光纖光纜護套工藝學(編輯修改稿)
2024-11-24 08:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 (又稱為冷卻料斗區(qū) )、固體輸送區(qū)以及一個過渡的遲滯區(qū)組成。一般該段長度為螺桿的有效長度的 15~25%。其主要職能是對塑料進行壓實和 輸送，此段的工作過程為 :塑料自加入料斗進入螺桿以后，在旋轉(zhuǎn)的螺桿作用下，通過機筒內(nèi)壁和螺桿表面的摩擦作用向前輸送和壓實，一般塑料在加料段呈固體向前輸送。 根據(jù)實驗觀察，通常在接近加料段的末端，由于強烈的摩擦熱作用，與機筒內(nèi)壁相接觸的塑料已經(jīng)達到粘流態(tài)的溫度，開始熔融，而呈現(xiàn)一個過渡區(qū)。嚴格地說，一般所謂的遲滯區(qū)是指以固體輸送區(qū)結(jié)束到熔池最初出現(xiàn)的這一區(qū)域。 (2)熔融段 該段的長度一般為螺桿的有效長度的 50%~60%。此段的作用是使塑料進一步壓實和塑化，使包圍在塑料內(nèi)的空氣回流到加料口排出，并改善塑料的熱傳導性能。其工作過程為 : 當塑料從加料口進入熔融段后，隨著塑料的繼續(xù)向前輸送，并由于螺桿螺槽的逐漸變淺，以及過濾網(wǎng)、分流板和機頭的阻礙作用，塑料逐漸形成高壓，并進一步被壓實。與此同時，物料受到來自機筒的外部加熱和螺桿與機筒的強烈攪拌、混合和剪切作用，塑料溫度不斷升高，熔融塑料 (稱為液相或熔池 )量不斷增加，而未融化的固態(tài)塑料 (稱為固相或固體床 )則不斷減少，至熔融段末段塑料全部或大部分熔融而轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)。 (3)計量段 也稱為熔體輸送段，一般為螺桿的有效長度的 20~25%。塑料進入計量段后進一步塑化和均勻化，并使之定量、定壓、定溫地從機頭擠出。 四、塑料擠出理論的研究 塑料擠出理論的研究就是根據(jù)塑料在擠出機中的三個歷程 即從加料區(qū)的固態(tài)到過渡區(qū) (熔融區(qū) )的固態(tài) 粘流態(tài)、直到均化區(qū)的粘流態(tài)這三種物理過程進行研究。也就是把擠出機的擠出理論主要分成三個職能區(qū)進行研究，即一般所謂加料區(qū)的固體輸送理論、熔融區(qū)的熔融理論和粘流體輸送理論。 這些理論不同程度上揭示了物質(zhì)性質(zhì)、機器結(jié)構(gòu)參數(shù)和工藝條件對熔融過程、輸送流率的影響，這就為改 進擠出機結(jié)構(gòu)設(shè)計、制定合理的工藝條件、選擇材料等提供了理論依據(jù)。 由于這次培訓的類型及培訓時間關(guān)系，這里僅對擠出理論的三個理論進行簡單的介紹。 (1)固體輸送理論 在擠出過程中，加入螺桿中的固體塑料，由旋轉(zhuǎn)螺桿的推力作用，向前推進，在機頭阻力作用下，物料不斷被壓實。開始塑化和尚未塑化物料連續(xù)整齊排列，形成充塞于整個送料段螺槽有彈性的 固體塞 。根據(jù)這一現(xiàn)象，利用固體對固體摩擦的靜力平衡方程為基礎(chǔ)，建立了固體輸送理論。 (2)熔融理論 熔融理論是建立在熱力學、流變學基礎(chǔ)上的一種理論。在加料段末段與加熱機筒接觸 的物料開始熔化，在筒內(nèi)表面形成一層聚合物熔膜，當熔膜的厚度超過螺紋頂與機筒之間的間隙時，就會被旋轉(zhuǎn)的螺紋刮下，聚集在螺紋的前面，形成熔池。由于隨著溫度的不斷提高及螺桿的剪切作用，熔池不斷擴大。影響熔融段長度的因素主要是物料特性、流率、螺桿轉(zhuǎn)速、機筒溫度和物料初溫。 (3)熔體輸送理論 熔體輸送理論又稱為流體動力學理論，它是研究螺桿均化段如何保證塑料徹底塑化，并使之定壓、定量、定溫擠出，以獲得穩(wěn)定的質(zhì)量和產(chǎn)量。 第四節(jié)工裝設(shè)計和選擇 光纜護套的生產(chǎn)質(zhì)量除了與設(shè)備和材料有關(guān)外，很大程度上還取決與工裝模具的設(shè)計。 對于光纜護套工藝來說，其所用模具主要有擠塑模具、油膏填充模具、鋼鋁帶縱包模等。因此下面將簡單介紹有關(guān)模具、工裝的設(shè)計和使用問題 一、擠塑模具設(shè)計和選配 護套本身質(zhì)量的好壞與塑料本身的質(zhì)量、擠出機性能、擠出溫度、速度、擠出的冷卻有關(guān)外，還與機頭模具設(shè)計等多種因素有關(guān)。模具的幾何形狀、結(jié)構(gòu)尺寸、流道設(shè)計等直接決定護套的擠出質(zhì)量。 (一 )擠出模具的組合類型 在電線電纜擠塑生產(chǎn)中使用的模具 (包括模芯和模套 )主要有三種形式，即擠壓式、擠管式和半擠壓式三種。模具的結(jié)構(gòu)基本一樣，僅僅在于模芯前端有無管狀承徑部分和承徑與模 套的相對位置不同而言。 如圖 : 擠壓式模具 擠壓式模具的模芯沒有管狀承徑部分，模芯縮在模套承徑后面。熔融的塑料 (以下簡稱料流 )是靠壓力通過模套實現(xiàn)最后定型的，擠出的塑料層結(jié)構(gòu)緊密，外表平整。模芯與模套間的夾角大小決定料流壓力的大小，影響塑料層質(zhì)量和擠出制品的質(zhì)量。模芯與模套尺寸及表面光潔度也直接決定擠出制品的幾何形狀尺寸和表面質(zhì)量。模套孔徑大小必須考慮解除壓力后的塑料 膨脹 ，以及冷卻后的收縮等綜合問題。由于壓力式擠出，塑料在擠出?？谔幃a(chǎn)生較大的反作用力，因此，出膠量較擠管式低得多。擠壓式擠出的另一缺點 是調(diào)偏困難，護套厚薄不容易控制。 擠管式模具 其在擠出時模芯有管狀承徑部分，模芯口端面伸出模套口端面或與模套口端面持平的擠出方式，稱為擠管式。擠管式擠出時由于模芯管狀承徑部分的存在，使塑料不是直接壓在纜芯上，而是沿著管狀承徑部分向前移動，先形成管狀，然后經(jīng)拉伸再包覆在纜芯上。在光纜護套擠出中主要采用這類模具。 擠管式模具具有以下優(yōu)點 : (1)擠出速度快。擠管式模具充分利用塑料可拉伸的特性，出膠量有模芯和模套之間的環(huán)形截面積來確定，它遠遠大于護套的厚度，所以線速度可根據(jù)拉伸比不同而有所提高。 (2)生產(chǎn)時 操作簡單，偏芯調(diào)節(jié)容易。其徑向厚度的均勻性只由模芯模套的同心度來決定。 (3)配模方便。同一套模具可以利用調(diào)整拉伸比的辦法，擠制不同尺寸的護套。 (4)塑料經(jīng)拉伸后發(fā)生 定向 作用，特別對結(jié)晶性高聚物，結(jié)果使塑料機械強度提高。 (5)護套厚薄容易控制。通過調(diào)整牽引速度來調(diào)整拉伸比，從而改變護套厚度。 (6)在某些特殊要求中可以擠包得很松，在纜芯外形成一個松包的空心管。 擠管式模具的缺點 (1)塑料層的致密性差。因為模芯和模套之間的夾角很小，塑料在擠出時受到的壓緊力較小。為了克服這一缺陷，可以在擠出中增加拉伸比，使分子排列整齊而提高塑料層的致密性。 (2)塑料層與纜芯的結(jié)合力差。可通過抽真空或提高拉伸比的方法解決。 (3)擠出外表不如擠壓式圓整，纜芯的不均勻性都能在護套表面反映出來。
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