【導(dǎo)讀】塑料電線電纜的使用性能和壽命，決定于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的先進(jìn)性、塑。料選用的合理性以及工藝的完善性。從塑料電現(xiàn)電纜技術(shù)的發(fā)展來看，合。理而正確的使用材料是關(guān)鍵的因素。絕緣塑料的基本要求是具有優(yōu)異的。塑料是高分子合成材料中凡是性能上具有可塑性變化的材料的總稱。電線電纜常用的熱塑性塑料有聚氯乙烯、聚乙烯、交聯(lián)。聚乙烯、泡沫聚乙烯、氟塑料、聚酰胺、聚丙烯和聚酯塑料等。一種材料可起幾種作用，所以統(tǒng)稱為防老劑。它是表示塑料極性大小的指標(biāo)。損耗角的正切值tgδ來表示。在高電壓情況下，由于絕緣表面放電而引起電暈，當(dāng)其襲擊絕緣體時(shí)，此時(shí)試樣單位截面上所承受的拉力稱為該塑料的抗拉強(qiáng)度。試樣拉斷時(shí)長度增加的百分比稱為該塑料的延伸率。形達(dá)到規(guī)定值時(shí)的溫度來表示。塑料的吸水量，可用單位面積的吸水量、吸水率或吸水重量來表示。品，致使在貯存和使用中出現(xiàn)開裂，稱為環(huán)境應(yīng)力開裂。聚氯乙烯塑料是以聚氯乙烯樹脂為基礎(chǔ)，加入各種配合劑混合而成的。

　　

【正文】 間隙通常很小，故在正常情況下，漏流流量要比正流和倒流小的多。在擠出過程中，漏流將影響擠出量，漏流量增大，擠出量將減小。 塑料的四種流動(dòng)狀態(tài)不會(huì)以單獨(dú)的形式出現(xiàn)，就某一塑料質(zhì)點(diǎn)來說，既不會(huì)有真正的倒流，也不會(huì)有封閉 的環(huán)流。熔體塑料在螺紋槽中的實(shí)際流動(dòng)是上述四種流動(dòng)狀態(tài)的綜合，以螺旋形軌跡向前的一種流動(dòng)。 5. 擠出質(zhì)量 擠出質(zhì)量主要指塑料的塑化情況是否良好，幾何尺寸是否均一，即徑向厚度是否一致，軸向外徑是否均勻。決定塑化情況的因襲除塑料本身外，主要是溫度和剪切應(yīng)變率及作用時(shí)間等因素。擠出溫度過高不但造成擠出壓力的波動(dòng)，而且導(dǎo)致塑料的分解，甚至可能釀成設(shè)備事故。而減小螺槽深度，增大螺桿長徑比，雖然有利于塑料的熱交換和延長受熱時(shí)間，滿足塑化均勻要求，但將影響擠出量，又為螺桿制造和裝配造成困難。所以確 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道 保塑化的重要因素應(yīng)是提高螺桿 旋轉(zhuǎn)對塑料所產(chǎn)生的剪切應(yīng)變率，以達(dá)到機(jī)械混合均勻，擠出熱交換均衡，并由此為塑化均勻提供保障。這個(gè)應(yīng)變率的大小由螺桿與機(jī)筒間的剪切應(yīng)變力所決定，其剪切的應(yīng)變率數(shù)值為： hDNπΔ? 其中：Δ――為剪切應(yīng)變率（ 1/min） D ――為螺桿直徑（ cm） N ――為螺桿轉(zhuǎn)速（ r/min） h ――為螺槽深度（ cm） 由此可見，在保證擠出量的要求下，可以在提高轉(zhuǎn)速的情況下加大螺槽深度。此外，螺桿與機(jī)筒的間隙也對擠出質(zhì)量有影響，間隙過大時(shí)則塑料的倒流、漏流增加，不但引起擠出壓力波動(dòng)，影響擠出量；而且由于這些回流的增加，使塑料過熱而導(dǎo)致塑料焦燒或成型困難。 二、 塑料擠出機(jī)的操作規(guī)程 塑料擠出機(jī)組是由擠塑機(jī)（主機(jī)）和多臺(tái)輔助設(shè)備組成的，生產(chǎn)中機(jī)組人員應(yīng)密切配合操作 .操作人員必須熟悉生長過程和操作規(guī)程。 1. 塑料擠出機(jī)的擠塑過程 塑料擠塑機(jī)是熱擠設(shè)備 。成盤的電纜或纜芯放置在放線裝置上，并保證要有一定的張力，在經(jīng)過張緊校直裝置后進(jìn)入擠塑機(jī)頭擠包絕緣層或護(hù)套層。 