内容发布更新时间 : 2024/11/16 16:00:59星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
制塑料电线电缆护套的挤出质量及常出现的护套挤出质量问题和消除方法
绪 论
塑料电线电缆作为新兴的电缆品种，已越来越多地运用到国民经济各部门中。塑料电线电缆的绝缘层和外护层由于采用塑料这种高聚合物材料为主体的挤包形式，使其具有电气性能好、机械性能优越、耐环境气候、不延燃、耐化学腐蚀、容易加工、工艺流程较短、技术操作简便、材料来源丰富、成本较低等优点。尤其是中、低压塑料电线电缆应用更广泛，在敷设条件、使用环境等诸方面更显示其优异之处。随着我国工业石油的发展，随着各种性能优越的塑料产量、质量的不断提高，以及高新技术研制、开发的新型电线电缆用塑料品种的不断涌现，塑料电线电缆一定会有更大的发展空间。
本篇论文主要讨论的就是如何控制塑料电线电缆护套的挤出质量及常出现的护套挤出质量问题和消除方法，这对进一步的提高塑料电线电缆护套的外观、性能等质量要求有一定的帮助作用。由于国内的挤塑机等设备相对比较落后、陈旧，所以在挤出质量上面往往不是很理想，特别是对于那些不是很有经验的新手来说更是需要很长一段时间的摸索才能达到要求的水准，这样不但浪费大量的时间，也会造成一定的财产损失，通过这篇论文的阐述，可以对他们的工作带来帮助，省去对一些问题的摸索时间。而一些新型设备对护套的基础质量控制则起了很大的帮助，比如微机控制的电线电缆护套挤出，它是用材料压力控制电线电缆护套的挤出，比通过挤出速度的方法更为优越。对材料的温度可进行更精确的观察，其精度用微机控制，同时对挤出速度、挤出时的材料压力、加工参数、安全功能也起到监控作用，这对提高生产质量是很有意义的。对于一般的挤塑机，做好成品质量就需要有丰富的经验了。
第1章 护套挤出设备
电线电缆的塑料绝缘和护套使是采用连续挤压方式进行的，挤出设备一般是单螺杆挤塑机。塑料在挤出前，要事先检查塑料是否潮湿或有无其它杂物，然后把螺杆预热后加入料斗内。在挤出过程中，装入料斗中的塑料借助重力或加料螺旋进入机筒中，在旋转螺杆的推力作用下，不断向前推进，从预热段开始逐渐的向均化段运动；同时，塑料受到螺杆的搅拌和挤压作用，并且在机筒的外热及塑料与设备之间的剪切摩擦的作用下转变为粘流态，在螺槽中形成连续均匀的料流。在工艺规定的温度作用下，塑料从固体状态转变为熔融状态的可塑物体，再经由螺杆的推动或搅拌，将完全塑化好的塑料推入机头；到达机头的料流，经模芯和模套间的环形间隙，从模套口挤出，挤包于导体或线芯周围，形成连续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。
1.1 挤塑机组的构成
挤出机组的构成：挤塑机主要由主机、辅机和控制系统构成。主机就是塑料挤塑机，辅机主要包括放线装置、放线张力控制装置（或校直器、储线器）、线芯预热器（或连续退火装置）、冷却水槽、牵引装置、计米器、火花试验机、收线装置。挤出机组的用途不同其选配用的辅助设备也不尽相同。如还有切断器、吹干器、印字装置等。
1.2 塑料挤出原理及过程
挤塑机的工作原理是：利用特定形状的螺杆，在加热的机筒中旋转，将由料斗中送来的塑料向前挤压，使塑料均匀的塑化（即熔融），通过机头和不同形状的模具，使塑料挤压成连续性的所需要的各种形状的塑料层，挤包在线芯和电缆上。
