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更新時間:2016-02-16
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工(gong) 藝
塑(su)料(liao)電(dian)線(xian)(xian)電(dian)纜(lan)的(de)(de)主(zhu)要絕(jue)緣(yuan)材(cai)(cai)料(liao)和(he)(he)護(hu)(hu)層(ceng)材(cai)(cai)料(liao)是(shi)塑(su)料(liao)。熱塑(su)性(xing)塑(su)料(liao)性(xing)能*,具(ju)有良好的(de)(de)加工(gong)工(gong)藝(yi)(yi)性(xing)能,尤其是(shi)用于電(dian)線(xian)(xian)電(dian)纜(lan)擠(ji)(ji)制(zhi)(zhi)絕(jue)緣(yuan)層(ceng)和(he)(he)護(hu)(hu)層(ceng)生產(chan)時工(gong)藝(yi)(yi)簡便。電(dian)線(xian)(xian)電(dian)纜(lan)塑(su)料(liao)絕(jue)緣(yuan)層(ceng)和(he)(he)護(hu)(hu)層(ceng)生產(chan)的(de)(de)基本方式是(shi)采用單螺桿擠(ji)(ji)出機(ji)連(lian)續(xu)擠(ji)(ji)壓(ya)進行(xing)的(de)(de)。由于擠(ji)(ji)出機(ji)具(ju)有連(lian)續(xu)擠(ji)(ji)出的(de)(de)特點,所以(yi)塑(su)料(liao)絕(jue)緣(yuan)和(he)(he)護(hu)(hu)套的(de)(de)生產(chan)過(guo)程也(ye)是(shi)連(lian)續(xu)進行(xing)的(de)(de)。就(jiu)電(dian)線(xian)(xian)電(dian)纜(lan)生產(chan)而言,產(chan)品規格的(de)(de)差(cha)異(yi)(yi),擠(ji)(ji)制(zhi)(zhi)部(bu)件的(de)(de)不同,往往決定(ding)了擠(ji)(ji)制(zhi)(zhi)設(she)備及工(gong)藝(yi)(yi)參數的(de)(de)某些變化。但(dan)總的(de)(de)來(lai)講(jiang),各(ge)種(zhong)產(chan)品,各(ge)個(ge)部(bu)件的(de)(de)擠(ji)(ji)塑(su)包覆工(gong)藝(yi)(yi)是(shi)大同小異(yi)(yi)的(de)(de),下(xia)面以(yi)一般為(wei)主(zhu),個(ge)別為(wei)輔對擠(ji)(ji)塑(su)原理(li)、工(gong)藝(yi)(yi)與模具(ju)類型進行(xing)介紹。
*節 塑料的擠制(zhi)
一(yi)、塑料擠出的基本原理
擠(ji)出機(ji)的(de)(de)工作原理是:利(li)用特(te)定(ding)形(xing)狀的(de)(de)螺桿,在加熱的(de)(de)機(ji)筒中旋(xuan)轉(zhuan),將由料(liao)斗中送來(lai)的(de)(de)塑料(liao)向(xiang)前擠(ji)壓,使塑料(liao)均勻的(de)(de)塑化(即(ji)熔(rong)融),通過機(ji)頭和不(bu)同(tong)形(xing)狀的(de)(de)模具(ju),使塑料(liao)擠(ji)壓成連(lian)續性的(de)(de)所需要的(de)(de)各(ge)種(zhong)形(xing)狀的(de)(de)塑料(liao)層,擠(ji)包(bao)在線芯(xin)和電纜上。
1.塑(su)料擠出(chu)過(guo)程
電(dian)(dian)線(xian)電(dian)(dian)纜的(de)(de)(de)塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)(liao)(liao)絕緣和(he)護(hu)套使(shi)是采用(yong)連(lian)(lian)續(xu)(xu)擠(ji)壓方式進(jin)(jin)行的(de)(de)(de),擠(ji)出(chu)設(she)備一般是單螺(luo)(luo)桿擠(ji)出(chu)機(ji)。塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)(liao)(liao)在(zai)擠(ji)出(chu)前,要事先檢查塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)(liao)(liao)是否(fou)潮濕或(huo)有無其(qi)它雜物,然后把螺(luo)(luo)桿預熱(re)后加入(ru)料(liao)(liao)(liao)(liao)斗內。