塑料顆粒經(jīng)料斗加入擠塑機(jī)機(jī)筒，由于螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)入機(jī)膛，一方面加熱，一方面由螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌，促使塑料塑 化，并推向機(jī)頭，從模口擠出，完整緊密的連續(xù)擠包在電線電纜線芯或纜芯上。 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道 為控制塑料層的厚度和擠出壓力，應(yīng)調(diào)節(jié)好模芯與模套間的環(huán)形間距，使塑料層均勻。 機(jī)組中各單機(jī)采用單獨(dú)傳動(dòng)，各機(jī)組之間的工作速度可分別調(diào)整。螺桿和牽引的速度應(yīng)互相配合好，保證電線電纜擠出外徑和塑料層厚度的均勻，并符合工藝尺寸的要求。放線和收排線速度要和電線電纜的生產(chǎn)速度配合好，防止出現(xiàn)其他的質(zhì)量問題。 按工藝規(guī)定的控制溫度，選配好合適的模具，經(jīng)常觀察加溫系統(tǒng)的變化、外徑的變化、速度的變化，防止塑料層的偏心、焦燒、塑化不良等現(xiàn)象 出現(xiàn) 。 2. 塑料擠出機(jī)的操作規(guī)程 （ 1） 開車前操作者應(yīng)檢查設(shè)備各部件的潤滑、傳動(dòng)、電氣控制等情況，發(fā)現(xiàn)問題要立即找有關(guān)人員及時(shí)解決。 （ 2） 按產(chǎn)品的要求選配好模具，并把模芯與模套間的距離調(diào)節(jié)好，防止塑料層厚度偏差過大。 （ 3） 要提前 2～ 3 小時(shí)啟動(dòng)加溫系統(tǒng)，應(yīng)按工藝規(guī)定調(diào)好各段溫度，防止溫度控制過高或過低。 （ 4） 生產(chǎn)前要按工藝規(guī)定檢查塑料和半成品的質(zhì)量，確認(rèn)合格后方可生產(chǎn)。 （ 5） 按產(chǎn)品長度準(zhǔn)備好合適的收線盤，并充分考慮電線電纜的彎曲半徑 ，排線要緊實(shí)整齊。 （ 6） 準(zhǔn)備好牽引繩，并試車觀察螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)、牽引速度、放線、收排線傳動(dòng)、加溫控制系統(tǒng)、各部電氣開關(guān)水 槽上下水流通等情況，確認(rèn)無 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道 問題后開車生產(chǎn)。 （ 7） 開車 1） 把合格的塑料加入料斗 內(nèi)，打開插板，啟動(dòng)螺桿繼續(xù)跑膠。操作者要注意 進(jìn)料情況，跑膠時(shí)觀察電流表和電壓表指針的指示。此時(shí)操作者不準(zhǔn)離開工作崗位，防止發(fā)生問題。 2） 塑料從模套中擠出后，要觀察塑料的塑化情況，等塑料塑化良好時(shí)，開始校正模具，把塑料厚度調(diào)節(jié)均勻，防止塑料層偏差。 3） 按工藝規(guī)定取樣檢查塑料厚度，并檢查塑料 擠出后質(zhì)量，如氣孔、表面塑化、疙瘩等。 4） 一切情況正常，生產(chǎn)能滿足工藝規(guī)定要求后，應(yīng)積極組織機(jī)組人員開車，開車時(shí)要分工操作，并密切配合。 5） 穿頭引線，啟動(dòng)牽引，應(yīng) 按工藝規(guī)定的塑料層厚度要求，控制好螺桿與牽引的速度，使電線電纜通過牽引后，在排線裝置的收線盤上整齊排好 。穿引線時(shí)，應(yīng)派專人跟線接頭，注意防止電線電纜進(jìn)水或卡斷接頭。 6） 校對計(jì)米器回復(fù)零位，并使計(jì)米準(zhǔn)確。電線電纜上盤時(shí)，必須將不合格接頭線截掉，并檢查厚度和偏芯情況，直到合格方可上盤。 