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從塑料到線纜全程揭秘! |
本篇是上海線纜展原創系列的第4篇,本篇介紹從塑料到線纜的生產過程!
本系列文章包括:
(1)2014上海線纜及線材展覽會連載報道
(2)2014上海線纜及線材展覽會之充電樁線纜
(3)您知道多少電線電纜中的高分子材料?
(4)從塑料到線纜全程揭秘!
均為粵高分子原創,您可以回復數字“23”即可查看本系列文章,如下圖所示:
第一部分:塑料以及彈性體+銅絲的生產
塑料或者彈性體是經過擠出造粒生產的,包括PE,PVC,TPE,TPU等
輻照交聯設備,主要是XLPE
這里面的銅絲是銅錠高溫加工的!
第二部分:高分子材料+銅絲押線生產過程(以無鹵阻燃TPE為例)
1 機臺選擇
推薦選用長徑比26:1,壓縮比2.8以上的單螺桿,如螺紋件具反齒或雙螺紋結構,使熔融物料部分反流增加混煉功能,則非常完美。
無鹵阻燃彈性體物料在傳統的PVC螺桿也能順利押出,一般溫度范圍在150~190℃之間,根據不同的機臺和螺桿調整溫度,使物料充分塑化。
擠出專用螺桿
2 加工前物料干燥
推薦無鹵阻燃彈性體干燥工藝105℃/2H,確保物料充分干燥,水份含量控制在0.03%以內。我們曾系統評估水份對物料加工的影響,物料充分干燥成品分子量為10萬左右,物料不烘干加工分子量為7萬左右;相同剪切條件下粘度104pa.s物料充分干燥時的熔融溫度為186℃,物料不烘干時熔融溫度為168℃。由此可見干燥工序對成品性能的關鍵影響。根據經驗,無鹵阻燃彈性體加工時水份超標,物料分子鏈斷裂,性能下降嚴重,線材成品表面針孔狀顆粒,易發粘。
押線擠出機
機頭與外模
無鹵阻燃彈性體物料推薦使用精密度高、間隙小的機頭,并且使用比線材規格小的外模,建議外模大小為線材規格的95%左右(如生產OD=4.0線材,選用3.8或3.9的外模),使機頭壓力足夠大,保證線材表面質量。
常見問題: 流涎(模口積料、眼屎)
流涎原因在電線行業眾說紛紜,我們認為該原因主要是物料與模具兩方面。根據流體力學,流動物料在模具(外模和內模)接觸面流動速度最快,物料不良將導致熔體破裂,破裂物料(主要是小分子組分)在模口外翻和內翻堆積形成流涎,外流涎一般工程技術人員有認識,內流涎在套管制造中容易發現。流涎在模口堆積一定程度會粘附在線材表面帶出。
解決方案:首先,確保干燥充分,物料良好,包括流動性、熔體強度、表面處理等符合押出加工前提;其次,確保模具光滑,減少物料與模具表面的摩擦系數;最后,可通過模口設計使積料自動散開掉落
常見問題:模痕
主要原因在物料的流動性和外模的光滑度。如模具有缺陷,物料容易在模具內粘附形成死膠;物料的流動性不佳,容易因機頭和模具加熱溫度不均勻,各部位物料流動性差異明顯,押出時流動速度不同相互擠壓易造成模痕。
常見問題: 熔接縫
傳統機頭設計都是熔融物料通過頸部均勻分流兩側,臨近口模重新合流擠出。如果傳統的機頭設計精密度高,淺色線材會在表面有兩條均勻對稱的淡淡熔接縫(深色線材看不出來)。我們通過改進機頭螺旋狀設計,避免物料分流,從而解決線材熔接縫問題。(問題部分參考:鼎啟鐘華,特別感謝)
多物料擠出機
牽引+印字
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