1、挤 塑 工 艺 培 训 塑料电线电缆的分类 塑料电力电缆 主导产品：聚氯乙烯绝缘电力电缆；交联聚乙烯绝缘电力电缆；架空绝缘电缆 按导体截面分：11000mm2，22种规格；按电缆芯数分：1、2、3、4（3+1）、5（3+2）按额定电压分：1kV、16kV、1035kV等 按护层结构分：铠装型、非铠装型挤 塑 工 艺 培 训 塑料通信电缆 主要产品：市内通信电缆、长途对称通信电缆、同轴通信电缆、农用通信电缆、通信设备用电线电缆、海底通信电缆、计算机用电缆，以及其它各种通信、广播电视用电线电缆等。按敷设条件分：架空电线电缆、直埋电缆，管道电缆、水下电缆；按传输频率分：低频电缆和高频电缆 按结构特征
2、分：自承式、填充式、隔离式（内屏蔽）按导体直径分：0.32、0.4、0.5、0.6、0.7、0.9mm 按缆芯配组分：星绞和对绞结构，其对绞标称线对从103600对21种线组。挤 塑 工 艺 培 训 电气装备用塑料电线电缆 其主要产品：塑料绝缘（软）电线、安装线、电梯电缆、控制电缆、信号电缆、船用电缆、矿山及井下用矿用电缆、石油及地质勘探用电缆、农用电线电缆、高压直流装备用软电缆、航天用电线电缆、照明电缆、汽车专用电缆等。挤 塑 工 艺 培 训 塑料电线电缆的基本结构 导电线芯导电线芯：实心和绞合线芯两大类。从导电线芯的形状上，可分为圆形线芯和异形线芯；从导电线芯的绞合形式上，可分为正规绞合和
3、非正规绞合。非正规绞合又分为束绞、同心复绞、特殊绞合等。挤 塑 工 艺 培 训 绝缘层 实心塑料绝缘层 空气-塑料绝缘层 保护层 电缆外护层主要有内衬层、铠装层、外护套三个部分组成。内衬层作用：一是在装铠过程中作为铠装内层的衬垫，可以防止缆芯被铠装层压伤；二是在敷设运行中，可以抵御外界腐蚀介质的侵人，防止金属护套或缆芯与外界腐蚀介质的接近，减少化学腐蚀和电化学腐蚀，从而延长电缆的使用寿命。铠装层作用：防止电缆在敷设或运行过程中遭受可能受到的机械损伤和化学腐蚀，以保护电缆安全运行和有足够长的寿命。外护套作用：保护铠装层，防止铠装层在敷设过程中受到损伤，并防止铠装展在运行过程中腐蚀。挤 塑 工 艺
4、 培 训 塑料电线电缆的发展趋势 在电气装备用塑料电线电缆方面 一是提高各种装备用电线电缆的长期允许工作温度。二是提高电缆的屏蔽性能。三是开发各种阻燃、耐火电线电缆，满足安全性的需要。在塑料通信电缆方面 高频、超高频、数字通信、超大话对通信电缆的需求量日益增长。在塑料电线电缆方面 将向着高压、超高压、长距离、大容量的方向不断提高 挤 塑 工 艺 培 训 一、塑料塑料：塑料是高分子合成材料中凡是性能上具有可塑性变化的材料的总称。塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类 电线电缆制造中所用的塑料都是热塑性塑料。电线电缆常用的热塑料性塑料有聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、泡沫聚乙烯、氟塑料、聚酰胺、聚丙
5、烯和聚脂塑料等 挤 塑 工 艺 培 训绝缘用PVC塑料分类及性能 类型 性能要求 使用温度 主要用途 绝缘级电绝缘性能较好，有一定的耐热性、柔软性。70 通信、控制、信号及低压电力电缆绝缘 普通绝缘级有一定的电绝缘性能，有较好的柔软性及耐大气性，价廉。70 室内固定敷设的电线、护套软线、500V农用电缆以及仪表安装线绝缘耐热绝缘级级 有较佳的耐热性和耐变形性，电绝缘性能较好。80105要求耐热场合高的船用电缆、航空导线、电力电缆及安装用电线的绝缘高电性能绝缘级 较佳的电绝缘性能，绝缘电阻高、介电性能好，有一定的耐热性。70电压为610kV级的电力电缆绝缘。耐油耐溶剂绝缘级具有较好的耐油性、耐溶