在(zai)擠(ji)出(chu)過程中(zhong),裝入(ru)料(liao)(liao)(liao)(liao)斗中(zhong)的(de)(de)(de)塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)(liao)(liao)借助重力(li)或(huo)加料(liao)(liao)(liao)(liao)螺(luo)(luo)旋進(jin)(jin)入(ru)機(ji)筒中(zhong),在(zai)旋轉螺(luo)(luo)桿的(de)(de)(de)推(tui)力(li)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)下,不斷向前推(tui)進(jin)(jin),從預熱(re)段開始逐(zhu)漸的(de)(de)(de)向均化段運動;同時,塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)(liao)(liao)受到(dao)螺(luo)(luo)桿的(de)(de)(de)攪拌和(he)擠(ji)壓作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong),并且在(zai)機(ji)筒的(de)(de)(de)外熱(re)及塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)(liao)(liao)與設(she)備之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)剪切(qie)摩擦(ca)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)下轉變為粘流(liu)態,在(zai)螺(luo)(luo)槽中(zhong)形成(cheng)連(lian)(lian)續(xu)(xu)均勻的(de)(de)(de)料(liao)(liao)(liao)(liao)流(liu)。在(zai)工(gong)藝規(gui)定(ding)的(de)(de)(de)溫度作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)下,塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)(liao)(liao)從固(gu)體(ti)(ti)狀(zhuang)態轉變為熔融狀(zhuang)態的(de)(de)(de)可塑(su)(su)(su)物體(ti)(ti),再經由(you)螺(luo)(luo)桿的(de)(de)(de)推(tui)動或(huo)攪拌,將*塑(su)(su)(su)化好(hao)的(de)(de)(de)塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)(liao)(liao)推(tui)入(ru)機(ji)頭;到(dao)達(da)機(ji)頭的(de)(de)(de)料(liao)(liao)(liao)(liao)流(liu),經模(mo)芯和(he)模(mo)套間(jian)的(de)(de)(de)環形間(jian)隙,從模(mo)套口擠(ji)出(chu),擠(ji)包于導(dao)體(ti)(ti)或(huo)線(xian)芯周圍,形成(cheng)連(lian)(lian)續(xu)(xu)密(mi)實的(de)(de)(de)絕緣層或(huo)護(hu)套層,然后經冷卻(que)和(he)固(gu)化,制(zhi)成(cheng)電(dian)(dian)線(xian)電(dian)(dian)纜產品(pin)。
2.擠出(chu)過程的三個(ge)階段
塑(su)(su)(su)料(liao)擠出zui主要的(de)(de)依據是塑(su)(su)(su)料(liao)所具有的(de)(de)可塑(su)(su)(su)態。塑(su)(su)(su)料(liao)在擠出機中完(wan)成(cheng)可塑(su)(su)(su)過(guo)程成(cheng)型(xing)(xing)(xing)(xing)是一(yi)個復(fu)雜(za)的(de)(de)物(wu)理過(guo)程,即包括了混合、破碎、熔融、塑(su)(su)(su)化(hua)、排氣、壓實(shi)并(bing)zui后成(cheng)型(xing)(xing)(xing)(xing)定(ding)型(xing)(xing)(xing)(xing)。大家值的(de)(de)注意(yi)的(de)(de)是這一(yi)過(guo)程是連續實(shi)現(xian)的(de)(de)。然(ran)而習慣上(shang),人們往(wang)往(wang)按塑(su)(su)(su)料(liao)的(de)(de)不(bu)同反(fan)應將擠塑(su)(su)(su)過(guo)程這一(yi)連續過(guo)程,人為(wei)的(de)(de)分成(cheng)不(bu)同階(jie)(jie)段(duan),即為(wei):塑(su)(su)(su)化(hua)階(jie)(jie)段(duan)(塑(su)(su)(su)料(liao)的(de)(de)混合、熔融和均(jun)化(hua));成(cheng)型(xing)(xing)(xing)(xing)階(jie)(jie)段(duan)(塑(su)(su)(su)料(liao)的(de)(de)擠壓成(cheng)型(xing)(xing)(xing)(xing));定(ding)型(xing)(xing)(xing)(xing)階(jie)(jie)段(duan)(塑(su)(su)(su)料(liao)層的(de)(de)冷卻(que)和固化(hua))。
