电线电缆护层材料生产和关键工艺流程

塑料电线电缆的首要绝缘材料和护层材料是塑料。热塑性塑料性能优越，具有杰出的加工工艺性能，尤其是用于电线电缆挤制绝缘层和护层出产时工艺简练。电线电缆塑料绝缘层和护层出产的根柢办法是选用单螺杆挤出机连续揉捏进行的。由于挤出机具有连续挤出的特点，所以塑料绝缘和护套的出产进程也是连续进行的。

就电线电缆出产而言，产品规格的差异，挤制部件的不同，往往决议了挤制设备及工艺参数的某些改动。但总的来讲，各种产品，各个部件的挤塑包覆工艺是迥然不同的，下面以一般为主，个别为辅对挤塑原理、工艺与模具类型进行介绍。

挤出机的作业原理

运用特定形状的螺杆，在加热的机筒中旋转，将由料斗中送来的塑料向前揉捏，使塑料均匀的塑化(即熔融)，经过机头和不同形状的模具，使塑料揉捏成连续性的所需求的各种形状的塑料层，挤包在线芯和电缆上。

1.塑料挤出进程

电线电缆的塑料绝缘和护套是选用连续揉捏办法进行的，挤出设备一般是单螺杆挤出机。塑料在挤出前，要事先查看塑料是否湿润或有无其它杂物，然后把螺杆预热后参与料斗内。在挤出进程中，装入料斗中的塑料凭借重力或加料螺旋进入机筒中，在旋转螺杆的推力作用下，不断向前推动，从预热段开端逐渐地向均化段运动;一同，塑料遭到螺杆的拌和和揉捏作用，而且在机筒的外热及塑料与设备之间的剪切抵触的作用下改动为粘流态，在螺槽中构成连续均匀的料流。在工艺规则的温度作用下，塑料从固体状况改动为熔融状况的可塑物体，再经由螺杆的推动或拌和，将完全塑化好的塑料推入机头;抵达机头的料流，经模芯和模套间的环形空地，从模套口挤出，挤包于导体或线芯周围，构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。

2.挤出进程的三个阶段

塑料挤出最首要的依据是塑料所具有的可塑态。塑料在挤出机中完结可塑进程成型是一个杂乱的物理进程，即包含了混合、破碎、熔融、塑化、排气、压实并最终成型定型。我们值得注意的是这一进程是连续完结的。可是习惯上，人们往往按塑料的不同反应将挤塑进程这一连续进程，人为的分红不同阶段，即为:塑化阶段(塑料的混合、熔融和均化);成型阶段(塑料的揉捏成型);定型阶段(塑料层的冷却和固化)。

第一阶段是塑化阶段。也称为紧缩阶段。它是在挤塑机机筒内完结的，经过螺杆的旋转作用，使塑料由颗粒状固体变为可塑性的粘流体。塑料在塑化阶段获得热量的来源有两个方面:一是机筒外部的电加热;二是螺杆旋转时产生的抵触热。起初的热量是由机筒外部的电加热产生的，当正常开车后，热量的获得则是由螺杆选装物料在紧缩、剪切、拌和进程中与机筒内壁的抵触和物料分子间的内抵触而产生的。

第二阶段是成型阶段。它是在机头内进行的，由于螺杆旋转和压力作用，把粘流体面向机头，经机头内的模具，使粘流体成型为所需求的各种尺寸形状的挤包材料，并包覆在线芯或导体外。

第三阶段是定型阶段。它是在冷却水槽或冷却管道中进行的，塑料挤包层经过冷却后，由无定型的塑性状况变为定型的固体状况。

3.塑化阶段塑料活动的改动

在塑化阶段，塑料沿螺杆轴向被螺杆面向机头的移动进程中，经历着温度、压力、粘度，甚至化学结构的改动，这些改动在螺杆的不同区段状况是不同的。塑化阶段依据塑料活动时的物态改动进程又人为的分红三个阶段，即加料段、熔融段、均化段，这也是人们习惯上对挤出螺杆的分段办法，各段对塑料挤出产生不同的作用，塑料在各段呈现不同的形状，然后表现出塑料的挤出特性。

在加料段，首要就是为颗粒状的固体塑料供给软化温度，其次是以螺杆的旋转与固定的机筒之间产生的剪切应力作用在塑料颗粒上，完结对软化塑料的破碎。而最首要的则是以螺杆旋转产生足够大的连续而安稳的推力和反向抵触力，以构成连续而安稳的挤出压力，进而完结对破碎塑料的拌和与均匀混合，并开端实行热交换，然后为连续而安稳的挤出供给根底。在此阶段产生的推力是否连续均匀安稳、剪切应变率的凹凸，破碎与拌和是否均匀都直接影响着挤出质量和产值。

在熔融段，经破碎、软化并开端拌和混合的故态塑料，由于螺杆的推挤作用，沿螺槽向机头移动，自加料段进入熔融段。在此段塑料遇到了较高温度的热作用，这是的热源，除机筒外部的点加热外，螺杆旋转的抵触热也在起着作用。而来自加料段的推力和来自均化段的反作用力，使塑料在跋涉中构成了回流，这回流产生在螺槽内以及螺杆与机筒的空地中，回流的产生不但使物料进一步均匀混合，而且使塑料热交换作用加大，到达了外表的热平衡。由于在此阶段的作用温度已超过了塑料的流变温度，加之作用时间较长，致使塑料产生了物态的改动，与加热机筒接触的物料开端熔化，在机筒内外表构成一层聚合物熔膜，当熔膜的厚度超过螺纹顶与机筒之间的空地时，就会被旋转的螺纹刮下来，聚集在推动螺纹的前面，构成熔池。由于机筒和螺纹根部的相对运动，使熔池产生了物料的循环活动。

