擠塑工藝知識

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1、塑料和導(dǎo)體塑料電現(xiàn)電纜要適應(yīng)各種不同需要，就應(yīng)具有廣泛的優(yōu)異而穩(wěn)定的使用性能。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。為了制造性能優(yōu)異而穩(wěn)定的塑料電線電纜，在導(dǎo)電線芯和半成品纜芯滿足規(guī)定的技術(shù)要求的前提下，主要是對絕緣和護套用塑料提出了較高的要求。絕緣塑料的基本要求是具有優(yōu)異的電絕緣性能，同時根據(jù)產(chǎn)品用途和使用條件分別提出對機械性能、耐高溫性、物理-化學(xué)性能及工藝性能的要求。對護套塑料的基本要求是耐受各種環(huán)境因素作用的老化性能，在滿足這個條件下分別提出一些特殊要求和輔助要求。第一節(jié)塑

2、料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。塑料可分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類，電線電纜制造中所用的塑料都是熱塑性塑料。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、聚丙烯和聚酯塑料塑料是以合成樹脂為基本成份，再添加各種配合劑，經(jīng)捏合、切粒等工藝而塑制成一定形狀的材料。為了滿足加工、貯存和使用的要求，合成樹脂內(nèi)一般都要添加各種配合劑，根據(jù)添加配合劑所起的作用不同，塑料的添加劑大致有以下幾種：防老劑（它包括抗氧劑、穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、光屏蔽劑等，這幾種材料在塑料中所起的作用不同但又相互聯(lián)系，同一種材料可起幾種作用，所以統(tǒng)稱為防老劑。）

3、;增塑劑；交聯(lián)劑；潤滑劑；填充劑；著色劑；發(fā)泡劑；防霉劑；驅(qū)避劑；阻燃劑；耐電壓穩(wěn)定劑；抑煙劑等。各種塑料既具有塑料共有的特性，又具有各不相同的各自獨具的某些特性。各種塑料共有的特性有：比重小、機械性能較高、電絕緣性能優(yōu)異并且化學(xué)穩(wěn)定性好、耐水、耐油、加工成型方便，原料來源豐富。為了適應(yīng)日益增長的電線電纜技術(shù)發(fā)展的需要，塑料將不斷改進配方和性能，提高其耐熱性和電壓等級，提高材料的耐寒、耐大氣老化性能、耐火阻燃性能，延長電線電纜使用壽命，同時，還將不斷開發(fā)新型塑料并合理用于電線電纜上。塑料基本性能的含義泄漏電流通過塑料時的阻力稱為體積電阻。電流通過PV單位為歐姆米，單位符號為Qm體積電阻系數(shù)塑料

4、喪失絕緣性能被擊穿，擊穿瞬間所施加的電壓值體積電阻系數(shù)塑料在電場的作用下有泄漏電流通過，每1cm3塑料的電阻即為體積電阻系數(shù)越高，絕緣性能越好。擊穿場強當塑料上施加的電壓達到某一極限時，稱為塑料的擊穿電壓，擊穿電壓與塑料厚度之比稱為擊穿場強E單位符號為kV/mm。介電常數(shù)它是表示塑料極性大小的指標。介電常數(shù)越小，塑料在電場作用下的極化強度越小，其介質(zhì)損耗也越小。4介質(zhì)損耗角正切在交變電場作用下，塑料中所消耗的級量稱為介質(zhì)損耗。它常以介質(zhì)損耗角的正切值tg8來表示。介質(zhì)損耗角正切tg8越小，說明介質(zhì)損耗也越小，塑料的電絕緣性能越好。在高頻、高壓下使用時，要求塑料的tg8值不大于千分之幾或萬分之幾

5、；低壓和一般的絕緣時，塑料的tg8值則不大于百分之幾。耐電暈性在高電壓情況下，由于絕緣表面放電而引起電暈，當其襲擊絕緣體時，因離子撞擊、電子襲擊、臭氧襲擊和局部熱的作用，導(dǎo)致高聚物裂解，使其電絕緣性能和物理機械性能產(chǎn)生惡化。塑料抵抗電暈作用而保持其使用性能的能力，稱為耐電暈性?？估瓘姸群脱由炻试诓牧侠υ囼灆C上對塑料試樣施加靜態(tài)拉伸載荷并以一定速度拉伸直至試樣斷裂。此時試樣單位截面上所承受的拉力稱為該塑料的抗拉強度。試樣拉斷時長度增加的百分比稱為該塑料的延伸率。密度在一定溫度下（通常指20oC）,單位體積塑料試樣的質(zhì)量，稱為塑料的密度。耐熱變形性塑料在受熱條件下，仍能保持良好的物理機械性能的最

6、高溫度，即為該塑料的耐熱變形性能。通常以塑料在等速升溫時，在一定負荷下使其變形達到規(guī)定值時的溫度來表示。熔融指數(shù)在一定溫度荷壓力下，熔融樹脂在10分鐘內(nèi)從一定孔穴中被壓出的克數(shù)，稱為熔融指數(shù)，以Ml表示，單位為g/min。耐寒性在低溫下，塑料仍能保持一定的物理機械性能的能力，稱為塑料的耐寒性。它常用以下的耐寒溫度來表示。（1）低溫脆化溫度：即為塑料在低溫下，受特定的沖擊負荷時，50%的試樣出現(xiàn)損壞時的溫度。（2）低溫對折溫度：即為塑料試樣在彎折180。時出現(xiàn)將要破裂而未破裂時的溫度。（3）低溫沖擊壓縮溫度：即為塑料試樣在低溫下，以一定能量和速度的沖錘對其進行沖擊壓縮，使之破裂率達50%時的溫度

7、。耐燃性能耐燃性能是指塑料抵抗火焰燃燒的能力。通常塑料接觸火焰后均會燃燒，移去火焰后，延燃情況隨塑料品種不同而不同，因此耐燃性能亦有差別。耐熱老化性能塑料在加工和使用過程中，由于變熱導(dǎo)致塑料性能變劣，這種現(xiàn)象稱為熱老化。塑料抵抗熱老化的能力稱為耐熱老化性。采用在高溫下，進行加速熱老化試驗，測定塑料性能（機械性能或電氣性能）在老化后的保留率，來衡量塑料的耐熱老化性。耐氣候性塑料在大氣條件下使用，受日曬、雨淋、風(fēng)吹、大氣污染等嚴酷的自然條件作用，塑料性能變劣稱為大氣老化。塑料抵抗大氣老化的能力稱塑料的耐氣候性。耐油性能及耐溶劑性能塑料與礦物油或各類溶劑接觸時，抵御油或溶劑的能力稱為塑料的耐油性能或

8、耐溶劑性能?？捎迷嚇咏胗突蛉軇┲校谝欢囟认陆?jīng)一定時間后，測定其吸油或溶劑的吸收率、體積變化率或抗拉強度、延伸率的保留率來衡量。耐水性及耐濕性塑料在浸水或潮濕條件下，抵御水或潮濕氣體滲入的能力，稱為塑料的耐水性或耐濕性。塑料吸水或吸濕后，會引起絕緣電阻、擊穿場強下降，介質(zhì)損耗增大，且使塑料的外觀、重量、機械性能等都有變化。所以要求塑料應(yīng)具有良好的耐水性和耐濕性。對于電線電纜用塑料，主要考慮的是，在浸水或吸濕后，應(yīng)保證塑料的電絕緣性能符合使用要求。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。塑料的透濕性，則以透濕系數(shù)和透汽量來表示。耐環(huán)境應(yīng)力開裂性一些結(jié)晶型塑料，由于加工過程

9、中內(nèi)應(yīng)力的存在和使用時接觸化學(xué)藥品，致使在貯存和使用中出現(xiàn)開裂，稱為環(huán)境應(yīng)力開裂。塑料抵御環(huán)境應(yīng)力開裂的能力稱為耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能。可用表面刻有槽痕的塑料彎曲試樣，置入表面活性劑中，觀察在規(guī)定時間內(nèi)出現(xiàn)開裂的試樣數(shù)量及所占比例來衡量。二、聚氯乙烯（PVC）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。其機械性能優(yōu)越、耐化學(xué)腐蝕、不延燃、耐氣候性好、電絕緣性能好、容易加工、成本低，因此是電線電纜絕緣和護套用的好材料。1聚氯乙烯樹脂聚氯乙烯樹脂是由氯乙烯聚合而成的線型熱塑性高分子化合物，其分子結(jié)構(gòu)如下：HHCCClHHHHHCCCCClHClHn從該分子結(jié)構(gòu)看，聚氯乙烯具有以碳鏈為

