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发布时间:2023.11.14 新闻来源:广东珠江电缆有限公司-珠江电缆电线-珠江电线电缆 浏览次数:

塑料电线电缆的首要绝缘资料和护层资料是塑料。热塑性塑料性能优越,具有杰出的加工工艺性能,尤其是用于电线电缆挤制绝缘层和护层出产时工艺简洁。电线电缆塑料绝缘层和护层出产的底子办法是选用单螺杆挤出机接连揉捏进行的。因为挤出机具有接连挤出的特色,所以塑料绝缘和护套的出产进程也是接连进行的。就电线电缆出产而言,产品规格的差异,挤制部件的不同,往往决议了挤制设备及工艺参数的某些改动。但总的来讲,各种产品,各个部件的挤塑包覆工艺是迥然不同的,下面以一般为主,单个为辅对挤塑原理、工艺与模具类型进行介绍。

第1节 塑料的挤制 塑料挤出的底子原理

挤塑机的作业原理是:使用特定形状的螺杆,在加热的机筒中旋转,将由料斗中送来的塑料向前揉捏,使塑料均匀的塑化(即熔融),通过机头和不同形状的模具,使塑料揉捏成接连性的所需求的各种形状的塑料层,挤包在线芯和电缆上。

 1.塑料挤出进程
     电线电缆的塑料绝缘和护套使是选用接连揉捏办法进行的,挤出设备一般是单螺杆挤塑机。塑在挤出前,要事前查看塑料是否湿润或有无其它杂物,然后把螺杆预热后参加料斗内。在挤出进程中,装入料斗中的塑料凭借重力或加料螺旋进入机筒中,在旋转螺杆的推力效果下,不断向前推动,从预热段开端逐步的向均化段运动;一起,塑料遭到螺杆的搅拌和揉捏效果,并且在机筒的外热及塑料与设备之间的剪切冲突的效果下改动为粘流态,在螺槽中构成接连均匀的料流。在工艺规则的温度效果下,塑料从固体状况改动为熔融状况的可塑物体,再经由螺杆的推动或搅拌,将彻底塑化好的塑料推入机头;抵达机头的料流,经模芯和模套间的环形空隙,从模套口挤出,挤包于导体或线芯周围,构成接连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。

 

1—放线轮  2—张力轮  3—预热器  4—Φ150型挤塑机主机   5—冷却水槽   6—计水器  7—双牵引轮  8—排线架  9—收线轮  10—减速箱  11—加料口 12—皮带轮  13—直流电动机

2. 挤出进程的三个阶段
      塑料挤出最首要的依据是塑料所具有的可塑态。塑料在挤出机中完结可塑进程成型是一个杂乱的物理进程,即包含了混合、破碎、熔融、塑化、排气、压实并最终成型定型。我们值的留意的是这一进程是接连完结的。但是习惯上,人们往往按塑料的不同反应将挤塑进程这一接连进程,人为的分红不同阶段,即为:塑化阶段(塑料的混合、熔融和均化);成型阶段(塑料的揉捏成型);定型阶段(塑料层的冷却和固化)。
       第一阶段是塑化阶段。也称为紧缩阶段。它是在挤塑机机筒内完结的,通过螺杆的旋转效果,使塑料由颗粒状固体变为可塑性的粘流体。塑料在塑化阶段获得热量的来历有两个方面:一是机筒外部的电加热;二是螺杆旋转时发生的冲突热。起先的热量是由机筒外部的电加热发生的,当正常开车后,热量的获得则是由螺杆选装物料在紧缩、剪切、搅拌进程中与机筒内壁的冲突和物料分子间的内冲突而发生的。    
       第二阶段是成型阶段。它是在机头内进行的,因为螺杆旋转和压力效果,把粘流体面向机头,经机头内的模具,使粘流体成型为所需求的各种尺度形状的挤包资料,并包覆在线芯或导体外。    
       第三阶段是定型阶段。它是在冷却水槽或冷却管道中进行的,塑料挤包层通过冷却后,由无定型的塑性状况变为定型的固体状况。

 

A—正流  B—逆流  C—横流(也称环流)  D—漏流  1—Φ150螺杆  2—机头 3—机身  4—机筒   5—电阻丝加热   6—模芯座   7—模套座   8—对模螺丝  9—过滤设备  10—分流器   11—加料口   12—冷却水管   13—螺杆旋转方向

3.塑化阶段塑料活动的改动

     在塑化阶段,塑料沿螺杆轴向被螺杆面向机头的移动进程中,阅历着温度、压力、粘度,乃至化学结构的改动,这些改动在螺杆的不同区段状况是不同的。塑化阶段依据塑料活动时的物态改动进程又人为的分红三个阶段,即加料段、熔融段、均化段,这也是人们习惯上对挤出螺杆的分段办法,各段对塑料挤出发生不同的效果,塑料在各段出现不同的形状,然后表现出塑料的挤出特性。