在挤出过程中，装入料斗中的塑料借助重力或加料螺杆进入机桶中, 由旋转螺杆的推力不断向前推进,同时塑料受到螺杆的搅拌和挤压作用，并且在机筒的外及塑料与设备之间的剪切摩檫热的作用下转变为粘流态, 在螺槽中形成均匀连续的流料,到达机头的流料 经模芯和模套间的环型间隙,挤包与线芯周围,形成连续密实的绝缘或护套层。
塑料挤出主要是利用塑料的可塑性，使塑料在机筒内通过加热和螺杆的作用，经过破碎、融熔、塑化、排气、压实过程，最后成型、冷却定型。这一系列过程是连续实现的，按照物料的不同反应，一般将整个过程分为三个阶段：塑化阶段、成型阶段、定型阶段。塑料挤出特性主要表现在塑化阶段。塑料挤出最重要的条件是挤出压力和挤出温度。
1.2.1 塑化阶段
该段是挤出成型的主要阶段，为了便于研究和控制挤出过程，按照塑料物态连续变化的过程，又将塑化阶段分为三个阶段：加料段（又叫破碎段）、熔融段（又叫塑化段）、均压段（又叫均化段）。根据不同的塑料品种、不同的厂家材料对塑化温度要求的不同，这三段的温度控制是影响挤出产品质量的关键。
1加料段：塑料在此阶段只发生搅拌、破碎和软化，并不发生物态的转变，温度不能太高。该阶段产生的推动力是否连续、均匀、稳定，剪切应变率的高低，破碎与搅拌是否均匀都影响着挤出的质量和产量。
2熔融段：在此阶段，初步搅拌、破碎和软化塑料，受螺杆的推挤作用、较高温度的热作用、与机筒和螺杆的摩擦作用、由于螺槽体积变小造成的压力作用，使塑料热交换作用加大，表里达到热平衡，逐渐由固态转变为粘流态（可塑态）。此时塑料的分子结构发生了根本改变，分子间张力极度松弛，除组成中特高分子量外，主体完成了塑化—即初步塑化，并且在压力作用下，排除了固态物料中所含气体，实现初步压实。
3 均压段：塑料进入熔体输送段后进一步塑化和均匀化，并使之定压、定量和定温地从机头挤出。该段的温度也最高，使经过熔融段未能塑化的高分子在此段完成塑化，从而消除“颗粒”，使塑化充分均匀，所以该段又称“均匀段”。因挤出量的大小由该段的容积决定，所以又叫“计量段”。
1.2.2成型阶段
挤出成型主要通过模具在机头内完成的。机头的主要作用是：改变经过滤板机脖的熔融物料的直线前进方向；进一步压实物料；保温，为出模成型提供密实结构的可塑态胶料。因为机头是为成型系统提供胶料的最后一道“关卡”，所要求机头：分流合理、无死角；有一定的压力；加热控制灵敏、受热均匀。
1.2.3定型阶段
模具是塑料挤出过程中最后的热压作用装置，是产品的定形装置。电线电缆常用的模具（包括模芯和模套）有三种型式：挤压式、挤管式、半挤管（压）式。
1挤压式模具：靠压力实现产品的最后定型，优点：塑胶层结构紧密结实、胶层与线芯结合紧密、外表面平整结实。缺点：对模具尺寸要求精度高、易偏心、产量低。适用于绝缘的挤出。
2 挤管式模具：靠对预成型塑料的拉伸，包覆在电线电缆的线芯或缆芯上。其优点是：a、充分利用塑料的拉伸特性，提高产量；b、不易偏心；c、塑料经拉伸，可提高机械强度。d、延长模芯的使用寿命。e、模具通用性较大。其缺点是：塑胶层结构致密性差、胶层与线芯结合不紧密。所以常采用抽真空的方法提高胶层与线芯结合的紧密度。常用于挤护套。
3 半挤管（压）式：是挤压式与挤管式的过渡型式，常用于异形导体挤绝缘和高速挤绝缘时，但必要时应该采用抽真空装置。