10、主鏈，呈線型，含有CCl極性鍵。聚氯乙烯樹脂具有下列基本特性：（1）是熱塑性的高分子材料，可塑性和柔軟性較好。（2）由于CCl極性鍵的存在，樹脂具有較大德極性，因此介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角的正切值較大，在低頻情況下，有較高的耐電強度。另外由于極性鍵的存在，分子間的作用力較大，機械強度較高。（3）分子結(jié)構(gòu)中含有氯原子，樹脂具有不延燃和較好的耐化學(xué)腐蝕性及耐氣候性。氯原子能破壞分子的晶體結(jié)構(gòu)，樹脂的耐熱性較低，耐寒性較差，加入適量的配合劑，就能改善樹脂的性能。2聚氯乙烯樹脂的種類聚乙烯的聚合方法有：懸浮聚合、浮液聚合、本體聚合和溶液聚合四種。聚氯乙烯樹脂的制造目前主要采用懸浮聚合方法，電線電纜就是采用

11、懸浮法聚氯乙烯樹脂。聚氯乙烯懸浮聚合過程中所用樹脂的結(jié)構(gòu)形狀有：疏松型樹脂（XS型）和緊密型樹脂（XJ型）。疏松型樹脂質(zhì)地疏松，吸油性大，易于塑化，加工操作控制方便，晶點少，因此電線電纜用的樹脂是疏松型。樹脂的特性如下：項目疏松型樹脂緊密型樹脂粒子直徑50-150m20-100m顆粒外形不規(guī)則，由多球并合而成球形表面光滑，呈單球顆粒斷面結(jié)構(gòu)疏松多孔，微粒間間隙大微粒間間隙小吸收增塑劑快慢塑化性能塑化速度快塑化速度慢3聚氯乙烯的主要性能1）電絕緣性能：聚氯乙烯樹脂是一種極性較大的電介質(zhì)，電絕緣性能較好，但比較非極性材料（如聚乙烯、聚丙烯）稍差。樹脂的體積電阻率大于1015Qcm樹脂在25oC和5

12、0Hz頻率下的介電常數(shù)為3.43.6,當溫度和頻率變化時，介電常數(shù)也隨之明顯的變化；聚氯乙烯的介質(zhì)損耗正切tg5為0.0060.2。樹脂的擊穿場強不受極性影響，在室溫和工頻條件下的擊穿場強比較高。但聚氯乙烯的介質(zhì)損耗較大，因而不適用于高壓和高頻場合，通常用在15kV以下的低壓和中壓電線電纜的絕緣材料。2）老化穩(wěn)定性：從分子結(jié)構(gòu)上看，氯原子都與碳原子相連，應(yīng)具有較高的耐老化穩(wěn)定性。但在生產(chǎn)過程中，由于溫度的直接影響和機械力的作用，易放出氯化氫，在氧的作用下，產(chǎn)生降解或交聯(lián)，導(dǎo)致材料變色發(fā)脆，物理機械性能顯著下降，電絕緣性能惡化，因此聚氯乙烯老化。為改善它的老化性，必須添加一定的穩(wěn)定劑。3）熱機械

13、性能：聚氯乙烯樹脂為無定型聚合物，在不同溫度下具有三種物理狀態(tài)，即玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)。聚氯乙烯樹脂的玻璃化溫度為80oC左右，粘流溫度160oC左右。在常溫下處于玻璃狀態(tài)，這很難滿足電線電纜使用要求。為此，必須將聚氯乙烯進行改性，使其在室溫下具有較高的彈性，同時又兼有較高的耐熱性和耐零性。加入適量的增塑劑能夠調(diào)節(jié)玻璃化溫度，以增加塑性，達到柔軟性，提高機械性能。4電線電纜用聚氯乙烯塑料聚氯乙烯塑料是多組份塑料，根據(jù)不同的使用條，改變配合劑的品種和用量，能夠制得不同品種的電線電纜用聚氯乙烯塑料。聚氯乙烯電纜塑料按其在電線電纜上用途不同，可分為絕緣級電纜料和護層級電纜料。（1）絕緣用聚氯乙烯塑

14、料根據(jù)電線電纜的使用要求和特性，絕緣用聚氯乙烯塑料的類型、性能、要求及主要用途如下表所示。絕緣用PVC塑料分類及性能類型性能要求使用溫度主要用途絕緣級電絕緣性能較好，有一定的耐熱性、柔軟性70oC通信、控制、信號及低壓電力電纜絕緣普通絕緣級有一定的電絕緣性能，有較好的柔軟性及耐大氣性、廉價70oC室內(nèi)固定敷設(shè)的電線、護套軟線、500V農(nóng)用電纜以及儀表安裝用電線的絕緣耐熱絕緣級有較佳的耐熱老化性和耐變形性，電絕緣性能較好80oC105oC要求耐熱較高的船用電纜、航空導(dǎo)線、電力電纜及安裝用電線的絕緣咼電性能絕緣級較佳的電絕緣性能，絕緣電阻高、介電性能好，有一定的耐熱性70oC電壓為6kV10kV級

15、的電力電纜的絕緣耐油耐溶劑絕緣級具有較好的耐油性、耐溶劑性和柔軟性，電絕緣性能較好70oC用于接觸油類和化學(xué)物質(zhì)的電線電纜的絕緣級阻燃絕緣級電絕緣性能較好，有較咼的耐火焰燃燒性，柔軟性較好70oC固定敷設(shè)的電力電纜、礦用電纜、安裝用電線的絕緣各類聚氯乙烯絕緣料的技術(shù)要求見下表。絕緣用PVC塑料的技術(shù)要求技術(shù)指標絕緣級普通絕緣級耐熱絕緣級高電性絕緣級80oC105oC體20oC1X10141X10143X10143X10145X1014積電阻系數(shù)cm70oC1X10111X1010一一5X101180oC一一5X1011一一105oC一一2X1011一擊穿場強（kV/mm）2020202020介

16、質(zhì)損耗角正切tg（2085oC）一一一0.1介質(zhì)損耗因素,180170200200200斷裂伸長率（）200220180200160低溫沖擊壓縮溫度（oC）w0-10+3一+5200oC熱穩(wěn)定時間（min）6060606060軟化溫度（oC）170190170190180195-175185熱八、老化性老化溫度（oC）110110113136110老化時間（h）484816816848K1(%)一一一80一K2(%)7075807070能失重(%)w6.07.05.02.56.0（2）護套用聚氯乙烯塑料聚氯乙烯塑料護層具有較好的耐腐蝕性，足夠的機械性能，一定的耐大氣性能，柔軟、耐振、重量輕、加

17、工及敷設(shè)方便。根據(jù)電線電纜的使用條件，研究制成了不同類型聚氯乙烯護套料，其性能要求及應(yīng)用范圍見下表。護套用PVC塑料的分類及性能類型主要性能要求使用溫度應(yīng)用范圍普通護層級足夠的機械強度、耐熱、光老化性及耐寒性較好70oC塑料電線電纜的外護層及其它電纜外護層耐寒護層級有較咼的耐寒性，低溫柔軟性70oC戶外及耐寒電現(xiàn)電纜護層n柔軟護層級有較咼的柔軟性，較好的耐寒性70oC耐寒柔軟的電線電纜護層耐熱護層級耐熱性能良好80oC105oC耐熱的電線電纜護層耐油護層級耐油性、耐化學(xué)藥品性好70oC與油類及化學(xué)藥品接觸的電線電纜護層易撕護層級抗撕裂性低，敷設(shè)方便、價格低廉70oC室內(nèi)固定敷設(shè)用絕緣電線護層防