       在加料段,首要便是为颗粒状的固体塑料供给软化温度,其次是以螺杆的旋转与固定的机筒之间发生的剪切应力效果在塑料颗粒上,完结对软化塑料的破碎。而最首要的则是以螺杆旋转发生足够大的接连而安稳的推力和反向冲突力,以构成接连而安稳的挤出压力,然后完结对破碎塑料的搅拌与均匀混合,并开端实施热交换,然后为接连而安稳的挤出供给根底。在此阶段发生的推力是否接连均匀安稳、剪切应变率的凹凸,破碎与搅拌是否均匀都直接影响着挤出质量和产值。
      在熔融段,经破碎、软化并开端搅拌混合的故态塑料,因为螺杆的推挤效果,沿螺槽向机头移动,自加料段进入熔融段。在此段塑料遇到了较高温度的热效果,这是的热源,除机筒外部的点加热外,螺杆旋转的冲突热也在起着效果。而来自加料段的推力和来自均化段的反效果力,使塑料在行进中构成了回流,这回流发生在螺槽内以及螺杆与机筒的空隙中,回流的发生不光使物料进一步均匀混合,并且使塑料热交换效果加大,到达了外表的热平衡。因为在此阶段的效果温度已超越了塑料的流变温度,加之效果时刻较长,致使塑料发生了物态的改动,与加热机筒触摸的物料开端熔化,在机筒内外表构成一层聚合物熔膜,当熔膜的厚度超越螺纹顶与机筒之间的空隙时,就会被旋转的螺纹刮下来,集合在推动螺纹的前面,构成熔池。因为机筒和螺纹根部的相对运动,使熔池发生了物料的循环活动。螺棱后边是固体床(固体塑料),物料沿螺槽向前移动的进程中,因为熔融段的螺槽深度向均化段逐步变浅,固体床不断被挤向机筒内壁,加快了机筒向固体床的传热进程,一起螺杆的旋转对机筒内壁的熔膜发生剪切效果,然后使熔膜和固体床分界面的物料熔化,固体床的宽度逐步减小,知道彻底消失,即由固态改动为粘流态。此刻塑料分子结构发生了底子的改动,分子间张力极度松懈,若为结晶性高聚物,则其晶区开端削减,无定形增多,除其间的特大分子外,主体完结了塑化,即所谓的“开端塑化”,并且在压力的效果下,扫除了固态物料中所含的气体,完结开端压实。    
      在均化段,具有这样几个杰出的工艺特性:这一段螺杆螺纹深度最浅,即螺槽容积最小,所以这里是螺杆与机筒间发生压力最大的作业段;别的来自螺杆的推力和筛板等处的反效果力,是塑料“浴血奋战”的直接地带;这一段又是挤出工艺温度最高的一段,所以塑料在此阶段所遭到的径向压力和轴向压力最大,这种高压效果,足以使含于塑料内的悉数气体扫除,并使熔体压实,细密。该段所具有的“均压段”之称即由此而得。而因为高温的效果,使得通过熔融段未能塑化的高分子在此段完结塑化,然后最终消除“颗粒”,使塑料塑化充沛均匀,然后将彻底塑化熔融的塑料定量、定压的由机头均匀的挤出。    
    4.挤出进程中塑料的活动状况
      在挤出进程中,因为螺杆的旋转使塑料推移,而机筒是不动的,这就在机筒和螺杆之间发生相对运动,这种相对运动对塑料发生冲突效果,使塑料被拖着行进。别的,因为机头中的模具、多孔筛板和滤网的阻力,又使塑料在行进中发生反效果力,这就使塑料在螺杆和机筒中的活动杂乱化了。一般将塑料的活动状况看成是由以下四种活动方式组成的:   
      1)正流-是指塑料沿着螺杆螺槽向机头方向的活动。它是螺杆旋转的推挤力发生的,是四种活动方式中最首要的一种。正流量的巨细直接决议着挤出量。   
      2)   倒流-又称逆流,它的方向与正流的活动方向整好相反。它是因为机头中的模具、筛板、和滤网等阻止塑料的正向运动,在机头区域里发生的压力(塑料行进的反效果力)构成的。由机头至加料口构成了“压力下的回流”,也称为“反压活动”。它能引起出产能力的丢失。    
      3)   横流-它是沿着轴的方向,即与螺纹槽相笔直方向的塑料活动。也是由螺杆旋转时的推挤所构成的。它的活动遭到螺纹槽侧壁的阻力,因为两边螺纹的彼此阻力,而螺杆是在旋转中,使塑料在螺槽内发生翻转运动,构成环状活动,所以横流本质是环流。环流对塑料在机筒中的混合、塑化成熔融状况,是和环流的效果分不开的。环流使物料在机筒中发生搅拌和混合,并且利于机筒和物料的热交换,它对进步挤出质量有重要的含义,但对挤出流率的影响很小。     
      4)   漏流-它也是由机头中模具、筛板和滤网的阻力发生的。不过它不是螺槽中的活动,而是在螺杆与机筒的空隙中构成的倒流。它也能引起出产能力的丢失。因为螺杆与机筒的空隙一般很小,故在正常状况下,漏流流量要比正流和倒流小的多。在挤出进程中,

1  均化段(槽更浅)     2  塑化段(槽浅些)     3  加料段(槽深)

5.挤出质量    

     挤出质量首要指塑料的塑化状况是否杰出,几许尺度是否均一,即径向厚度是否共同,轴向外径是否均匀。决议塑化状况的沿袭除塑料本身外,首要是温度和剪切应变率及效果时刻等要素。挤出温度过高不光构成挤出压力的动摇,并且导致塑料的分化,乃至或许变成设备事端。而减小螺槽深度,增大螺杆长径比,尽管有利于塑料的热交换和延伸受热时刻,满意塑化均匀要求,但将影响挤出量,又为螺杆制作和安装构成困难。所以确保塑化的重要要素应是进步螺杆旋转对塑料所发生的剪切应变率,以到达机械混合均匀,挤出热交换均衡,并由此为塑化均匀供给确保。这个应变率的巨细由螺杆与机筒间的剪切应变力所决议,由此可见在确保挤出量的要求下,能够在进步转速的状况下加大螺槽深度。此外,螺杆与机筒的空隙也对挤出质量有影响,空隙过大时则塑料的倒流、漏流添加,不光引起挤出压力动摇,影响挤出量;并且因为这些回流的添加,使塑料过热而导致塑料焦烧或成型困难。

 

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