*階(jie)(jie)段(duan)(duan)是(shi)(shi)塑(su)化(hua)階(jie)(jie)段(duan)(duan)。也(ye)稱為(wei)壓(ya)縮(suo)階(jie)(jie)段(duan)(duan)。它是(shi)(shi)在(zai)擠(ji)塑(su)機(ji)機(ji)筒內(nei)完成(cheng)的(de)(de)(de),經過(guo)螺(luo)桿的(de)(de)(de)旋轉作用,使(shi)塑(su)料(liao)由(you)(you)顆粒狀固體變為(wei)可塑(su)性的(de)(de)(de)粘(zhan)流體。塑(su)料(liao)在(zai)塑(su)化(hua)階(jie)(jie)段(duan)(duan)取(qu)(qu)得(de)熱(re)量的(de)(de)(de)來源有兩個方(fang)面:一是(shi)(shi)機(ji)筒外部的(de)(de)(de)電(dian)加(jia)熱(re);二是(shi)(shi)螺(luo)桿旋轉時產生的(de)(de)(de)摩(mo)(mo)擦(ca)熱(re)。起初(chu)的(de)(de)(de)熱(re)量是(shi)(shi)由(you)(you)機(ji)筒外部的(de)(de)(de)電(dian)加(jia)熱(re)產生的(de)(de)(de),當(dang)正常(chang)開車(che)后,熱(re)量的(de)(de)(de)取(qu)(qu)得(de)則是(shi)(shi)由(you)(you)螺(luo)桿選(xuan)裝(zhuang)物料(liao)在(zai)壓(ya)縮(suo)、剪切、攪拌過(guo)程中與機(ji)筒內(nei)壁的(de)(de)(de)摩(mo)(mo)擦(ca)和物料(liao)分子(zi)間的(de)(de)(de)內(nei)摩(mo)(mo)擦(ca)而產生的(de)(de)(de)。
第(di)二(er)階段是成(cheng)型(xing)階段。它是在機(ji)頭(tou)(tou)內進行的,由(you)于螺(luo)桿旋(xuan)轉和壓力作用,把(ba)粘(zhan)流(liu)體(ti)推向(xiang)機(ji)頭(tou)(tou),經機(ji)頭(tou)(tou)內的模(mo)具,使粘(zhan)流(liu)體(ti)成(cheng)型(xing)為(wei)所(suo)需要(yao)的各種尺(chi)寸形狀(zhuang)的擠包材料,并(bing)包覆(fu)在線芯或導體(ti)外。
第三(san)階段是定型(xing)階段。它是在冷(leng)(leng)(leng)卻水(shui)槽或(huo)冷(leng)(leng)(leng)卻管道中進行的(de),塑料(liao)擠(ji)包層(ceng)經過冷(leng)(leng)(leng)卻后,由無定型(xing)的(de)塑性(xing)狀態變為定型(xing)的(de)固體狀態。
3.塑(su)化階段塑(su)料流動的變化
在(zai)(zai)(zai)塑(su)(su)化(hua)(hua)階段(duan),塑(su)(su)料(liao)(liao)沿螺(luo)桿軸向(xiang)被螺(luo)桿推向(xiang)機頭的(de)移動過(guo)程(cheng)中(zhong),經歷著(zhu)溫度、壓力、粘(zhan)度,甚至化(hua)(hua)學結構(gou)的(de)變化(hua)(hua),這些變化(hua)(hua)在(zai)(zai)(zai)螺(luo)桿的(de)不(bu)同區段(duan)情況是不(bu)同的(de)。塑(su)(su)化(hua)(hua)階段(duan)根據塑(su)(su)料(liao)(liao)流動時(shi)的(de)物態(tai)變化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)又人(ren)為的(de)分成(cheng)三個階段(duan),即(ji)加料(liao)(liao)段(duan)、熔(rong)融段(duan)、均化(hua)(hua)段(duan),這也是人(ren)們習慣上對擠(ji)出(chu)(chu)螺(luo)桿的(de)分段(duan)方法,各(ge)段(duan)對塑(su)(su)料(liao)(liao)擠(ji)出(chu)(chu)產生不(bu)同的(de)作用,塑(su)(su)料(liao)(liao)在(zai)(zai)(zai)各(ge)段(duan)呈現不(bu)同的(de)形態(tai),從而表現出(chu)(chu)塑(su)(su)料(liao)(liao)的(de)擠(ji)出(chu)(chu)特(te)性。