7） 在正常生產(chǎn)過程中隨時(shí)注意以下幾點(diǎn)：產(chǎn)品質(zhì)量，隨時(shí)觀察、檢測塑料層的表面質(zhì)量和產(chǎn)品外徑 ；注意設(shè)備各部機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)情況；觀察加溫系統(tǒng)的溫度控制情況；注意螺桿和牽引速度的變化情況，保證擠出厚度和產(chǎn)品外徑的均勻 ；做到三勤， 7 即勤測外徑、勤檢 查質(zhì)量、勤觀察設(shè)備；注意及時(shí)加料，避免斷膠脫膠漏包；開車時(shí)發(fā)現(xiàn)焦燒現(xiàn)象，應(yīng)立即停車擦車；如發(fā)現(xiàn)絕緣不合格需要扒皮時(shí)，不得自行分頭，應(yīng)停膠將線芯開到指 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道 定長度待處理，以免造成短頭或廢品。 8） 做好產(chǎn)品的工藝質(zhì)量記錄。記好標(biāo)簽、跟蹤卡、生產(chǎn)報(bào)表、工藝記錄表等。 （ 8） 停車 停車時(shí)首先要切斷牽引的電流，然后再停主電機(jī)。把機(jī)頭與機(jī)身連接處的螺栓打開，關(guān)掉加料料斗的插板，把機(jī)頭移開，跑凈機(jī)筒內(nèi)和螺桿上的塑料。組織人員及時(shí)拆除模芯和模套，清理機(jī)頭和篩板。 1） 遇到下列情況時(shí)要停車清理機(jī)頭：生產(chǎn)完成后要及時(shí)停車清理機(jī)頭；溫度控制超高，發(fā) 生塑料焦燒時(shí)，要停車清理機(jī)頭和螺桿；停車在一小時(shí)以上，要清理機(jī)頭；有其他原因停車，如停電、停水、待線、待盤、發(fā)生設(shè)備和人身事故時(shí)，都要清理機(jī)頭。 2） 機(jī)頭和螺桿清理要干凈，清理完后要及時(shí)把機(jī)頭和螺桿裝好。 3） 記好交接班日記，并給下一班做好生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，如模具、生產(chǎn)用盤、半成品等工作。 4） 按崗位責(zé)任，安排人員負(fù)責(zé)機(jī)臺(tái)衛(wèi)生清掃工作。 5） 停車后要檢查電源、水源、氣源、設(shè)備各部分，確認(rèn)無問題后，關(guān)掉電源、氣源、水源再離開機(jī)臺(tái)。 三、 原材料的處理 電線電纜絕緣和護(hù)套用塑料主要為 PVC、 PE、 XLPE 等。對原材料處理的最基本要求有以 下幾點(diǎn)： 1） 去除塑料中過量的水分或潮氣。 2） 去除固體雜質(zhì)。 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道 3） 均勻混入某種塑料和配合劑。 1. 干燥 塑料中含有水分或塑料受潮，不僅會(huì)影響擠出過程的正常進(jìn)行，還會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量。因?yàn)樗衷跀D出過程中受熱轉(zhuǎn)變?yōu)樗魵?，在成品塑料層中產(chǎn)生許多氣泡，它不僅會(huì)影響絕緣和護(hù)套的機(jī)械性能，更為嚴(yán)重的是它將降低絕緣耐電強(qiáng)度，所以絕緣應(yīng)嚴(yán)格控制其含水量。 2. 去除固體雜質(zhì) 為保證電線電纜產(chǎn)品的電氣絕緣性能，必須對原材料中的機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格控制。為此，除對電纜料生產(chǎn)廠提出較高的要求外，還應(yīng)搞好生產(chǎn)環(huán)境的衛(wèi)生，避免在生產(chǎn)中混入新的雜質(zhì)，在機(jī)頭 處 裝 過濾網(wǎng)濾除已混入的雜質(zhì)，對于要求較高的產(chǎn)品，擠出機(jī)應(yīng)安裝真空密閉料斗，并在機(jī)頭前裝有線芯去污裝置。 3. 混合配合劑 4. 