華強電纜組織新員工學習電纜生產工藝
華強電纜組織新員工學習電纜生產工藝由技術處負責人主持學習,工藝塑料電線電纜的主要絕緣材料和護層材料是塑料。熱塑性塑料性能*,具有良好的加工工藝性能,尤其是用于電線電纜擠制絕緣層和護層生產時工藝簡便。電線電纜塑料絕緣層和護層生產的基本方式是采用單螺桿擠出機連續擠壓進行的。
由于擠出機具有連續擠出的特點,所以塑料絕緣和護套的生產過程也是連續進行的。就電線電纜生產而言,產品規格的差異,擠制部件的不同,往往決定了擠制設備及工藝參數的某些變化。但總的來講,各種產品,各個部件的擠塑包覆工藝是大同小異的,下面以一般為主,個別為輔對擠塑原理、工藝與模具類型進行介紹。
*節 塑料的擠制
一、基本原理
擠出機的工作原理是: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。
1.塑料擠出過程
2.擠出過程的三個階段
塑料擠出zui主要的依據是塑料所具有的可塑態。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zui后成型定型。大家值的注意的是這一過程是連續實現的。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)。
*階段是塑化階段。也稱為壓縮階段。它是在擠塑機機筒內完成的,經過螺桿的旋轉作用,使塑料由顆粒狀固體變為可塑性的體。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;二是螺桿旋轉時產生的摩擦熱。起初的熱量是由機筒外部的電加熱產生的,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壁的摩擦和物料分子間的內摩擦而產生的。
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與固定的機筒之間產生的剪切應力作用在塑料顆粒上,實現對軟化塑料的破碎。而zui主要的則是以螺桿旋轉產生足夠大的連續而穩定的推力和反向摩擦力,以形成連續而穩定的擠出壓力,進而實現對破碎塑料的攪拌與均勻混合,并初步實行熱交換,從而為連續而穩定的擠出提供基礎。在此階段產生的推力是否連續均勻穩定、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量和產量。
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zui淺,即螺槽容積zui小,所以這里是螺桿與機筒間產生壓力zui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zui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zui大,這種高壓作用,足以使含于塑料內的全部氣體排除,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,使得經過熔融段未能塑化的高分子在此段完成塑化,從而zui后消除“顆粒”,使塑料塑化充分均勻,然后將*塑化熔融的塑料定量、定壓的由機頭均勻的擠出。
4.擠出過程中塑料的流動狀態
在擠出過程中,由于螺桿的旋轉使塑料推移,而機筒是不動的,這就在機筒和螺桿之間產生相對運動,這種相對運動對塑料產生摩擦作用,使塑料被拖著前進。另外,由于機頭中的模具、多孔篩板和濾網的阻力,又使塑料在前進中產生反作用力,這就使塑料在螺桿和機筒中的復雜化了。通常將塑料的狀態看成是由以下四種流動形式組成的:
其剪切的應變率數值為:
其中:Δ――為剪切應變率(1/min)
D ――為螺桿直徑(cm)
N ――為螺桿轉速(r/min)
――為螺槽深度(cm)