在(zai)加料(liao)段(duan),首先(xian)就是(shi)為(wei)顆(ke)粒(li)狀的(de)(de)(de)固體塑(su)料(liao)提供軟化(hua)溫度,其次是(shi)以(yi)螺桿(gan)的(de)(de)(de)旋(xuan)(xuan)轉與(yu)(yu)固定(ding)(ding)的(de)(de)(de)機(ji)筒之間產生的(de)(de)(de)剪切應力(li)作用(yong)在(zai)塑(su)料(liao)顆(ke)粒(li)上,實現(xian)對(dui)軟化(hua)塑(su)料(liao)的(de)(de)(de)破碎(sui)。而(er)(er)zui主要的(de)(de)(de)則(ze)是(shi)以(yi)螺桿(gan)旋(xuan)(xuan)轉產生足夠大(da)的(de)(de)(de)連續而(er)(er)穩定(ding)(ding)的(de)(de)(de)推力(li)和(he)(he)反向(xiang)摩擦力(li),以(yi)形成連續而(er)(er)穩定(ding)(ding)的(de)(de)(de)擠(ji)出(chu)(chu)壓力(li),進而(er)(er)實現(xian)對(dui)破碎(sui)塑(su)料(liao)的(de)(de)(de)攪(jiao)拌與(yu)(yu)均勻(yun)(yun)混合,并初步實行熱交(jiao)換,從而(er)(er)為(wei)連續而(er)(er)穩定(ding)(ding)的(de)(de)(de)擠(ji)出(chu)(chu)提供基礎。在(zai)此階段(duan)產生的(de)(de)(de)推力(li)是(shi)否(fou)連續均勻(yun)(yun)穩定(ding)(ding)、剪切應變率的(de)(de)(de)高(gao)低,破碎(sui)與(yu)(yu)攪(jiao)拌是(shi)否(fou)均勻(yun)(yun)都直接影響(xiang)著擠(ji)出(chu)(chu)質(zhi)量和(he)(he)產量。
在(zai)熔(rong)(rong)融(rong)段(duan),經(jing)破碎、軟化并初步(bu)攪拌混合(he)的(de)(de)(de)故態(tai)塑(su)(su)(su)料(liao),由于螺(luo)桿(gan)的(de)(de)(de)推擠作(zuo)(zuo)用(yong)(yong),沿螺(luo)槽向(xiang)機(ji)頭(tou)移動,自(zi)加(jia)(jia)料(liao)段(duan)進入(ru)熔(rong)(rong)融(rong)段(duan)。在(zai)此段(duan)塑(su)(su)(su)料(liao)遇(yu)到了(le)(le)較高溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)熱(re)(re)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong),這是(shi)的(de)(de)(de)熱(re)(re)源,除(chu)(chu)機(ji)筒(tong)(tong)外(wai)部的(de)(de)(de)點加(jia)(jia)熱(re)(re)外(wai),螺(luo)桿(gan)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)的(de)(de)(de)摩擦熱(re)(re)也(ye)在(zai)起著(zhu)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。而(er)來自(zi)加(jia)(jia)料(liao)段(duan)的(de)(de)(de)推力和(he)來自(zi)均(jun)化段(duan)的(de)(de)(de)反作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)力,使(shi)(shi)塑(su)(su)(su)料(liao)在(zai)前(qian)進中(zhong)(zhong)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)了(le)(le)回流(liu),這回流(liu)產(chan)生在(zai)螺(luo)槽內(nei)(nei)以及(ji)螺(luo)桿(gan)與機(ji)筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)間(jian)隙(xi)中(zhong)(zhong),回流(liu)的(de)(de)(de)產(chan)生不(bu)但使(shi)(shi)物(wu)料(liao)進一(yi)步(bu)均(jun)勻混合(he),而(er)且使(shi)(shi)塑(su)(su)(su)料(liao)熱(re)(re)交(jiao)換作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)加(jia)(jia)大,達到了(le)(le)表面(mian)的(de)(de)(de)熱(re)(re)平衡。