螺棱后边是固体床(固体塑料)，物料沿螺槽向前移动的进程中，由于熔融段的螺槽深度向均化段逐渐变浅，固体床不断被挤向机筒内壁，加快了机筒向固体床的传热进程，一同螺杆的旋转对机筒内壁的熔膜产生剪切作用，然后使熔膜和固体床分界面的物料熔化，固体床的宽度逐渐减小，知道完全消失，即由固态改动为粘流态。此刻塑料分子结构产生了根柢的改动，分子间张力极度松懈，若为结晶性高聚物，则其晶区开端减少，无定形增多，除其间的特大分子外，主体完结了塑化，即所谓的“开端塑化”，而且在压力的作用下，扫除了固态物料中所含的气体，完结开端压实。

在均化段，具有这样几个杰出的工艺特性:这一段螺杆螺纹深度最浅，即螺槽容积最小，所以这里是螺杆与机筒间产生压力最大的作业段;别的来自螺杆的推力和筛板等处的反作用力，是塑料“浴血奋战”的直接地带;这一段又是挤出工艺温度最高的一段，所以塑料在此阶段所遭到的径向压力和轴向压力最大，这种高压作用，足以使含于塑料内的全部气体扫除，并使熔体压实，细密。该段所具有的“均压段”之称即由此而得。而由于高温的作用，使得经过熔融段未能塑化的高分子在此段完结塑化，然后最终消除“颗粒”，使塑料塑化充沛均匀，然后将完全塑化熔融的塑料定量、定压的由机头均匀的挤出。

4.挤出进程中塑料的活动状况

在挤出进程中，由于螺杆的旋转使塑料推移，而机筒是不动的，这就在机筒和螺杆之间产生相对运动，这种相对运动对塑料产生抵触作用，使塑料被拖着跋涉。别的，由于机头中的模具、多孔筛板和滤网的阻力，又使塑料在跋涉中产生反作用力，这就使塑料在螺杆和机筒中的活动杂乱化了。通常将塑料的活动状况看成是由以下四种活动方法组成的:

1)正流――是指塑料沿着螺杆螺槽向机头方向的活动。它是螺杆旋转的推挤力产生的，是四种活动方法中最首要的一种。正流量的大小直接决议着挤出量。

2)倒流――又称逆流，它的方向与正流的活动方向正好相反。它是由于机头中的模具、筛板、和滤网等阻止塑料的正向运动，在机头区域里产生的压力(塑料跋涉的反作用力)构成的。由机头至加料口构成了“压力下的回流”，也称为“反压活动”。它能引起出产才能的丢掉。

3)横流――它是沿着轴的方向，即与螺纹槽相垂直方向的塑料活动。也是由螺杆旋转时的推挤所构成的。它的活动遭到螺纹槽侧壁的阻力，由于两边螺纹的彼此阻力，而螺杆是在旋转中，使塑料在螺槽内产生翻转运动，构成环状活动，所以横流本质是环流。环流对塑料在机筒中的混合、塑化成熔融状况，是和环流的作用分不开的。环流使物料在机筒中产生拌和和混合，而且利于机筒和物料的热交换，它对前进挤出质量有重要的意义，但对挤出流率的影响很小。

4)漏流――它也是由机头中模具、筛板和滤网的阻力产生的。不过它不是螺槽中的活动，而是在螺杆与机筒的空地中构成的倒流。它也能引起出产才能的丢掉。由于螺杆与机筒的空地通常很小，故在正常状况下，漏流流量要比正流和倒流小得多。在挤出进程中，漏流将影响挤出量，漏流量增大，挤出量将减小。

塑料的四种活动状况不会以独自的方法呈现，就某一塑料质点来说，既不会有实在的倒流，也不会有封闭的环流。熔体塑料在螺纹槽中的实践活动是上述四种活动状况的综合，以螺旋形轨迹向前的一种活动。

5.挤出质量

挤出质量首要指塑料的塑化状况是否杰出，几许尺寸是否均一，即径向厚度是否一致，轴向外径是否均匀。决议塑化状况的要素除塑料本身外，首要是温度和剪切应变率及作用时间等要素。挤出温度过高不但构成挤出压力的不坚定，而且导致塑料的分化，甚至或许变成设备事故。而减小螺槽深度，增大螺杆长径比，虽然有利于塑料的热交换和延伸受热时间，满足塑化均匀要求，但将影响挤出量，又为螺杆制作和安装构成困难。所以确保塑化的重要要素应是前进螺杆旋转对塑料所产生的剪切应变率，以到达机械混合均匀，挤出热交换均衡，并由此为塑化均匀供给保障。

在确保挤出量的要求下，可以在前进转速的状况下加大螺槽深度。此外，螺杆与机筒的空地也对挤出质量有影响，空地过大时则塑料的倒流、漏流增加，不但引起挤出压力不坚定，影响挤出量;而且由于这些回流的增加，使塑料过热而导致塑料焦烧或成型困难。