18、霉、防白蟻、防鼠護層級抗生物性好、防白蟻、防霉性好70oC熱帶及溫?zé)釒У貐^(qū)用電纜護層阻燃護層級抗燃燒性好70oC安全性要求高的電線電纜護層10kV聚氯乙烯電纜的屏蔽層。半會發(fā)生相互遷移，因遷移小的增塑劑。否則在使用過程中會影響絕（3）半導(dǎo)電聚氯乙烯塑料半導(dǎo)電聚氯乙烯塑料可作為屏蔽材料來使用，例如可作為導(dǎo)電塑料用作高壓電纜的屏蔽料時，由于半導(dǎo)電料直接與絕緣料接觸，而盡量選用與絕緣料相同的增塑劑或電性好、緣料的電絕緣性能。重則釀成重大事故，使電力和通信部門受到損（如氯丹、七氯、狄氏劑、艾氏劑等）的辦法,（4）環(huán)保型防白蟻、防鼠電纜護套料白蟻和老鼠對電纜造成破壞，輕則中斷供電，害。以往采用在電纜護套

19、料內(nèi)加入有毒添加劑殺滅白蟻、老鼠，以保護電纜安全運行。但這些有毒添加劑對環(huán)境和人身會造成污染和危害。目前，多使用在護套料中加入環(huán)烷酸鉛或環(huán)烷酸酮做添加劑，制成改型的防白蟻護套料。低煙低鹵型阻燃護套料（5）用普通（阻燃）PVC電纜料制造的電纜燃燒時會產(chǎn)生大量黑煙，同時釋放出大量腐蝕性氣體HCI，對人體和儀器裝置會造成巨大損害。低煙低鹵阻燃電纜料是以專用PVC樹脂為基料，添加各種改性劑、助劑和優(yōu)良阻燃劑，經(jīng)過均勻混煉充分塑化加工而成的高科技產(chǎn)品。它不僅具有優(yōu)良的阻燃性，而且在燃燒是釋放的煙量低，HCI釋出量很低，可觀察到燃燒火焰及附近的物體。與普通PVC護套料相比，其拉伸強度及斷裂伸長率相當；擠出

20、時無需特種螺桿，其工藝性能亦相當。使用這種電纜料制成的電纜，完全適用于地鐵、高層建筑、發(fā)電站、廣播電視中心及計算機中心等對電線電纜阻燃性能要求高的場所。1. 三、聚乙烯聚乙烯的合成方法和品種202.6kPa左右，并加熱到約（1）低密度聚乙烯（LDPE）純凈的乙烯中加入極少量的氧氣或過氧化物作引發(fā)劑，壓縮到200oC時，乙烯就可聚合成白色的蠟狀聚乙烯。此法因在高壓下進行，常稱為高壓法。用這種方法可制得密度為0.9150.930的柔軟聚乙烯，分子量在1500040000。其分子結(jié)構(gòu)支鏈多，但結(jié)構(gòu)疏松，分子構(gòu)型呈樹枝狀”故密度低，所以稱為低密度聚乙烯。（2）中密度聚乙烯（MDPE）在30100大氣壓

21、下，用金屬氧化物作催化劑，使乙烯聚合成聚乙烯的方法，稱為中壓法。所制得的聚乙烯密度為0.9310.940。中密度聚乙烯也有用高密度聚乙烯和低密度聚乙烯摻合而成的；或用乙烯與丁烯、醋酸乙烯和丙烯酸酯等單體共聚的中密度聚乙烯。（3）高密度聚乙烯（HDPE）在常溫常壓下，用催化效能較高的絡(luò)合催化劑（以烷基鋁與四氯化鈦的組合有機金屬化合物）,使乙烯聚合成聚乙烯。由于它的催化性能高，所以乙烯的聚合反應(yīng)可在更低的壓力或更低的溫度下（010大氣壓和6075oC很快的完成，稱為低壓法。所制得的聚乙烯分子結(jié)構(gòu)具有無分支的特點，它的分子結(jié)構(gòu)為線型。線型分子結(jié)構(gòu)具有密度大（0.9410.965）的特點，稱為高密度聚

22、乙烯。與低密度聚乙烯相比具有耐熱、機械性能好，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性優(yōu)越。聚乙烯的特性聚乙烯是一種乳白色的塑料，表面呈蠟狀且半透明，是電線電纜較為理想的絕緣和護套材料。其主要優(yōu)點是：（1）優(yōu)異的電氣性能。其絕緣電阻和耐電強度高；在較寬的頻率范圍內(nèi)，介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切tg8值小，且基本不受頻率變化的影響，作為通信電纜的絕緣材料，是近乎理想的一種介質(zhì)。（2）機械性能較好，富有可撓性，而且強韌，耐容性好。（3）耐熱老化性能、低溫耐寒性能及耐化學(xué)穩(wěn)定性好。（4）耐水性好，吸濕率低，浸在水中絕緣電阻一般不下降。（5）作為非極性材料，透氣性大，低密度聚乙烯的透氣性是各種塑料中最為優(yōu)良的。（6）比重輕，其比

23、重均小于1。高壓聚乙烯尤為突出，約為0.92g/cm3;低壓聚乙烯雖其密度較大，也僅為0.94g/cm3左右。（7）具有良好的加工工藝性能，易于熔融塑化，而不易分解，冷卻易于成型，制品幾何形狀和結(jié)構(gòu)尺寸易于控制。（8）用它制作的電線電纜重量輕，使用、敷設(shè)方便，接頭容易。但聚乙烯還有不少缺點：軟化溫度低；接觸火焰時易燃燒和熔融，并放出與石蠟燃燒時同樣的臭味；耐環(huán)境應(yīng)力龜裂性和蠕變性較差，在聚乙烯作為海底電纜和落差較大（尤其是垂直敷設(shè)）電纜的絕緣和護套材料使用時應(yīng)特別注意。2. 電線電纜用聚乙烯塑料（1）一般絕緣用聚乙烯塑料僅由聚乙烯樹脂和抗氧劑所組成。（2）耐候聚乙烯塑料主要由聚乙烯樹脂、抗氧劑

24、、和碳黑組成。耐候性能的好壞取決于碳黑的粒徑、含量、和分散度。（3）耐環(huán)境應(yīng)力龜裂聚乙烯塑料采用熔融指數(shù)0.3以下，分子量分布不太寬的聚乙烯；對聚乙烯進行輻照或化學(xué)交聯(lián)。（4）高電壓絕緣用聚乙烯塑料高電壓電纜絕緣的聚乙烯塑料要求高度純凈，還需要添加電壓穩(wěn)定劑和采用特殊的擠塑機，避免氣孔產(chǎn)生，以抑制樹脂放電，提高聚乙烯的耐電弧、耐電腐蝕和耐電暈性。（5）半導(dǎo)電聚乙烯塑料半導(dǎo)電聚乙烯塑料是在聚乙烯中加入導(dǎo)電碳黑獲得的，一般應(yīng)采用細粒徑、高結(jié)構(gòu)的碳黑。（6）熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料該種電纜料是以聚乙烯樹脂為基料，加入優(yōu)質(zhì)高效的無鹵無毒阻燃劑、抑煙劑、熱穩(wěn)定劑、防霉劑、著色劑等改性添加劑，經(jīng)混煉

25、、塑化、造粒而成。二、交聯(lián)聚乙烯聚乙烯在高能射線或交聯(lián)劑的作用下，能使線型的分子結(jié)構(gòu)變成體型（網(wǎng)狀）的分子結(jié)構(gòu)。使熱塑性材料變成熱固性材料。用交聯(lián)聚乙烯作絕緣材料，長期工作溫度可提高到90oC,瞬時短路溫度可達170250OC。交聯(lián)聚乙烯的交聯(lián)方法有：物理交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)。輻照交聯(lián)屬于物理交聯(lián)，化學(xué)交聯(lián)最常用的交聯(lián)劑是DCP（過氧化二異丙苯）。電線電纜用的材料還有很多：泡沫聚乙烯、氟塑料、聚丙烯、聚酰胺、聚酯塑料等，不一一介紹了。第二節(jié)導(dǎo)體塑料電線電纜的導(dǎo)體主要有：電工圓銅線、電工圓鋁線、電力電纜用銅和鋁導(dǎo)電線芯、電氣裝備用銅和鋁導(dǎo)電線芯等。電工圓銅線和電工圓鋁線外觀質(zhì)量要求：表面光潔，無油污、

