電纜擠塑工藝

        塑料擠出的速度
       由擠出機物料輸送和均化段粘流體的流率分析可知，塑料流率（即擠出速度）和螺桿轉速成正比，由于調節方便，螺桿轉速是擠出過程中表征擠出速度的重要操作變量。因此，在一般情況下，提高螺桿轉速是現代擠出機提高生產能力，實現高速擠出的重要手段。但對塑料熔融長度分析得知，螺桿轉速增加，一方面由于增強剪切作用，使粘性耗散熱量增加；另一方面，在沒有機頭壓力控制的情況下，螺桿轉速增加，流率增加，物料在機內停留的時間縮短。而且后者的影響超過前者，會因熔融長度延長至均化段而破壞正常的擠出過程。所以需要增加螺桿轉速來提高擠出速度時，還必須增加加熱溫度或采用控制機頭壓力才能達到目的。
       塑料的擠出速度或塑化的好壞與使用的塑料材質和溫度控制有關，各種塑料的塑化溫度有所不同。如果要快速擠出塑料，只有材質優良，溫度適當，才能實現。另外，擠出速度與擠出厚度也有密切關系，正常擠出過程中，出膠量大，擠出速度慢；反之，擠出速度就快，在保證質量的前提下，可適當提高擠出速度。
牽引速度
擠包制品是由牽引裝置拖動通過機頭的，為保證產品的質量，要求牽引速度均勻穩定，與螺桿轉速協調，以保證擠出厚度和制品外徑的均勻性。如果牽引速度不穩定，擠包層易形成竹節狀，而牽引過慢時擠出厚度大，且發生堆膠或空管現象；牽引速度過快時，易造成擠出拉薄拉細，甚至出現脫膠漏包現象。所以正常擠出過程中，一定要控制好牽引速度。
冷卻
塑料擠制工藝制度中的冷卻也是很重要的一項。一般分成螺桿冷卻、機身冷卻，以及產品的冷卻。
螺桿的冷卻
螺桿冷卻的作用是消除摩擦過熱，穩定擠出壓力，促使塑料攪拌均勻，提高塑化質量。但其使用必須適當，尤其不能過甚，否則機筒內塑料熔體驟然冷卻，會導致嚴重事故的發生。而螺桿冷卻在擠出前是禁止使用的，否則也會釀成嚴重的設備事故。
機身的冷卻
機身冷卻的作用是增加機筒散熱，以此克服摩擦過熱形成的升溫，因為這一溫升在擠出過程中，甚至在切斷加熱電源后也不能停止，從而使合理的溫度不能得以長期維持，必須增加散熱，而使機筒冷卻下來，以維持擠出過程中的熱平衡。機身冷卻是分段進行的，主要以風機冷卻為主，考慮到機身各段的功能不同，對均化段冷卻的使用尤其注意。
產品的冷卻
產品冷卻是確保制品幾何形狀和內部結構的重要措施。塑料擠包層在離開機頭后，應立即進行冷卻，否則會在重力作用下發生變形。對于聚氯乙稀等非結晶材料可以不考慮結晶的問題，塑料制品可采用急冷方法，用水直接冷卻，使其在冷卻水槽中冷透，不再變形。而聚乙烯，聚丙烯等結晶型聚合物的冷卻，則應考慮到結晶問題，如果采用急冷方法，會給塑料制品組織帶來不利的影響，產生內應力，這是導致產品日后產生龜裂的原因之一，必須在擠塑工藝中予以重視；聚乙烯、聚丙烯等結晶型塑料的擠包層宜用逐步降溫的溫水冷卻方法來進行，一般視設備輔機設施而定，冷卻水槽應分段分節，水溫可由塑料擠包層進入*段水槽的75℃～85℃溫度開始，逐段降低水溫，直至室溫，各段水溫的溫差越小越合理。
擠出工藝的技術要求
聚乙烯和聚氯乙稀絕緣
電線電纜的塑料絕緣一般采用直接擠包或抽真空擠包兩種。擠包的絕緣層應緊密均勻的連續包在各種導電線芯上，其擠包厚度應保證工藝規定的塑料厚度。絕緣層的工藝厚度應符合并滿足各種電線電纜相應的標準（或IEC標準）中對絕緣層標稱厚度的要求。對有導體屏蔽要求的，其擠包的內導電層的厚度應不包括在絕緣層厚度內；測量絕緣層厚度六點的平均值應不小于標稱值，而測出絕緣層Z薄點值可以低于標稱值，但不應小于工藝規定厚度標稱值的90%-0.1mm。