由于在(zai)此階段(duan)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)溫(wen)度(du)已(yi)超過(guo)了(le)(le)塑(su)(su)(su)料(liao)的(de)(de)(de)流(liu)變(bian)溫(wen)度(du),加(jia)(jia)之作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)時(shi)(shi)間(jian)較長,致使(shi)(shi)塑(su)(su)(su)料(liao)發(fa)生了(le)(le)物(wu)態(tai)的(de)(de)(de)轉(zhuan)變(bian),與加(jia)(jia)熱(re)(re)機(ji)筒(tong)(tong)接觸的(de)(de)(de)物(wu)料(liao)開始熔(rong)(rong)化,在(zai)機(ji)筒(tong)(tong)內(nei)(nei)表面(mian)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)一(yi)層(ceng)聚(ju)合(he)物(wu)熔(rong)(rong)膜(mo),當(dang)熔(rong)(rong)膜(mo)的(de)(de)(de)厚(hou)度(du)超過(guo)螺(luo)紋(wen)頂與機(ji)筒(tong)(tong)之間(jian)的(de)(de)(de)間(jian)隙(xi)時(shi)(shi),就會(hui)被旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)的(de)(de)(de)螺(luo)紋(wen)刮(gua)下來,聚(ju)集在(zai)推進螺(luo)紋(wen)的(de)(de)(de)前(qian)面(mian),形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)熔(rong)(rong)池(chi)。由于機(ji)筒(tong)(tong)和(he)螺(luo)紋(wen)根部的(de)(de)(de)相對(dui)運動,使(shi)(shi)熔(rong)(rong)池(chi)產(chan)生了(le)(le)物(wu)料(liao)的(de)(de)(de)循環流(liu)動。螺(luo)棱后面(mian)是(shi)固(gu)(gu)體(ti)床(chuang)(chuang)(固(gu)(gu)體(ti)塑(su)(su)(su)料(liao)),物(wu)料(liao)沿螺(luo)槽向(xiang)前(qian)移動的(de)(de)(de)過(guo)程中(zhong)(zhong),由于熔(rong)(rong)融(rong)段(duan)的(de)(de)(de)螺(luo)槽深度(du)向(xiang)均(jun)化段(duan)逐漸(jian)(jian)變(bian)淺,固(gu)(gu)體(ti)床(chuang)(chuang)不(bu)斷被擠向(xiang)機(ji)筒(tong)(tong)內(nei)(nei)壁,加(jia)(jia)速了(le)(le)機(ji)筒(tong)(tong)向(xiang)固(gu)(gu)體(ti)床(chuang)(chuang)的(de)(de)(de)傳熱(re)(re)過(guo)程,同時(shi)(shi)螺(luo)桿(gan)的(de)(de)(de)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)對(dui)機(ji)筒(tong)(tong)內(nei)(nei)壁的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)膜(mo)產(chan)生剪切作(zuo)(zuo)用(yong)(yong),從而(er)使(shi)(shi)熔(rong)(rong)膜(mo)和(he)固(gu)(gu)體(ti)床(chuang)(chuang)分界面(mian)的(de)(de)(de)物(wu)料(liao)熔(rong)(rong)化,固(gu)(gu)體(ti)床(chuang)(chuang)的(de)(de)(de)寬度(du)逐漸(jian)(jian)減小,知(zhi)道*消失,即由固(gu)(gu)態(tai)轉(zhuan)變(bian)為(wei)(wei)粘流(liu)態(tai)。此時(shi)(shi)塑(su)(su)(su)料(liao)分子結構發(fa)生了(le)(le)根本的(de)(de)(de)改變(bian),分子間(jian)張力極度(du)松弛(chi),若為(wei)(wei)結晶性高聚(ju)物(wu),則(ze)其晶區開始減少(shao),無定(ding)形(xing)(xing)增(zeng)多,除(chu)(chu)其中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)特大分子外(wai),主(zhu)體(ti)完成(cheng)(cheng)了(le)(le)塑(su)(su)(su)化,即所(suo)謂的(de)(de)(de)“初步(bu)塑(su)(su)(su)化”,并且在(zai)壓力的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)下,排除(chu)(chu)了(le)(le)固(gu)(gu)態(tai)物(wu)料(liao)中(zhong)(zhong)所(suo)含的(de)(de)(de)氣體(ti),實現初步(bu)壓實。