26、毛刺、裂紋、扭結(jié)、夾雜物、機械損傷，腐蝕斑點及銅、鋁線氧化現(xiàn)象等。導(dǎo)電線芯的質(zhì)量要求：（1）各種絞合導(dǎo)體不允許整心焊接。（2）絞合導(dǎo)體中的單線允許焊接。但在同一層內(nèi)，相鄰兩個接頭之間的距離應(yīng)不小于300mm。（3）導(dǎo)電線芯表面應(yīng)光潔、無油污，無損傷屏蔽及絕緣的毛刺、銳邊、凸起或斷裂的單線等現(xiàn)象。設(shè)備和輔助設(shè)備電線電纜的塑料擠包是采用連續(xù)擠壓方式進行的。通過擠塑機用螺桿擠壓，將塑料包到導(dǎo)體或線芯上，構(gòu)成電線電纜的絕緣層、屏蔽層、內(nèi)護層、和外護套。第一節(jié)塑料擠出生產(chǎn)線塑料擠出機組通常由放線裝置及放線張力裝置、校直裝置、預(yù)熱裝置、擠塑機（主機）、冷卻裝置、火花試驗機、計米裝置、牽引裝置、收線裝置及控

27、制系統(tǒng)等組成。為保證不停機換盤，連續(xù)生產(chǎn)，放線裝置由兩臺放線設(shè)備組成，導(dǎo)體或纜芯從放線裝置放出后，經(jīng)校直裝置進入預(yù)熱裝置，導(dǎo)體在預(yù)熱加熱后可消除導(dǎo)體線芯殘余應(yīng)力，增加伸長率和柔軟性。擠塑機把塑料加工成高溫的粘流態(tài)并連續(xù)的擠向機頭，導(dǎo)體或纜芯通過機頭時，擠包成一定厚度的塑料絕緣層或外護套，然后在水槽或管道內(nèi)水冷或氣冷，冷卻定形后的電線電纜制品，在牽引裝置拖動下作直線運動，使加工過程穩(wěn)定連續(xù)的進行，最后由首先裝置收繞在收線盤上。下圖為塑料擠出機的主要組成：569782341101放線裝置2張緊輪3預(yù)熱器4塑料擠出機5自動加料裝置6水槽7計米器8牽引輪9收排線裝置10控制屏一、塑料擠出機塑料擠出機的

28、主機是擠塑機，它由擠壓系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和加熱冷卻系統(tǒng)組成。1擠壓系統(tǒng)擠壓系統(tǒng)包括螺桿、機筒、料斗、機頭、和模具，塑料通過擠壓系統(tǒng)而塑化成均勻的熔體，并在這一過程中所建立壓力下，被螺桿連續(xù)的擠出機頭。(1) 螺桿：是擠塑機的最主要部件，它直接關(guān)系到擠塑機的應(yīng)用范圍和生產(chǎn)率，由高強度耐腐蝕的合金鋼制成。機筒：是一金屬圓筒，一般用耐熱、耐壓強度較高、堅固耐磨、耐腐蝕的合金鋼或內(nèi)襯合金鋼的復(fù)合鋼管制成。機筒與螺桿配合，實現(xiàn)對塑料的粉碎、軟化、熔融、塑化、排氣和壓實，并向成型系統(tǒng)連續(xù)均勻輸送膠料。一般機筒的長度為其直徑的1530倍，以使塑料得到充分加熱和充分塑化為原則。(2) 料斗：料斗底部裝有截斷裝置，

29、以便調(diào)整和切斷料流，料斗的側(cè)面裝有視孔和標定計量裝置。機頭和模具：機頭由合金鋼內(nèi)套和碳素鋼外套構(gòu)成，機頭內(nèi)裝有成型模具。機頭的作用是將旋轉(zhuǎn)運動的塑料熔體轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫兄本€運動，均勻平穩(wěn)的導(dǎo)入模套中，并賦予塑料以必要的成型壓力。塑料在機筒內(nèi)塑化壓實，經(jīng)多孔濾板沿一定的流道通過機頭脖頸流入機頭成型模具，模芯模套適當配合，形成截面不斷減小的環(huán)形空隙，使塑料熔體在芯線的周圍形成連續(xù)密實的管狀包覆層。為保證機頭內(nèi)塑料流道合理，消除積存塑料的死角，往往安置有分流套筒，為消除塑料擠出時壓力波動，也有設(shè)置均壓環(huán)的。機頭上還裝有模具校正和調(diào)整的裝置，便于調(diào)整和校正模芯和模套的同心度。擠塑機按照機頭料流方向和螺桿中心

30、線的夾角，將機頭分成斜角機頭(夾角120o)和直角機頭。機頭的外殼是用螺栓固定在機身上，機頭內(nèi)的模具有模芯坐，并用螺帽固定在機頭進線端口，模芯座的前面裝有模芯，模芯及模芯座的中心有孔，用于通過芯線；在機頭前部裝有均壓環(huán)，用于均衡壓力；擠包成型部分由模套座和模套組成，模套的位置可由螺栓通過支撐來調(diào)節(jié)，以調(diào)整模套對模芯的相對位置，便于調(diào)節(jié)擠包層厚度的均勻性。機頭外部裝有加熱裝置和測溫裝置。2傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)的作用是驅(qū)動螺桿，供給螺桿在擠出過程中所需要的力矩和轉(zhuǎn)速，通常由電動機、減速器和軸承等組成。3加熱冷卻裝置加熱與冷卻是塑料擠出過程能夠進行的必要條件。現(xiàn)在擠塑機通常用的是電加熱，分為電阻加熱和感

31、應(yīng)加熱，加熱片裝于機身、機脖、機頭各部分。加熱裝置由外部加熱筒內(nèi)的塑料，使之升溫，以達到工藝操作所需要的溫度。冷卻裝置是為了保證塑料處于工藝要求的溫度范圍而設(shè)置的。具體說是為了排除螺桿旋轉(zhuǎn)的剪切摩擦產(chǎn)生的多余熱量，以避免溫度過高使塑料分解、焦燒或定型困難。機筒冷卻分為水冷與風(fēng)冷兩種，一般中小型擠塑機采用風(fēng)冷比較合適，大型則多采用水冷或兩種形式結(jié)合冷卻；螺桿冷卻主要采用中心水冷，目的是增加物料固體輸送率，穩(wěn)定出膠量，同時提高產(chǎn)品質(zhì)量；但在料斗處的冷卻，一是為了加強對固體物料的輸送作用，防止因升溫使塑料粒發(fā)粘堵塞料口，二是保證傳動部分正常工作。二、輔助設(shè)備塑料擠出機組的輔機主要包括放線裝置、校直裝

32、置、預(yù)熱裝置、冷卻裝置、牽引裝置、計米器、火花試驗機、收線裝置。擠出機組的用途不同其選配用的輔助設(shè)備也不盡相同。如還有切斷器、吹干器、印字裝置等。校直裝置：塑料擠出廢品類型中最常見的一種是偏心，而線芯各種型式的彎曲則是產(chǎn)生絕緣偏心的重要原因之一。在護套擠出中，護套表面的刮傷也往往是由纜芯的彎曲造成的。因此,各種擠塑機組中的校直裝置是必不可少。校直裝置的主要型式有：滾筒式(分為水平式和垂直式)；滑輪式(分為單滑輪和滑輪組)；絞輪式，兼起拖動、校直、穩(wěn)定張力等多種作用；壓輪式(分為水平式和垂直式)等。預(yù)熱裝置：纜芯預(yù)熱對于絕緣擠出和護套擠出都是必要的。對于絕緣層，尤其是薄層絕緣，不能允許氣孔的存在

