1、擠塑的原理
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,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,使塑料擠壓成連續性的所需要的各種形狀的塑料層,擠包在線芯和電纜上。
2、擠塑機的構成
塑料擠出機的主機是擠塑機,它由擠壓系統、傳動系統和加熱冷卻系統組成。
在擠壓系統里,重點談談機頭和模具的問題,因為機頭的壓力和模具的配比直接決定了電纜的質量。
機頭由合金鋼內套和碳素鋼外套構成,機頭內裝有成型模具。機頭的作用是將旋轉運動的塑料熔體轉變為平行直線運動,均勻平穩的導入模套中,并賦予塑料以必要的成型壓力。
塑料在機筒內塑化壓實,經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形空隙,使塑料熔體在芯線的周圍形成連續密實的管狀包覆層。為保證機頭內塑料流道合理,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,也有設置均壓環的。機頭上還裝有模具校正和調整的裝置,便于調整和校正模芯和模套的同心度。
3、擠塑機的輔助設備
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。
在擠塑過程中有幾個問題值得研究:
1)偏芯問題
塑料擠出廢品類型中最常見的一種是偏芯,而線芯各種型式的彎曲則是產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少。放線的張力要通過校直裝置來實現,張力穩定是保證偏芯的前提,模芯和模套的配比要嚴格按工藝執行。
2)濕氣問題
有些導體表面有濕氣,需要預熱,我認為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氣孔的可能。預熱還可防止擠出中塑料因驟冷而殘留內壓力的作用。
在擠塑料過程中,預熱可消除冷線進入高溫機頭,在模口處與塑膠接觸時形成的懸殊溫差,避免塑料溫度的波動而導致擠出壓力的波動,從而穩定擠出量,保證擠出質量。擠塑機組中均采用電加熱線芯預熱裝置,要求保證升溫迅速,使線芯預熱和纜芯烘干效率高。預熱溫度一般與機頭溫度相仿即可。在實際生產中,護套預熱的很少,今后要向這方面去發展。
3)冷卻問題
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生變形。冷卻的方式通常采用水冷卻,并根據水溫不同,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,但對結晶高聚物
而言,因驟熱冷卻,易在擠包層組織內部殘留內應力,導致使用過程中產生龜裂,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,即經過熱水、溫水、冷水三段冷卻。
但是在實際操作中,考慮到成本,我們都是用冷水冷卻,但是要想得到好的產品還是要考慮用緩冷的。
4)螺桿的冷卻
螺桿冷卻的目的主要是為了有利于加料段物料的輸送,同時也可以防止塑料因過熱而分解,有利于物料中所含氣體能從加料段的冷混料中返回并從料斗中排出。因此要加強對螺桿的冷卻。
通入螺桿中冷卻介質可以是水,也可以是空氣。
使用螺桿冷卻水應注意以下幾點:
1螺桿冷卻水的流量不宜過大,要適量,用手摸水感覺水溫暖即可。
2使用螺桿冷卻水要注意外徑的變化。在螺桿和牽引速度相適應時,如果使用螺桿冷卻水,易使電線電纜外徑變小,絕緣厚度變薄。
3操作時應做到停機時要停水,防止設備發生事故。
4交接班時要交清使用螺桿冷卻水的情況。
5)溫度控制
溫度是分區的,每區的溫度都不同,要嚴格按要藝執行,
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,也容易產生氣孔、氣泡、氣眼、定型不好等質量問題。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“打滑”,擠出量不穩,使擠包層和產品外徑尺寸不均。
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化好的小顆粒。特別是合膠縫合不好,不但影響產品質量,還容易造成塑膠層脫節、裂紋、斷膠等現象。因此,要嚴格按照工藝規定控制溫度,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,其溫度控制亦有區別。另外,環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5~10℃。
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