在均化(hua)段(duan)(duan)(duan),具有這(zhe)樣幾個突(tu)出的(de)(de)工藝特性:這(zhe)一段(duan)(duan)(duan)螺(luo)桿螺(luo)紋深度zui淺,即(ji)螺(luo)槽容積zui小,所(suo)(suo)以這(zhe)里是(shi)螺(luo)桿與機筒間產(chan)生壓(ya)力(li)zui大的(de)(de)工作(zuo)(zuo)段(duan)(duan)(duan);另外(wai)來(lai)自螺(luo)桿的(de)(de)推(tui)力(li)和篩板等處的(de)(de)反作(zuo)(zuo)用(yong)力(li),是(shi)塑料(liao)(liao)“短兵相(xiang)接”的(de)(de)直接地帶;這(zhe)一段(duan)(duan)(duan)又是(shi)擠出工藝溫度zui高(gao)的(de)(de)一段(duan)(duan)(duan),所(suo)(suo)以塑料(liao)(liao)在此階(jie)段(duan)(duan)(duan)所(suo)(suo)受(shou)到(dao)的(de)(de)徑向壓(ya)力(li)和軸(zhou)向壓(ya)力(li)zui大,這(zhe)種高(gao)壓(ya)作(zuo)(zuo)用(yong),足以使(shi)含于塑料(liao)(liao)內的(de)(de)全部(bu)氣(qi)體排除(chu),并(bing)使(shi)熔體壓(ya)實,致密。該段(duan)(duan)(duan)所(suo)(suo)具有的(de)(de)“均壓(ya)段(duan)(duan)(duan)”之稱即(ji)由(you)(you)此而(er)(er)得。而(er)(er)由(you)(you)于高(gao)溫的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong),使(shi)得經過熔融段(duan)(duan)(duan)未能塑化(hua)的(de)(de)高(gao)分子在此段(duan)(duan)(duan)完成塑化(hua),從(cong)而(er)(er)zui后消除(chu)“顆(ke)粒(li)”,使(shi)塑料(liao)(liao)塑化(hua)充(chong)分均勻(yun),然后將*塑化(hua)熔融的(de)(de)塑料(liao)(liao)定量、定壓(ya)的(de)(de)由(you)(you)機頭均勻(yun)的(de)(de)擠出。
4.擠出過(guo)程(cheng)中(zhong)塑料的流(liu)動狀態
在擠出過(guo)程中,由于螺桿(gan)(gan)的旋轉使塑料推移,而(er)機筒是不(bu)動(dong)的,這就在機筒和螺桿(gan)(gan)之間產生(sheng)(sheng)相(xiang)對(dui)運動(dong),這種(zhong)相(xiang)對(dui)運動(dong)對(dui)塑料產生(sheng)(sheng)摩擦作用(yong),使塑料被(bei)拖著前進。另外,由于機頭中的模(mo)具(ju)、多孔(kong)篩板和濾網的阻力(li),又使塑料在前進中產生(sheng)(sheng)反作用(yong)力(li),這就使塑料在螺桿(gan)(gan)和機筒中的流動(dong)復雜化了。通常將塑料的流動(dong)狀態看成是由以下(xia)四(si)種(zhong)流動(dong)形式組成的:
1)正(zheng)流(liu)――是(shi)指塑料沿著(zhu)螺(luo)桿螺(luo)槽(cao)向機頭方(fang)向的(de)流(liu)動。它是(shi)螺(luo)桿旋(xuan)轉(zhuan)的(de)推(tui)擠(ji)力產生的(de),是(shi)四種流(liu)動形式中zui主要的(de)一種。正(zheng)流(liu)量的(de)大(da)小(xiao)直接決(jue)定著(zhu)擠(ji)出量。
2)倒流(liu)(liu)――又稱逆(ni)流(liu)(liu),它(ta)(ta)的(de)(de)(de)方向與正流(liu)(liu)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)動方向整(zheng)好相反(fan)。它(ta)(ta)是由(you)于機頭中的(de)(de)(de)模具、篩板(ban)、和濾網等阻礙塑料的(de)(de)(de)正向運動,在機頭區(qu)域里(li)產生(sheng)的(de)(de)(de)壓力(塑料前進(jin)的(de)(de)(de)反(fan)作用力)造成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。由(you)機頭至加料口形成(cheng)(cheng)了“壓力下的(de)(de)(de)回(hui)流(liu)(liu)”,也稱為“反(fan)壓流(liu)(liu)動”。它(ta)(ta)能引起生(sheng)產能力的(de)(de)(de)損失。