33、，線芯在擠包前通過高溫預(yù)熱可以徹底清除表面的水份、油污。對于護套擠出來講，其主要作用在于烘干纜芯，防止由于潮氣（或繞包墊層的濕氣）的作用使護套中出現(xiàn)氣孔的可能。預(yù)熱還可防止擠出中塑料因驟冷而殘留內(nèi)壓力的作用。在擠塑料過程中,預(yù)熱可消除冷線進入高溫機頭，在模口處與塑膠接觸時形成的懸殊溫差，避免塑膠溫度的波動而導(dǎo)致擠出壓力的波動，從而穩(wěn)定擠出量,預(yù)熱裝置，要求有足夠的容量并保證升溫迅速,放線速度的制約，一般與機頭溫度相仿即可。保證擠出質(zhì)量。擠塑機組中均采用電加熱線芯使線芯預(yù)熱和纜芯烘干效率高。預(yù)熱溫度受冷卻裝置：成型的塑料擠包層在離開機頭后，應(yīng)立即進行冷卻定型，否則會在重力的作用下發(fā)生變形。冷卻的

34、方式通常采用水冷卻，并根據(jù)水溫不同，分為急冷和緩冷。急冷就是冷水直接冷卻，急冷對塑料擠包層定型有利，但對結(jié)晶高聚物而言，因驟熱冷卻，易在擠包層組織內(nèi)部殘留內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致使用過程中產(chǎn)生龜裂，一般PVC塑膠層采用急冷。緩冷則是為了減少制品的內(nèi)應(yīng)力，在冷卻水槽中分段放置不同溫度的水，使制品逐漸降溫定型，對PE、PP的擠出就采用緩冷進行，即經(jīng)過熱水、溫水、冷水三段冷卻。三、控制系統(tǒng)塑料擠出機的控制系統(tǒng)包括加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及工藝參數(shù)測量系統(tǒng)，主要由電器、儀表和執(zhí)行機構(gòu)（即控制屏和操作臺）組成。其主要作用是：控制和調(diào)節(jié)主輔機的拖動電機，輸出符合工藝要求的轉(zhuǎn)速和功率，并能使主輔機協(xié)調(diào)工作；檢測和調(diào)節(jié)擠塑機中

35、塑料的溫度、壓力、流量；實現(xiàn)對整個機組的控制或自動控制。擠出機組的電氣控制大致分為傳動控制和溫度控制兩大部分，實現(xiàn)對擠塑工藝包括溫度、壓力、螺桿轉(zhuǎn)數(shù)、螺桿冷卻、機筒冷卻、制品冷卻和外徑的控制，以及牽引速度、整齊排線和保證收線盤上從空盤到滿盤的恒張力收線控制。擠塑機主機的溫度控制電線電纜絕緣和護套的塑料擠出是根據(jù)熱塑性塑料變形特性，使之處于粘流態(tài)進行的。除了要求螺桿和機筒外部加熱，傳到塑料使之融化擠出，還要考慮螺桿擠出塑料時其本身的發(fā)熱，因此要求主機的溫度應(yīng)從整體來考慮，既要考慮加熱器加熱的開與關(guān)，又要考慮螺桿的擠出熱量外溢的因素予以冷卻，要有有效的冷卻設(shè)施。并要求正確合理的確定測量元件熱電偶的

36、位置和安裝方法，能從控溫儀表讀數(shù)準確反映主機各段的實際溫度。以及要求溫控儀表的精度與系統(tǒng)配合好，使整個主機溫度控制系統(tǒng)的波動穩(wěn)定度達到各種塑料的擠出溫度的要求。擠塑機的壓力控制為了反映機頭的擠出情況，需要檢測擠出時的機頭壓力，由于國產(chǎn)擠塑機沒有機頭壓力傳感器，一般是對螺桿擠出后推力的測量替代機頭壓力的測量，螺桿負荷表（電流表或電壓表）能正確反映擠出壓力的大小。擠出壓力的波動，也是引起擠出質(zhì)量不穩(wěn)的重要因素之一，擠出壓力的波動與擠出溫度、冷卻裝置的使用，連續(xù)運轉(zhuǎn)時間的長短等因素密切相關(guān)。當發(fā)生異常現(xiàn)象時，能排除的迅速排除，必須重新組織生產(chǎn)的則應(yīng)果斷停機，不但可以避免廢品的就可以知道塑料在擠出時的

37、壓力狀態(tài),增多，更能預(yù)防事故的發(fā)生。通過檢測的壓力表讀數(shù),一般取后推力極限值報警控制。螺桿轉(zhuǎn)速的控制螺桿轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)與穩(wěn)定是主機傳動的重要工藝要求之一。螺桿轉(zhuǎn)速直接決定出膠量和擠出速度，正常生產(chǎn)總希望盡可能實現(xiàn)最高轉(zhuǎn)速及實現(xiàn)高產(chǎn)，對擠塑機要求螺桿轉(zhuǎn)速從起動到所需工作轉(zhuǎn)速時，可供使用的調(diào)速范圍要大。而且對轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性要求高，因為轉(zhuǎn)速的波動將導(dǎo)致擠出量的波動，影響擠出質(zhì)量，所以在牽引線速度沒有變化情況下，就會造成線纜外徑的變化。同理如牽引裝置線速波動大也會造成線纜外徑的變化，螺桿和牽引線速度可通過操作臺上相應(yīng)儀表反映出來，擠出時應(yīng)密切觀察，確保優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。外徑的控制如上所述為了保證制品線纜外徑的尺寸，

38、除要求控制線芯（纜芯）的尺寸公差外，在擠出溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、牽引裝置線速度等方面應(yīng)有所控制保證，而外徑的測量控制則綜合反映上述控制的精度和水平。在擠塑機組設(shè)備中，特別是高速擠塑生產(chǎn)線上，應(yīng)配用在線外徑檢測儀，隨時對線纜外徑進行檢測，并且將超差信號反饋以調(diào)整牽引或螺桿的轉(zhuǎn)速，糾正外徑超差。收卷要求的張力控制為了保證不同線速下的收線，從空盤到滿盤工作的恒張力要求，希望收排線裝置有貯線張力調(diào)整機構(gòu)，或在電氣上考慮恒線速度系統(tǒng)和恒張力系統(tǒng)的收卷等等。整機的電氣自動化控制這是實現(xiàn)高速擠出生產(chǎn)線應(yīng)具備的工藝控制要求，主要是：開機溫度聯(lián)鎖；工作壓力保護與聯(lián)鎖；擠出、牽引兩大部件傳動的比例同步控制；收線與牽引的

39、同步控制；外徑在線檢測與反饋控制；根據(jù)各種不同需要組成部件的單機與整機跟蹤的控制。第二節(jié)塑料擠出機螺桿螺桿是擠塑機主機擠壓系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，它不僅起輸送塑料的作用，同時對塑料的擠壓、塑化、成型的難易也起著極其重要的作用，所以合理選用螺桿結(jié)構(gòu)和參數(shù)是獲得理想的產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的重要環(huán)節(jié)。一、螺桿的類型為適應(yīng)不同塑料加工的需要，螺桿的型式有很多種，常見的有以下幾種：漸變型（等距不等深），漸變型（等深不等距），突變型，魚雷頭型等。螺桿的選擇螺桿型式的選用主要根據(jù)塑料的物理性能及擠塑機的生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范來確定。（1）非結(jié)晶型聚合物的軟化是在一個比較寬的溫度內(nèi)完成的，一般選用等距漸變螺桿。結(jié)晶型聚合物熔融的

40、溫度范圍比較窄，一般選用等距突變螺桿。（2）在小型擠塑機上，如$45擠塑機螺桿采用的是等距不等深的全螺紋型式，螺桿的長徑比較小，主要用于擠出小截面的絕緣層和護套層，擠出速度較快。（3）中型螺桿采用等距而螺紋深度漸變的全螺紋型式，它的長徑比比小型螺桿大些，螺紋的節(jié)距相等，從根部起由淺到深。螺紋端部的螺紋較深，根部的螺紋較淺，這樣塑料擠出量較多，又不影響螺桿強度，擠出速度快，塑料塑化好，是一般中小型擠塑機生產(chǎn)絕緣層和護套層的理想螺桿。（4）大型螺桿直徑一般在150mm以上，如$150$200$250擠塑機。大型螺桿采用兩種型式，一是等距不等深，如$150$200擠塑機；二是螺桿分三段，即等距等深、