絕緣線芯質量要求
絕緣線芯擠包層經水槽冷卻后，應經直流火花試驗，檢驗絕緣層是否有質量缺陷，若線芯被擊穿則應進行修復。絕緣不得有連續的竹節、波浪及偏芯；絕緣表面應平滑、平整，無疙瘩或塌坑；絕緣層橫斷面上應沒有肉眼可見的氣泡、氣孔、夾雜和砂眼；塑料絕緣不應有塑化不均勻和焦燒等現象，絕緣線芯內擠制時不得進水，以免影響電氣性能，絕緣線芯的識別標志應首尾一致。
護套
塑料擠出的護套表面應光潔圓整，護套橫斷面無肉眼可見的氣泡、夾雜及砂眼等缺陷，護套擠包層應連續完整，擠包的護套厚度應滿足工藝規定的標稱厚度。其護套的標稱厚度尺寸應符合各種電線電纜相應的標準的要求。
直接擠包在光滑表面的塑料護套，如單芯電纜，不加塑料薄膜繞包帶者，其護套的平均厚度應不小于標稱值，測出任一點的Z小厚度應不小于標稱值的85%－0.1mm。
直接擠包在非正規圓柱形表面的塑料護套，如在纜芯有繞包帶、金屬鎧裝、皺紋金屬套上擠包外護套，測出任一點的Z小厚度應不小于標稱值的80－0.2mm。
塑料電線電纜的外護套表面，在擠塑過程中，必須進行打印廠名、型號、規格、制造長度、制造年份等*性的識別標志。。其識別標志的打印方法可采用字輪字塊凸字壓印在護套上，或采用色帶字塊熱印在護套表面上，或采用油墨噴印，印字要清晰完整連續。
塑料護套出現缺陷時允許進行修補。
第三節模具
模具是產品定型的裝置，是塑料擠出全過程中Z后的熱壓作用裝置，其幾何形狀、結構型式和尺寸，溫度高低、壓力大小等直接決定制品加工的成敗，因此任何擠塑產品模具的設計、選配及其保溫措施向來都受到高度重視。在用塑料擠出機擠制電線電纜的絕緣層和護套層時，模具是控制絕緣擠包層厚度的關鍵。為了使塑料塑化的更好，選配合適的模具非常重要，因此要按擠塑工藝參數及配模公式選擇模具。一般電線電纜在選模時，絕緣線芯要選小一些，鎧裝護套要選大些，這樣才能對塑料層表面起到良好的塑化作用，達到工藝規定的要求。
1.擠塑模具的形狀和設計
擠塑模具的形狀：電線電纜用擠塑模具是由模芯和模套配合組成的。根據承線徑長度，模芯分為無嘴模芯、短嘴模芯、長嘴模芯；根據外形形狀模套分為平面模套、凸面模套、凹面模套。模芯和模套的形狀見下圖：
（a）無嘴模芯     （b）短嘴模芯   （c）長嘴模芯

（d）平面模套   （e）凸面模套   （f）凹面模套
2.擠塑模具類型及工藝特性
電線電纜生產中使用的模具，根據不同的產品和工藝要求，模芯和模套的配合主要有型式有三種，即擠壓式、擠管式、半擠壓式（又稱半擠管式）。其配合方式見下圖：
      
（a）擠壓式     （b）擠管式       （c）半擠管式
（1）擠壓式模具   由無嘴模芯和任何一種模套配合而成。擠壓式模具是靠壓力實現產品Z后定型的，塑料通過模具的擠壓，直接擠包在線芯和纜芯上，擠出的塑料層結構緊密結實。擠包的塑料能嵌入線芯或纜芯的間隙中，與制品結合緊密無隙，擠包層的絕緣強度可靠，外表面平整光滑。但該模具調整偏芯不易，而且容易磨損，尤其是當線芯和纜芯有彎曲時，容易造成塑料層偏芯嚴重；產品質量對模具依賴性較大，擠塑對配模的準確性要求搞，且擠出線芯彎曲性能不好。