3)橫流(liu)(liu)――它(ta)是沿著軸的(de)(de)方向(xiang)(xiang),即與螺(luo)紋(wen)槽(cao)相垂直方向(xiang)(xiang)的(de)(de)塑(su)料(liao)(liao)流(liu)(liu)動。也是由螺(luo)桿(gan)旋轉時的(de)(de)推(tui)擠(ji)(ji)所(suo)形成的(de)(de)。它(ta)的(de)(de)流(liu)(liu)動受到螺(luo)紋(wen)槽(cao)側壁的(de)(de)阻力,由于(yu)兩側螺(luo)紋(wen)的(de)(de)相互阻力,而螺(luo)桿(gan)是在(zai)旋轉中(zhong)(zhong),使塑(su)料(liao)(liao)在(zai)螺(luo)槽(cao)內產生(sheng)翻(fan)轉運動,形成環狀流(liu)(liu)動,所(suo)以橫流(liu)(liu)實(shi)質是環流(liu)(liu)。環流(liu)(liu)對(dui)塑(su)料(liao)(liao)在(zai)機(ji)(ji)筒(tong)中(zhong)(zhong)的(de)(de)混(hun)合、塑(su)化成熔(rong)融狀態,是和環流(liu)(liu)的(de)(de)作(zuo)用(yong)分不開(kai)的(de)(de)。環流(liu)(liu)使物料(liao)(liao)在(zai)機(ji)(ji)筒(tong)中(zhong)(zhong)產生(sheng)攪拌和混(hun)合,并且利(li)于(yu)機(ji)(ji)筒(tong)和物料(liao)(liao)的(de)(de)熱交換,它(ta)對(dui)提高擠(ji)(ji)出質量有重(zhong)要的(de)(de)意(yi)義,但對(dui)擠(ji)(ji)出流(liu)(liu)率的(de)(de)影響很小(xiao)。
4)漏(lou)(lou)流――它也是由機頭中模具(ju)、篩(shai)板(ban)和(he)濾網的(de)(de)(de)阻力(li)產生的(de)(de)(de)。不(bu)過它不(bu)是螺(luo)槽中的(de)(de)(de)流動,而是在螺(luo)桿與(yu)機筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)間隙(xi)中形成的(de)(de)(de)倒流。它也能(neng)(neng)引起生產能(neng)(neng)力(li)的(de)(de)(de)損失。由于螺(luo)桿與(yu)機筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)間隙(xi)通常(chang)很小(xiao),故在正常(chang)情況下,漏(lou)(lou)流流量(liang)(liang)要比正流和(he)倒流小(xiao)的(de)(de)(de)多。在擠(ji)出過程中,漏(lou)(lou)流將影響擠(ji)出量(liang)(liang),漏(lou)(lou)流量(liang)(liang)增大,擠(ji)出量(liang)(liang)將減小(xiao)。
塑(su)料的(de)(de)四(si)種流(liu)動狀態(tai)不(bu)會(hui)以(yi)單獨的(de)(de)形(xing)式出現(xian),就某一塑(su)料質點(dian)來說,既不(bu)會(hui)有真正(zheng)的(de)(de)倒流(liu),也不(bu)會(hui)有封(feng)閉的(de)(de)環流(liu)。熔(rong)體(ti)塑(su)料在(zai)螺(luo)紋槽中的(de)(de)實際(ji)流(liu)動是(shi)上述四(si)種流(liu)動狀態(tai)的(de)(de)綜合,以(yi)螺(luo)旋形(xing)軌跡向前的(de)(de)一種流(liu)動。
5.擠出(chu)質量
擠出質量主要(yao)(yao)指塑(su)(su)(su)(su)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)塑(su)(su)(su)(su)化(hua)(hua)情況(kuang)是(shi)(shi)(shi)否良好,幾(ji)何尺(chi)寸是(shi)(shi)(shi)否均(jun)(jun)一,即徑(jing)向厚度(du)是(shi)(shi)(shi)否一致,軸(zhou)向外徑(jing)是(shi)(shi)(shi)否均(jun)(jun)勻(yun)。決(jue)(jue)定(ding)塑(su)(su)(su)(su)化(hua)(hua)情況(kuang)的(de)(de)(de)(de)(de)因(yin)襲除塑(su)(su)(su)(su)料(liao)(liao)本身(shen)外,主要(yao)(yao)是(shi)(shi)(shi)溫(wen)度(du)和剪(jian)切(qie)(qie)應(ying)(ying)變(bian)(bian)率(lv)及作用(yong)時間等因(yin)素。擠出溫(wen)度(du)過高不但造成擠出壓力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)動,而且導致塑(su)(su)(su)(su)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)分解,甚(shen)至可(ke)能釀成設備事(shi)故。而減(jian)小螺(luo)(luo)槽(cao)深度(du),增大螺(luo)(luo)桿(gan)長(chang)徑(jing)比,雖然(ran)有利于塑(su)(su)(su)(su)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)熱交(jiao)換和延長(chang)受(shou)熱時間,滿足(zu)塑(su)(su)(su)(su)化(hua)(hua)均(jun)(jun)勻(yun)要(yao)(yao)求(qiu),但將影響(xiang)擠出量,又為(wei)螺(luo)(luo)桿(gan)制造和裝配(pei)造成困難(nan)。