,使塑料均匀的塑化(即熔融),通过机头和不同形状的模具,使塑料挤压成连续的各种形状的材料。
塑料电线电缆的主要绝缘材料和护层材料是塑料。
热塑性塑料性能优越,具有良好的加工工艺性能,尤其是用于电线电缆挤制绝缘层和护层生产时工艺简便。
电线电缆塑料绝缘层和护层生产的基本方式是采用单螺杆挤出机连续挤压进行的。
由于挤出机具有连续挤出的特点,所以塑料绝缘和护套的生产过程也是连续进行的。
本章节所讲的挤塑主要包括电线电缆的绝缘挤出、内衬层挤出、隔离套挤出、外护套挤出。
主要材料包括聚氯乙烯、交联聚乙烯、交联聚烯烃、热塑性无卤聚烯烃、聚乙烯等高分子塑料。
2 材料2.1 塑料概念及分类塑料是高分子合成材料中凡是性能上具有可塑性变化的材料的总称。
各种塑料共有的特性有:比重小、机械性能较高、电绝缘性能优异并且化学稳定性好、耐水、耐油、加工成型方便,原料来源丰富。
电线电缆技术发展对塑料性能的需要:高耐热性和电压等级;高耐寒;耐大气老化;耐火阻燃;高使用寿命。
塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。
鉴别方法:通过加热的方法鉴别。
热塑性塑料加热时软化,易熔融,通常易于热合。
热固性塑料加热至材料化学分解前,保持其原有硬度不软化,尺寸较稳定,至分解温度炭化。
2.2 塑料组成塑料是以合成树脂为基本成分,再添加各种配合剂,经捏合、切粒等工艺而塑制称一定形状的材料。
塑料的添加剂大致有以下几种:抗氧剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、增塑剂、交联剂、润滑剂、填充剂、着色剂、驱避剂、光亮剂、阻燃剂、抑烟剂等等。
2.3 塑料基本性能含义2.3.1 体积电阻系数塑料在电场的作用下有泄漏电流通过,泄漏电流通过塑料时的阻力称为体积电阻。
电流通过1立方厘米塑料的电阻即为体积电阻系数,单位为欧姆一米,符号Ω.m;体积系数越高,绝缘性能越好。
附件7室内光缆生产中的模具设计李然山一光缆护套的挤出1 光缆护套挤出光缆护套是光缆中最重要的结构部件之一,它关系到光缆在各种敷设条件下对环境的适应性及其在使用寿命期内光缆传输性能的长期稳定性。
因此,光缆护套的塑料挤出及成型是光缆生产中非常重要的工艺,在室内光缆的生产中尤其重要。
下面对光缆护套挤出及成型工艺做一简单介绍。
通常塑料挤出机常用的全螺纹螺杆如图1-1所示。
输送沟深度螺杆直径螺杆翼距计量沟深度图1-1 全螺纹螺杆螺杆分三个区段:馈料区、塑化区及混练计量区。
在料斗口到馈料区一段的料筒内有纵向沟槽,因而从料斗进馈料区的塑料被螺杆轴向推进,而无切向摩擦。
在馈料区的塑料基本上应是固体粒状塑料,但为了进入压缩塑化区时及时塑化,因此需受热而处于熔化初期的状态。
所以馈料区的温度控制是相当重要的工艺条件。
通常为了除去塑料粒子可能因受潮而凝结在料粒表面的水分,在加热干燥料斗中加温鼓风而使这些水分和料粒周围的空气一起通过加热漏斗被排出。
料粒干燥加热的温度必须严格控制。
温度太低,干燥效果差,料温过高,塑料软化,影响料粒在馈送区的推进。
鉴于同一理由,加料斗部的温度不能太高。
为防止从料筒传过来的热量的影响,加热口需同冷水冷却,以保证入料通畅。
在塑化压缩段,料粒从固体向熔融态过渡,螺杆的螺纹深度减小,以增加对塑料的挤压剪切力,加热温度也相应提高。
常用的全螺线杆对塑化的均匀熔化能力有先天不足,其原因可作如下说明:料粒的熔化起始于塑料与金属的交界面处,如图1-2所示。
通过料筒传送的热量,使与料筒邻接的固体料粒的表面熔融,形成薄的熔融膜。
图1-2 塑化区螺槽中塑料熔融的性状图1-3 屏障式螺杆的工作原理另外通过料粒与料筒的剪切发热,固体料粒继续熔融,使沟内底和侧部形成熔融塑料池。
熔融的塑料部分不再受到摩擦和剪切,并继续被加热。
而被熔融部分包围的固体料粒既不能与料筒剪切,又因塑料本身是不良热导体的特性,在高出料率的情况下不可能通过热传导而熔化均匀。
前言随着我国橡胶机械工业的快速发展,橡胶制品的应用范围也在不断扩大,因此对于挤出成型技术也有了更高的要求。
在挤出成型的一系列过程中,以温度的调节控制和熔融的物料进入挤出机机头以及橡胶在挤出机主机中塑化的过程最为重要。
螺杆作为橡胶挤出机主机的重要部件,它的设计加工已经很完善了。
随着各种各样的智能控制系统的发展,温度调节控制系统也取得了进展。
然而,挤出机机头的结构设计却仍然有很大的提升空间,并没有发展的很完善。
这是因为在挤出成型的整个过程中,会遇到各种复杂的情况。
而对于机头的设计,目前并没有适用于所有情况的理论公式,实际经验是挤出机机头的设计的主要依据。
机头设计后,通常用试模的方法来确定最后的形状。
这不但增加了设计人员的工作强度,也为整个的设计过程造成了诸多不便,同时也提高了成产成本。
挤出机作为橡胶工业的基本设备,在生产橡胶制品的过程中起着重要的作用,也是决定产品质量的重要设备之一。
国外橡胶挤出机经历了不同的发展阶段,从最初的柱塞式挤出机开始发展,其中经历了普通冷喂料型挤出机以及销钉冷喂料挤出机等阶段,再到现在的复合挤出机,其发展的日益完善,性能和生产能力也不断提高。
固特波公司是在挤出机的发展过程中,最先申请了用挤出机来进行胶电线生产的专利,并改进了该挤出机设备。
由此,挤出方法对于生产日益重要,而先前的手动式挤出机也渐渐地被电动操控挤出机所取代。
早期的电缆和电线源源不断地被柱塞式挤出机生产出来,电缆的生产用挤出法也由此而确定。
挤出机是挤出成型加工过程中的主要设备,除此以外,还有机头、牵引装置、冷却定型装置等附属设备。
橡胶在机筒内塑化熔融,通过机头制成所需要的形状,最后经过冷却定型后就可获得与机头截面形状相吻合的产品。
挤出成型法相比于其他类型的成形方法主要具有以下显着的优点:1、设备制造容易,成本较低,投产快,投资少。
2、产量高,效率快。
3、可以实现连续化生产。
制造较长的型材、管材等也比较容易。
而且产品均匀密实,质量高。