41、等距不等深、不等距不等深，如$250擠塑機，壓縮比在23之間，長徑比在15:1左右，主要用于生產(chǎn)大截面的電線電纜絕緣層和護套層。二、螺桿的主要參數(shù)螺桿的主要參數(shù)有直徑、長徑比、壓縮比、螺距、螺槽寬度、螺槽深度、螺旋角、螺桿與機筒之間的間隙等，這些參數(shù)對擠塑工藝和性能有很大影響。螺桿直徑Ds螺桿直徑即螺紋的外徑，擠塑機的生產(chǎn)能力（擠塑量）近似與螺桿直徑的平方成正比，在其它條件相同時，螺桿直徑少許增大，將引起擠出量的顯著增加，其影響甚至比螺桿轉(zhuǎn)數(shù)的提高對擠出量的影響還大。故常用螺桿直徑來表征擠塑機規(guī)格大小的技術(shù)參數(shù)。螺桿長徑比L/Ds螺桿工作部分長度L與螺桿直徑Ds之比稱為長徑比，在其它條件一定時

42、（如螺桿直徑），增大長徑比就意味著增加螺桿的長度。L/Ds值大，溫度分布合理有利于塑料的混合和塑化，此時塑料在機筒中受熱的時間也較長，塑料的塑化將充分、更均勻。從而提高機塑質(zhì)量。如果在塑化質(zhì)量要求不變的前提下，長徑比增大后，螺桿的轉(zhuǎn)速可提高，從而增加了塑料的擠出量。但是，選擇過大的長徑比，螺桿消耗的功率將相應(yīng)增大，而且螺桿和機筒的加工和裝配雞難度增加；螺桿彎曲的可能性也會增加，將會引起螺桿與機筒內(nèi)壁的刮磨，降低使用壽命。另外，對于熱敏性塑料，過大的長徑比因停留時間長而熱分解，影響塑料的塑化和擠出質(zhì)量。因此，在充分利用長徑比加大后的優(yōu)點，選取時要根據(jù)加工塑料的物理性能和對產(chǎn)品的擠塑質(zhì)量要求而定。

43、壓縮比亦稱為螺桿的幾何壓縮比，是螺桿加料段第一個螺槽容積與均化段最后一個螺槽容積之比。它是由塑料的物理壓縮比一一即制品的密度與進料的表現(xiàn)密度之比來決定的。使擠塑機壓縮比較大，目的是為了使顆粒狀塑料能充分塑化、壓實。加工塑料的種類不同時，壓縮比的選擇也應(yīng)不同。按壓縮比來分，螺桿的型式可分為三種：等距不等深、等深不等距、不等深不等距。其中等距不等深是最常用的一種，這種螺桿加工容易，塑料與機筒的接觸面積大，傳熱效果好。螺旋升角0即螺紋與螺桿橫斷面的夾角。螺旋角太大保證不了塑化時間，降低螺桿的塑化質(zhì)量，太小則螺紋密，螺槽容積減小，影響擠出量。對于送料段，30。螺旋角最合適于粉料；15。螺旋角合適于方形

44、料粒；17。左右螺旋角合適于球狀或柱狀料粒。由均勻段理論分析得知，螺旋角30o時的擠出流率最高。實際上為了加工方便，多取螺旋角17041：螺距S和螺槽寬度W螺距即螺紋的軸向距離，螺槽寬度即垂直于螺棱的螺槽寬度。在其它條件相同時，螺距和槽寬的變化，不但決定螺桿的螺旋角，而且還影響螺槽的容積，從而影響塑料的擠出量和塑化的程度。螺槽寬度加大則意味著螺棱寬度減小，螺槽容積相應(yīng)增大，擠出量提高；同時螺棱寬度減小，螺桿旋轉(zhuǎn)摩擦阻力減小，所以功率消耗低。螺槽深度H即螺紋外半徑于根部半徑之差。根據(jù)壓縮比的要求，加料段槽深大于熔融段，熔融段槽深又大于均化段。加料段螺槽深度大，有利于提高其輸送能力；但槽深太深，一

45、則使螺桿強度下降，導(dǎo)致螺桿在較大扭力作用下發(fā)生剪斷；二則太深使塑料在槽間混合不均、攪拌不勻，影響熱傳導(dǎo)和熱平衡，導(dǎo)致螺桿塑化能力下降。而熔融段和均化段螺槽漸淺，螺桿對物料產(chǎn)生較高的剪切速率，有利于筒壁向物料傳熱和物料的混合、塑化；但是太淺，螺槽容積減小，直接影響擠出量。螺桿與機筒的間隙S即機筒內(nèi)徑與螺桿外徑之差的一半。螺桿與機筒間隙的大小，對擠塑質(zhì)量和產(chǎn)量都有很大的影響，特別是對塑化起著主要作用。當螺桿與機筒的間隙太大時，尤其時均化段間隙增大，則塑料的逆流、漏流現(xiàn)象增加，不但引起擠出壓力的波動，影響擠出量；而且由于這些回流的增加，使塑料過熱，這是由于摩擦加劇的結(jié)果，這種過熱，尤其發(fā)生在散熱不良

46、的環(huán)境中，往往導(dǎo)致塑料分解，造成塑化差、成型困難。因此，螺桿與機筒間隙一般控制在0.10.6mm間。螺桿頭部結(jié)構(gòu)螺桿頭部的形狀和幾何尺寸，與物料能否平衡的從螺桿進入機頭，能避免滯流，以免局部物料受熱時間過長而產(chǎn)生熱分解現(xiàn)象等。不同形狀的螺桿頭，在擠塑過程中，塑料從螺桿進入機頭時的流動方式也不同。從旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動，這時靠筒壁處的塑料流動慢，在中心處的流動快，根據(jù)塑料的流動狀態(tài)，螺紋深度和兩側(cè)的圓弧半徑可以相應(yīng)變化，以適應(yīng)螺桿各段的要求。螺桿頭部常采用錐角較小的錐體形狀，為了增加攪拌作用，可在錐體形狀上制成與螺桿均化段連續(xù)的螺紋。螺桿螺紋的頭數(shù)在其它條件相同時，多頭螺紋與單頭螺紋相比，多頭螺

47、紋對物料的正推力較大，攫取物料的能力較強，并可降低塑料熔體的倒流現(xiàn)象。但螺紋全部都是多頭螺紋時，會由于各條螺槽的熔融、均化或?qū)θ垠w輸送能力不一致，容易引起擠出量波動和壓力波動，不利于擠出質(zhì)量。所以，有時只是為了提高加料段攫取物料的能力，在加料段設(shè)置雙頭螺紋，以提高塑料粒子的輸送能力。三、螺桿的分段及各區(qū)段的基本職能根據(jù)塑料在擠塑機中物態(tài)變化、流動情況和螺桿的基本職能來劃分，大致分為加料段、塑化段、均化段。1. 加料段：又稱為預(yù)熱段。其職能主要是對塑料進行壓實和輸送。塑化段：又稱為壓縮段，其作用是將加料段送來的塑料進一步壓實和塑化，并將塑料中夾有的空氣壓回到加料口處排出，并改善塑料的熱傳導(dǎo)性能。

48、均化段：又稱為熔融段，其作用是將塑化段已經(jīng)塑化好的粘流態(tài)塑料，在溫度的持續(xù)作用下，塑化的更加均勻。二、螺桿的冷卻螺桿冷卻的目的主要是為了有利于加料段物料的輸送，同時也可以防止塑料因過熱而分解，有利于物料中所含氣體能從加料段的冷混料中返回并從料斗中排出。通入螺桿中冷卻介質(zhì)可以是水，也可以是空氣。使用螺桿冷卻水應(yīng)注意以下幾點：（1）螺桿冷卻水的流量不宜過大，要適量，用手摸水感覺水溫暖即可。（2）使用螺桿冷卻水要注意外徑的變化。在螺桿和牽引速度相適應(yīng)時，如果使用螺桿冷卻水，易使電線電纜外徑變小，絕緣厚度變薄。（3）操作時應(yīng)做到停機時要停水，防止設(shè)備發(fā)生事故。（4）交接班時要交清使用螺桿冷卻水的情況。