所(suo)以確(que)保塑(su)(su)(su)(su)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)(yao)因(yin)素應(ying)(ying)是(shi)(shi)(shi)提高螺(luo)(luo)桿(gan)旋轉對(dui)塑(su)(su)(su)(su)料(liao)(liao)所(suo)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)剪(jian)切(qie)(qie)應(ying)(ying)變(bian)(bian)率(lv),以達到機(ji)械(xie)混合均(jun)(jun)勻(yun),擠出熱交(jiao)換均(jun)(jun)衡,并由(you)此為(wei)塑(su)(su)(su)(su)化(hua)(hua)均(jun)(jun)勻(yun)提供(gong)保障。這個(ge)應(ying)(ying)變(bian)(bian)率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)大小由(you)螺(luo)(luo)桿(gan)與(yu)機(ji)筒間的(de)(de)(de)(de)(de)剪(jian)切(qie)(qie)應(ying)(ying)變(bian)(bian)力(li)所(suo)決(jue)(jue)定(ding),其剪(jian)切(qie)(qie)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)變(bian)(bian)率(lv)數(shu)值為(wei):
其中:Δ――為剪切應變率(1/min)
D ――為螺桿直徑(cm)
N ――為螺桿(gan)轉速(r/min)
――為螺槽深度(du)(cm)
由此可見(jian),在保證擠(ji)出(chu)量(liang)(liang)的要(yao)求下,可以在提高(gao)轉速的情(qing)況下加(jia)大(da)螺槽(cao)深(shen)度。此外,螺桿與(yu)機筒的間隙也對(dui)擠(ji)出(chu)質量(liang)(liang)有影(ying)響(xiang)(xiang),間隙過大(da)時(shi)則(ze)塑(su)料的倒(dao)流、漏(lou)流增(zeng)加(jia),不但(dan)引起擠(ji)出(chu)壓力波動,影(ying)響(xiang)(xiang)擠(ji)出(chu)量(liang)(liang);而且由于(yu)這(zhe)些回流的增(zeng)加(jia),使塑(su)料過熱而導致塑(su)料焦燒或成(cheng)型(xing)困難。
二、 塑(su)料擠出機(ji)的(de)操作規程
塑(su)料擠(ji)出機(ji)組是由擠(ji)塑(su)機(ji)(主機(ji))和多臺輔助設備組成的,生產中(zhong)機(ji)組人員(yuan)應密(mi)切配合操作(zuo).操作(zuo)人員(yuan)必須熟悉生長過(guo)程和操作(zuo)規(gui)程。
1.塑料擠出機的(de)擠塑(su)過(guo)程
塑料擠(ji)出機是熱(re)擠(ji)設備。成盤的電纜(lan)或(huo)纜(lan)芯放置在放線裝置上,并保(bao)證要有一(yi)定的張力,在經過張緊校直(zhi)裝置后進入擠(ji)塑機頭擠(ji)包絕緣層(ceng)或(huo)護套層(ceng)。
塑料(liao)顆(ke)粒(li)經(jing)料(liao)斗加(jia)入擠(ji)出機(ji)機(ji)筒(tong),由于螺桿(gan)的轉動(dong),進入機(ji)膛,一方(fang)面加(jia)熱,一方(fang)面由螺桿(gan)轉動(dong)攪拌,促(cu)使塑料(liao)塑化,并推向機(ji)頭(tou),從(cong)模口擠(ji)出,完整緊密(mi)的連(lian)續擠(ji)包在電線電纜(lan)線芯或纜(lan)芯上。
為控(kong)制塑料(liao)層的厚(hou)度(du)和(he)擠出(chu)壓力,應調節好模芯(xin)與模套間的環形間距,使塑料(liao)層均(jun)勻。
機(ji)組中各單(dan)機(ji)采用單(dan)獨傳動,各機(ji)組之間的(de)工作(zuo)速(su)(su)度(du)(du)(du)可分別調整。螺桿和(he)(he)牽引的(de)速(su)(su)度(du)(du)(du)應互相配合好(hao)(hao),保證電(dian)線電(dian)纜擠出(chu)外徑和(he)(he)塑料層(ceng)厚度(du)(du)(du)的(de)均勻,并符合工藝尺寸的(de)要求。放線和(he)(he)收(shou)排(pai)線速(su)(su)度(du)(du)(du)要和(he)(he)電(dian)線電(dian)纜的(de)生產速(su)(su)度(du)(du)(du)配合好(hao)(hao),防止(zhi)出(chu)現(xian)其他的(de)質(zhi)量問題。
按工藝規定(ding)的控制溫度,選配好合適(shi)的模具,經常(chang)觀(guan)察加(jia)溫系統的變(bian)化、外徑的變(bian)化、速度的變(bian)化,防(fang)止塑料層(ceng)的偏心、焦燒、塑化不良等現象出現。