鑒于目前電纜料的供應(yīng)情況，某些批量小，特殊要求的塑料，要常在電纜廠加工，較完善的辦法是，在捏合機(jī)上進(jìn)行混合，然后在塑化擠出機(jī)上進(jìn)行塑化造粒。對于要求不高的產(chǎn)品也可以在裝有攪拌器的加料斗內(nèi)進(jìn)行。 第二節(jié)塑料的擠出工藝 擠出過程的工藝條件對 制品的產(chǎn)量和質(zhì)量影響很大，特別是塑化過程，更能直接影響制品的物理機(jī)械性能和外觀，塑化即是熔融，決定這一過程的主要因素是溫度和機(jī)械剪切作用。 一、 塑料擠出的溫度 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道 在塑 料的擠出過程中，物料聚集態(tài)的轉(zhuǎn)變以及決定物料流動(dòng)的粘度都取決于溫度，因此，溫度是塑料 擠出工藝中最重要的工藝參數(shù)。 由于溫度影響著塑料的熔融過程和熔體的流動(dòng)性，因此擠出溫度就和擠出制品的質(zhì)量有著密切的關(guān)系。有研究指出，低溫?cái)D出有以下優(yōu)點(diǎn)：保持?jǐn)D出塑料層的形狀比較容易；由于擠包層中熱能較小，縮短了冷卻時(shí)間；此外溫度低還會(huì)減少塑料降解，這對聚氯乙稀是很重要的。但擠出溫度過低，會(huì)使擠包層失去光澤，并出現(xiàn)波紋、不規(guī)則破裂等現(xiàn)象；另外溫度低，塑料熔融區(qū)延長，從均化段出來的熔體中仍夾雜有固態(tài)物料，這些未熔物料和熔體一起成 型于制品上，其影響是不言而喻的。溫度對產(chǎn)品的物理性能影響是復(fù)雜的，電纜乙烯類塑料絕緣層抗張強(qiáng)度與擠出溫度有關(guān)，對應(yīng)于最大抗張強(qiáng)度 有一最佳擠出溫度。提高低密度聚乙烯護(hù)套的擠出溫度，能提高抗應(yīng)力開裂強(qiáng)度。但也應(yīng)當(dāng)指出，擠出溫度過高，易使塑料焦燒，或出現(xiàn)“打滑”現(xiàn)象；另外溫度高擠包層的形狀穩(wěn)定性差，收縮率增加，甚至?xí)饠D出塑料層變色和出現(xiàn)氣泡等。 擠出物料的熱量來自機(jī)筒加熱和螺桿旋轉(zhuǎn)剪切的粘性耗散和摩擦。前者在運(yùn)行 初期是很重要的，后者在運(yùn)行穩(wěn)定后是主要的 。升高機(jī)筒溫度很自然的會(huì)增加從機(jī)筒到塑料的熱交換。在擠出穩(wěn) 定運(yùn)行后，螺桿旋轉(zhuǎn)剪切變形的粘性耗散和摩擦熱量，常常會(huì)使塑料達(dá)到或超過所需溫度。此時(shí)機(jī)內(nèi)控制系統(tǒng)切斷加溫電源，擠出機(jī)進(jìn)入“自然擠出”過程，并應(yīng)視情況對機(jī)筒和螺桿進(jìn)行冷卻。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)指出，冷卻螺桿還有助于改善擠出質(zhì)量，但同時(shí) 也降低了擠出流率。改善質(zhì)量是由于冷卻使螺桿均化段的有效槽深減少，增強(qiáng)了剪切作用。擠出過程中溫度不是孤立的，在流率不變，螺桿 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道 轉(zhuǎn)數(shù)不變時(shí)，增加擠出溫度會(huì)使擠出壓力降低。在低流率下，溫度對壓力的影響是很明顯的，但影響會(huì)隨流率的增加而逐漸減少。擠出溫度增加，還使所需螺桿的功率也降低了。 由于塑料品種 的不同，甚至同種塑料（如聚乙烯）由于其結(jié)構(gòu)組成的不同，其擠出溫度控制不盡相同。如下表，列出了電線電纜生產(chǎn)中幾種塑料的擠出溫度，應(yīng)指出表中操作溫度的比較，只有對同一設(shè)備才有意義。設(shè)備不同，機(jī)筒壁厚薄不一樣，測溫點(diǎn)的深淺不一樣，而且測溫僅是測機(jī)筒和機(jī)頭的溫度，與物料的實(shí)際溫度也不一樣，應(yīng)隨時(shí)觀察擠出過程中塑料的塑化質(zhì)量，并調(diào)節(jié)溫控，所以表中所示的擠出溫度僅供參考。 