49、五、螺桿的維護保養(yǎng)螺桿是塑料擠出的心臟部分，維護保養(yǎng)好螺桿是提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵。因此，要注意下列幾個問題：（1）不允許在沒有加塑料時螺桿空轉(zhuǎn)。（2）在清洗螺桿時，要把螺桿墊平墊穩(wěn)，不允許螺桿轉(zhuǎn)動，以免螺桿損傷。（3）嚴禁將金屬物品加入機筒內(nèi)，以免損傷螺桿。（4）溫度過低或加溫溫度未達到工藝溫度下限時，嚴禁起動螺桿。（5）使用螺桿冷卻水時，當溫度下降明顯且較低時，應(yīng)停止水冷；并做到停機必須停水。（6）定期清洗螺桿。清洗螺桿時嚴禁使用金屬器械砸撞螺桿。第三節(jié)加溫系統(tǒng)溫度是塑料由固體顆粒狀態(tài)轉(zhuǎn)變成粘流態(tài)的主要條件，擠塑機的溫度加熱控制系統(tǒng)是實現(xiàn)塑料物態(tài)轉(zhuǎn)變的重要設(shè)施，溫度控制不好，對產(chǎn)品質(zhì)量影

50、響極大。一、溫度控制系統(tǒng)擠塑機的溫度控制系統(tǒng)是由電加熱和冷卻組成，以實現(xiàn)擠塑機各區(qū)域溫度的升降和調(diào)節(jié)，控制適當溫度可保證擠出質(zhì)量。溫度控制機理安裝在擠塑機上的電加熱器和冷卻風(fēng)機是主要的控制機構(gòu)。由于電加熱具有升溫、降溫迅速的特點，而溫度過高和過低都是擠出中要絕對避免的，所以電加熱必須有一套靈敏度相當高的溫度調(diào)節(jié)裝置尤溪般包括有自動測量儀器、控制儀表，以及有效的冷卻設(shè)施。在擠塑機的適當位置上（越接近塑料層越好）安裝有測量元件熱電偶，就是極其重要的溫度檢測元件。在加溫和擠出過程中，測溫元件熱電偶隨時測得的熱電勢信號被送到控溫儀，經(jīng)放大處理后與溫度設(shè)定值比較，溫度儀表指示不到設(shè)定值時，則繼續(xù)加熱，如

51、接近或到達設(shè)定值，則按不同的調(diào)節(jié)規(guī)律儀表發(fā)出不同的指示信號。當超過設(shè)定值，則開動冷卻風(fēng)機，是機身得到冷卻，使溫度得以下降，回到預(yù)設(shè)定值。如此反復(fù)，自動控制或手動調(diào)節(jié)，使溫度穩(wěn)定在被控制值附近。擠塑機的溫控部位根據(jù)擠出原理，擠塑機各部位的溫度應(yīng)有差別，可以用設(shè)置于各部位電加熱片的容量差別來實現(xiàn)。一般的，加料段容量最小，（壓縮）塑化段和均化段容量要大些，而機頭是保溫區(qū)，主要以加熱克服散熱，所以容易不大。在擠塑機中溫控一般是根據(jù)加熱片的多少分為68段,小型擠塑機一般分為六段，大型擠塑機分成八段，通過控制屏上溫度儀表的顯示，來對擠塑機的六個加熱區(qū)進行溫控。以六段加熱擠塑機為例，六個溫控區(qū)域部位如下圖所

52、示。擠塑機的六個溫控部位或各加熱段的溫度，在控制屏上都可以在溫度儀表上一一顯示，由操作者直接觀察而知，便于調(diào)整。2區(qū)（機頭模芯）5區(qū)（塑化段）3區(qū)（機脖）4區(qū)（均化段）6區(qū)（加料段）1區(qū)（模套出口）溫控各部位的作用還是以六段加熱擠塑機為例。六個溫控部位在擠塑機的機頭處有三個，機身處有三個。溫度可根據(jù)需要自動調(diào)節(jié)，但應(yīng)滿足工藝規(guī)定的溫度范圍。在使用過程中，加料段加熱區(qū)溫度較低，機脖加熱區(qū)的溫度較高，模具加熱區(qū)的溫度稍低，形成了一般溫控部位由低到高到稍低的變化，這是由于各部位的作用而決定的。（1）機頭1、2區(qū)的作用：機頭區(qū)的溫控，對塑料擠出表面質(zhì)量起著決定作用，如果溫度控制得合適，模具選配的恰當，

53、塑料產(chǎn)品的表面就平整光滑。（2）機頭3溫區(qū)（機脖）的作用：塑料塑化好以后，在螺桿旋轉(zhuǎn)作用下由機筒進入機脖，由于機脖容積較機筒小，又加上濾板的作用，產(chǎn)生較大的阻力，螺桿旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的推力作用，塑料致密，并塑化壓實，保證了塑化效果。此時需要較高的溫度，有利于塑料熔體順利的進入機頭。（3）機身4、5溫區(qū)的作用：此加熱區(qū)為均化段和塑化段，由于螺桿轉(zhuǎn)動的攪拌壓縮作用，經(jīng)過預(yù)熱的固體塑料變成可塑的粘滯液體（熔融狀態(tài)），在溫度的作用下，塑料完成塑化均勻。（4）機身6溫區(qū)的作用：顆粒狀塑料從加料斗進入機筒內(nèi)，由于溫度的作用，塑料開始被預(yù)熱，并把多余的氣體從加料口排除。此段的溫度控制不宜過高，以免影響顆粒塑料的下料

54、，故為溫度控制區(qū)域最低的加溫區(qū)。二、控制溫度的高低對產(chǎn)品質(zhì)量的影響溫度是塑料由固體狀態(tài)向粘流狀態(tài)轉(zhuǎn)變的有效手段，同時它也可能造成塑料的燒焦或分解，溫度低時，也可能造成嚴重的設(shè)備事故。由于塑料品種的不同，以及擠出速度、擠出外徑、擠出厚度的不同，在實際的擠出過程中，溫度控制不盡相同，因此對具體的品種采用相應(yīng)的擠塑溫度。另外，除塑料和結(jié)構(gòu)尺寸造成的溫度控制不同外，環(huán)境溫度也應(yīng)予以考慮。因此,嚴格按照工藝要求控制溫度的高低，保證擠塑過程的順利進行，保證良好的產(chǎn)品質(zhì)量，是每一個操作者不可忽視的職責(zé)。（1）溫度過高：指的是溫度控制超過某種塑料的最佳塑化溫度，容易使塑料焦燒和老化，也容易產(chǎn)生氣孔、氣泡、氣眼

55、、定型不好等質(zhì)量問題。溫度過高，還會造成擠出過程中擠出壓力波動，塑料在機筒內(nèi)打滑”擠出量不穩(wěn)，使擠包層和產(chǎn)品外徑尺寸不均。（2）溫度過低：指的是溫度控制低于塑料的最佳塑化溫度，造成塑料塑化不好，擠出表面有樹脂疙瘩或未塑化好的小顆粒。特別是合膠縫合不好，不但影響產(chǎn)品質(zhì)量，還容易造成塑膠層脫節(jié)、裂紋、斷膠等現(xiàn)象。因此，要嚴格按照工藝規(guī)定控制溫度，不宜過高或過低。在實際操作過程中，因設(shè)備新舊、外徑大小的不同，擠制工藝有所不同，溫度控制也不盡相同，擠制絕緣和護套所用塑料一樣，但因樹脂中的添加劑不同，其溫度控制亦有區(qū)別。另外,環(huán)境溫度的高低也會影響擠塑溫度的控制，冬天與夏天就要相差510oC。工藝塑料電

56、線電纜的主要絕緣材料和護層材料是塑料。熱塑性塑料性能優(yōu)越，具有良好的加工工藝性能，尤其是用于電線電纜擠制絕緣層和護層生產(chǎn)時工藝簡便。電線電纜塑料絕緣層和護層生產(chǎn)的基本方式是采用單螺桿擠出機連續(xù)擠壓進行的。由于擠出機具有連續(xù)擠出的特點，所以塑料絕緣和護套的生產(chǎn)過程也是連續(xù)進行的。就電線電纜生查而言，產(chǎn)品規(guī)格的差異，擠制部件的不同，往往決定了擠制設(shè)備及工藝參數(shù)的某些變化。但總的來講，各種產(chǎn)品，各個部件的擠塑包覆工藝是大同小異的，下面以一般為主，個別為輔對擠塑原理、工藝與模具類型進行介紹。第一節(jié)塑料的擠制一、塑料擠出的基本原理擠塑機的工作原理是：利用特定形狀的螺桿，在加熱的機筒中旋轉(zhuǎn)，將由料斗中送來