由于模芯和模套的配合角差決定Z后壓力的大小，影響著塑料層質量和擠出產量；模芯和模套尺寸也直接決定著擠出產品的幾何形狀尺寸和表面質量，模套成型部分孔徑必須考慮解除壓力后的“膨脹”以及冷卻后的收縮等綜合因素。而就模芯而言其孔徑尺寸也是很嚴格的。模芯孔徑太小，顯然線芯或纜芯通不過，而太大會引起擠出偏芯。另外，由于擠出式模具在擠出的模口處產生了較大的反作用力，擠出產量較擠管式的要低的多。因此，擠壓式模具一般僅用于小截面線芯或要求擠包緊密、外表特別圓整、均勻的線芯，以及擠出塑料拉伸比過小者。目前越來越多的擠塑模具以擠管式或半擠管式代替擠壓式。
（2）擠管式模具由長嘴模芯和任何一種模套配合，把模芯嘴伸到與模套口相平，就組成了擠管式模具。擠管式模具是使塑料擠包前由于模具的作用形成管狀，然后經拉伸作用，包覆在電線電纜的線芯或纜芯上。與擠壓式模具相比，擠管式模具具有以下幾個突出的優點：
1）擠管式模具充分利用了塑料的可拉伸性，塑料擠包層厚度由模芯與模套間所形成的圓管厚度來確定，它遠遠超過包覆所需要的塑料層厚度，所出線速度根據拉伸比的不同，有不同程度的提高，大大提高擠出產量。
2）易調偏芯。擠包層的厚度均勻，能節省材料。由于塑料是以管狀成型后經拉伸實現包覆的，其徑向擠包厚度的均勻性只由模套的同心度來決定，而不會因線芯或纜芯任何型式的彎曲致使塑料層偏芯。
3）塑料經拉伸發生“取向”作用，取向作用的結果使其機械強度提高，擠出的電線電纜的彎曲性能好，這對結晶性高聚物的擠出尤其有意義，能有效的提高制品的耐龜裂性。
4）模具（模芯）與線芯或纜芯的間隙可以有所增大，故磨損程度減輕以致可以基本消除，不但防止了線芯的刮傷而且大大的延長了模具的使用壽命。
5）配模簡便且模具的通用性較大，能擠包各種形狀的線芯，如扇形線芯和瓦形線芯的絕緣層；尤其對拉伸比較大的塑料，同一套擠管式模具，可以用調整拉伸的辦法，擠制產品的規格范圍很大。
與擠壓式擠出相比，擠管式擠出的不足之處在于：塑料擠包層的致密性，膠層與線芯或纜芯結合的緊密性都較差，制品表面有線芯或纜芯絞合節距和繞包節距的痕跡，這在絕緣層擠制時應予以重視。為了克服這些缺陷，在擠管式擠出中往往增加拉伸比，以使分子排列整齊而達到提高塑料層密度的目的，并采用抽真空擠出，更能有效的提高塑料層與包覆的線芯或纜芯結合的緊密程度。
（51）   半擠管式模具 又稱半擠壓式模具，（52）   用短嘴模芯和任何一種模套配合，（53）   模芯嘴的承線徑伸到模套承線徑的1/2處。半擠管式模具與擠壓式模具大體相同，（54）   只是模套的承線稍（55）   短，（56）   模角也略小一些，（57）   它吸取了擠管式和擠壓式的優點，（58）   改善了擠壓式模具不（59）   易調偏芯的缺點，（60）   特別是使用于擠包大規格的絞線絕緣和要求包緊力較大的護套。當采用半擠管式模具時，（61）   模芯的尺寸可以適當增大，（62）   從而（63）   在擠包較大外徑的絞線不（64）   致出現刮傷、卡牢，（65）   也能防止因導線外徑變小而（66）   在模芯內擺動所致的偏芯；同（67）   時半擠管式模具在擠出中有一定的壓力，（68）   所以在內護套及要求結合嚴密的外護套擠出中也有應用，（69）   這是為了壓實塑料膠層。但柔軟性較差的線芯不（70）   宜采用這種模具進行塑料層的擠包，（71）   因為當線芯或纜芯發生各種型式的彎曲時，（72）   將產生偏芯。

共同探討。：