塑料擠出溫度 塑料品種 加料段 熔融段 均化段 機(jī)脖 機(jī)頭 ?？? 聚氯乙稀 130～ 140℃ 150～ 170℃ 175～ 180℃ 170～ 180℃ 170～ 175℃ 170～ 180℃ 聚氯乙稀 150～ 160℃ 160～ 170℃ 175～ 185℃ 175～ 180℃ 170～ 175℃ 170～ 180℃ 聚乙烯 140～ 150℃ 180～ 190℃ 210～ 220℃ 210～ 215℃ 200～ 190℃ 200～ 210℃ 聚乙烯 130～ 140℃ 160～ 170℃ 175～ 185℃ 170～ 180℃ 170～ 175℃ 170～ 180℃ 氟 46 260℃ 310～ 320℃ 380～ 400℃ 380～ 400℃ 350℃ 250℃ 加料段采用低溫，這是 由加料段承擔(dān)的“任務(wù)”決定的，加料段要產(chǎn)生足夠的推力，機(jī)械剪切并攪拌混合，如溫度過度，使塑料早期熔融，不但導(dǎo)致擠出過程中的分解，而且引起“打滑”，造成 擠出壓力波動(dòng)，并因過早熔融，而致混合不充分，塑化不均勻，所以這一段溫度一般用低溫。 熔融段的溫度要有幅度較大的提高，這是因?yàn)樗芰显谠摱我獙?shí)現(xiàn)塑化的緣故，只有達(dá)到一定的溫度才能確保大部分組成得以塑化。 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道 均化段的溫度最高，塑料在熔融段已大部分塑化，而其中小部分高分子組成尚未開始塑化，就進(jìn)入均化段，這部分組成盡管很少，但其塑化是必須實(shí)現(xiàn)的，這時(shí)其塑化的溫度往往需要更 高。因此，均化段的擠出溫度有所升高是必要的，有些時(shí)候，可以維持不變，而賴以塑化時(shí)間的延續(xù)，實(shí)現(xiàn)充分塑化。 機(jī)脖的溫度要保持均化段的溫度或稍有降低，這是因?yàn)樗苣z擠出篩板變旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)，而且由于篩板上的孔將塑膠熔體分散為條狀物，在進(jìn)入機(jī)頭時(shí)必須 在其熔融狀態(tài)下將其彼此壓實(shí)，顯然溫度下降太多是不行的。 機(jī)頭承接已塑化均勻且由機(jī)脖壓實(shí)的熔體 塑料，起繼續(xù)擠壓使之密實(shí)之作用，塑膠在此有固定的表層與機(jī)頭內(nèi)壁長期接觸，若溫度過高，勢必出現(xiàn) 分解甚至是焦燒，特別是在機(jī)頭的死角處，因此機(jī)頭溫度一般要下降。 目前擠出機(jī)中?？诓?用的溫度升高、降低都有實(shí)例，一般模口溫度升高可使表面光亮，但?？跍囟冗^高，不但會(huì)造成表層分解， 更會(huì)造成成型冷卻的困難，使產(chǎn)品難于定型，易于下垂自行形變或壓扁變形。 因此，盡管各種塑料的擠出溫度的控制高低不一，但都有一個(gè)普遍的規(guī)律，即從加料段起到?？谥?，都有一個(gè)溫度從低－高－低的變化規(guī)律。如果擠出過程中溫度控制的不合適，塑料就會(huì)產(chǎn)生很多缺陷，影響擠出制品的質(zhì)量。 二、 塑料擠出的速度 由擠出機(jī)物料輸送和均化段粘流體的流率分析可知 ，塑料流率（即擠出速度）和螺桿轉(zhuǎn)速成正比，由于調(diào)節(jié)方便，螺桿轉(zhuǎn)速是擠出過程中表征 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道 中管網(wǎng)制造業(yè)頻道 擠出速度 的重要操作變量。因此，在一般情況下，提高螺桿轉(zhuǎn)速是現(xiàn)代擠出機(jī)提高生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)高速擠出的重要手段。但對塑料熔融長度分析得知，螺桿轉(zhuǎn)速增加，一方面由于增強(qiáng)剪切作用，使粘性耗散熱量增加；另一方面，在沒有機(jī)頭壓力控制的情況下，螺桿轉(zhuǎn)速增加，流率