57、的塑料向前擠壓，使塑料均勻的塑化（即熔融），通過機頭和不同形狀的模具，使塑料擠壓成連續(xù)性的所需要的各種形狀的塑料層，擠包在線芯和電纜上。塑料擠出過程電線電纜的塑料絕緣和護套使是采用連續(xù)擠壓方式進行的，擠出設(shè)備一般是單螺桿擠塑機。塑料在擠出前，要事先檢查塑料是否潮濕或有無其它雜物，然后把螺桿預(yù)熱后加入料斗內(nèi)。在擠出過程中，裝入料斗中的塑料借助重力或加料螺旋進入機筒中，在旋轉(zhuǎn)螺桿的推力作用下，不斷向前推進，從預(yù)熱段開始逐漸的向均化段運動；同時，塑料受到螺桿的攪拌和擠壓作用，并且在機筒的外熱及塑料與設(shè)備之間的剪切摩擦的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)，在螺槽中形成連續(xù)均勻的料流。在工藝規(guī)定的溫度作用下，塑料從固體

58、狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴跔顟B(tài)的可塑物體，再經(jīng)由螺桿的推動或攪拌，將完全塑化好的塑料推入機頭；到達機頭的料流，經(jīng)模芯和模套間的環(huán)形間隙，從模套口擠出，擠包于導(dǎo)體或線芯周圍，形成連續(xù)密實的絕緣層或護套層，然后經(jīng)冷卻和固化，制成電線電纜產(chǎn)品。擠出過程的三個階段塑料擠出最主要的依據(jù)是塑料所具有的可塑態(tài)。塑料在擠出機中完成可塑過程成型是一個復(fù)雜的物理過程，即包括了混合、破碎、熔融、塑化、排氣、壓實并最后成型定型。大家值的注意的是這一過程是連續(xù)實現(xiàn)的。然而習(xí)慣上，人們往往按塑料的不同反應(yīng)將擠塑過程這一連續(xù)過程，人為的分成不同階段，即為：塑化階段（塑料的混合、熔融和均化）；成型階段（塑料的擠壓成型）；定型階段（塑料層

59、的冷卻和固化）。第一階段是塑化階段。也稱為壓縮階段。它是在擠塑機機筒內(nèi)完成的，經(jīng)過螺桿的旋轉(zhuǎn)作用，使塑料由顆粒狀固體變?yōu)榭伤苄缘恼沉黧w。塑料在塑化階段取得熱量的來源有兩個方面：-是機筒外部的電加熱；二是螺桿旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的摩擦熱。起初的熱量是由機筒外部的電加熱產(chǎn)生的，當正常開車后，熱量的取得則是由螺桿選裝物料在壓縮、剪切、攪拌過程中與機筒內(nèi)壁的摩擦和物料分子間的內(nèi)摩擦而產(chǎn)生的。第二階段是成型階段。它是在機頭內(nèi)進行的，由于螺桿旋轉(zhuǎn)和壓力作用，把粘流體推向機頭，經(jīng)機頭內(nèi)的模具，使粘流體成型為所需要的各種尺寸形狀的擠包材料，并包覆在線芯或?qū)w外。第三階段是定型階段。它是在冷卻水槽或冷卻管道中進行的，塑料

60、擠包層經(jīng)過冷卻后，由無定型的塑性狀態(tài)變?yōu)槎ㄐ偷墓腆w狀態(tài)。塑化階段塑料流動的變化在塑化階段，塑料沿螺桿軸向被螺桿推向機頭的移動過程中，經(jīng)歷著溫度、壓力、粘度，甚至化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化，這些變化在螺桿的不同區(qū)段情況是不同的。塑化階段根據(jù)塑料流動時的物態(tài)變化過程又人為的分成三個階段，即加料段、熔融段、均化段，這也是人們習(xí)慣上對擠出螺桿的分段方法，各段對塑料擠出產(chǎn)生不同的作用，塑料在各段呈現(xiàn)不同的形態(tài)，從而表現(xiàn)出塑料的擠出特性。在加料段，首先就是為顆粒狀的固體塑料提供軟化溫度，其次是以螺桿的旋轉(zhuǎn)與固定的機筒之間產(chǎn)生的剪切應(yīng)力作用在塑料顆粒上，實現(xiàn)對軟化塑料的破碎。而最主要的則是以螺桿旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生足夠大的連續(xù)而穩(wěn)

61、定的推力和反向摩擦力，以形成連續(xù)而穩(wěn)定的擠出壓力，進而實現(xiàn)對破碎塑料的攪拌與均勻混合，并初步實行熱交換，從而為連續(xù)而穩(wěn)定的擠出提供基礎(chǔ)。在此階段產(chǎn)生的推力是否連續(xù)均勻穩(wěn)定、剪切應(yīng)變率的高低，破碎與攪拌是否均勻都直接影響著擠出質(zhì)量和產(chǎn)量。在熔融段，經(jīng)破碎、軟化并初步攪拌混合的故態(tài)塑料，由于螺桿的推擠作用，沿螺槽向機頭移動，自加料段進入熔融段。在此段塑料遇到了較高溫度的熱作用，這是的熱源，除機筒外部的點加熱外，螺桿旋轉(zhuǎn)的摩擦熱也在起著作用。而來自加料段的推力和來自均化段的反作用力，使塑料在前進中形成了回流，這回流產(chǎn)生在螺槽內(nèi)以及螺桿與機筒的間隙中，回流的產(chǎn)生不但使物料進一步均勻混合，而且使塑料熱交

62、換作用加大，達到了表面的熱平衡。由于在此階段的作用溫度已超過了塑料的流變溫度，加之作用時間較長，致使塑料發(fā)生了物態(tài)的轉(zhuǎn)變，與加熱機筒接觸的物料開始熔化，在機筒內(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)的螺紋刮下來，聚集在推進螺紋的前面，形成熔池。由于機筒和螺紋根部的相對運動，使熔池產(chǎn)生了物料的循環(huán)流動。螺棱后面是固體床（固體塑料），物料沿螺槽向前移動的過程中，由于熔融段的螺槽深度向均化段逐漸變淺，固體床不斷被擠向機筒內(nèi)壁，加速了機筒向固體床的傳熱過程，同時螺桿的旋轉(zhuǎn)對機筒內(nèi)壁的熔膜產(chǎn)生剪切作用，從而使熔膜和固體床分界面的物料熔化，固體床的寬度逐漸減小，知道完

63、全消失，即由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)。此時塑料分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本的改變，分子間張力極度松弛，若為結(jié)晶性高聚物，則其晶區(qū)開始減少，無定形增多，除其中的特大分子外，主體完成了塑化，即所謂的初步塑化”，并且在壓力的作用下，排除了固態(tài)物料中所含的氣體，實現(xiàn)初步壓實。在均化段，具有這樣幾個突出的工藝特性：這一段螺桿螺紋深度最淺，即螺槽容積最小，所以這里是螺桿與機筒間產(chǎn)生壓力最大的工作段；另外來自螺桿的推力和篩板等處的反作用力，是塑料短兵相接”的直接地帶；這一段又是擠出工藝溫度最高的一段，所以塑料在此階段所受到的徑向壓力和軸向壓力最大，這種高壓作用，足以使含于塑料內(nèi)的全部氣體排除，并使熔體壓實，致密。該段所具有的均壓段”之稱即由此而得。而由于高溫的作用，使得經(jīng)過熔融段未能塑化的高分子在此段完成塑化，從而最后消除顆?！保顾芰纤芑浞志鶆?，然后將完全塑化熔融的塑料定量、定壓的由機頭均勻的擠出。擠出過程中塑料的流動狀態(tài)在擠出過程中，由于螺桿的旋轉(zhuǎn)使塑料推移，而機筒是不動的，這就在機筒和螺桿之間產(chǎn)生相對運動，這種相對運動對塑料產(chǎn)生摩擦作用，使塑料被拖著前進。另外，由于機頭中的模具、多孔篩板和濾網(wǎng)的阻力，又使塑料