6、剂性和柔软性，电绝缘性能较好。70用于接触油类和化学物质的电线电缆的绝缘级。阻燃绝缘级电绝缘性能较好，有较高的耐火焰燃烧性，柔软性较好。70固定敷设的电力电缆、矿用电缆、安装用电线的绝缘。挤 塑 工 艺 培 训护套用聚氯乙烯塑料 类型 性能要求 使用温度 主要用途 普通护层级 有足够的机械强度、耐热、光老化性及耐寒性较好。70 塑料电线电缆的外护层及其他电缆的外护层。耐 寒 护 层级有较高的耐寒性，低温柔软性好。70 户外及耐寒电线电缆护层。柔 软 护 层级具有较高的柔软性，较好的耐寒性。70耐寒柔软的电线电缆护层 耐热护层级 耐热性能良好。80105 耐热的电线电缆护层。耐油护层级 耐油性、
7、耐化学药品性好 70与油类及化学药品接触的电线电缆的护层。易撕护层级 抗撕裂性低，敷设方便、价格低廉 70室内固定敷设用绝缘电线的护层。防霉、防白蚁、防鼠护层级 抗生物性好、防白蚁、防霉性好 70热带及温热带地区用电缆护层阻燃护层级 抗燃烧性好。70安全性要求高的电线电缆护层 挤 塑 工 艺 培 训 半导电聚氯乙烯塑料 环保型防白蚁、防鼠啮电缆护套料 低烟低卤型阻燃护套料 聚乙烯聚乙烯 低密度聚乙烯（低密度聚乙烯（LDPE），），密度密度0.9150.930。中密度聚乙烯（中密度聚乙烯（MDPE），），密度密度0.9310.940。高密度聚乙烯（高密度聚乙烯（HDPE），），密度密度0.941
8、0.965。挤 塑 工 艺 培 训 一般绝缘用聚乙烯塑料一般绝缘用聚乙烯塑料 耐候聚乙烯塑料耐候聚乙烯塑料 耐环境应力龟裂聚乙烯塑料耐环境应力龟裂聚乙烯塑料 高电压绝缘用聚乙烯塑料高电压绝缘用聚乙烯塑料 半导电聚乙烯塑料半导电聚乙烯塑料 热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料 10kV耐候性高密度聚乙烯架空绝缘料耐候性高密度聚乙烯架空绝缘料挤 塑 工 艺 培 训 交联聚乙烯 辐照交联聚乙烯 化学交联聚乙烯 泡沫聚乙烯 挤出发泡法 涂制发泡 膨润挤出发泡法 溶剂注入挤出发泡法 气体注入挤出发泡法 挤 塑 工 艺 培 训 氟塑料 最常用的有聚四氟乙烯（F4）；聚全氟乙丙烯（F
9、46）聚四氟乙烯塑料的连续使用温度为260；聚全氟乙丙烯塑料的使用温度为200；聚丙烯 聚酰胺 挤 塑 工 艺 培 训 导体 电工圆铜线应符合GB3953电工圆铜线标准。圆铜线型号：TR软圆铜线；TY硬圆铜线；TYT特硬圆铜线挤 塑 工 艺 培 训 圆铜线直径偏差 圆铜线垂直于轴线的同一截面上测得的最大和最小直径之差应不超过标称直径偏差的绝对值。标称直径d mm 偏差 mm 0.0260.1250.1260.4000.4016.000.0030.0041%d挤 塑 工 艺 培 训 电工圆铜线的机械性能 20时的铜线密度为8.89g/cm3，线膨胀系数为0.000017 1/。标称直径mm TR
10、型TY型TYT型伸长率%抗拉强度MPa伸长率%抗拉强度MPa伸长率%0.100.250.300.450.682.00101515202525421419419417415400-0.7-440-0.7挤 塑 工 艺 培 训 电工圆铜线的电阻率 圆铜线表面光洁，无氧化、发红发黑发粘现象，无机械损伤等，上盘的产品排线应平整，无满、乱、偏、紧、松等现象型号电阻率20 .mm2/m 电阻温度系数 1/2.00mm以下 2.00mm以上 2.00mm以下 2.00mm以上 TRTY、TYT0.0172410.017960.0172410.0177770.003930.003770.003930.0038
11、1挤 塑 工 艺 培 训 电工圆铝线 铝绞线、钢锌铝绞线和电缆线芯用圆铝线应符合GB3955电工圆铝线标准中H9状态的LY9型的硬铝线的规定。圆铝线垂直于轴线的同一截面上测得最大和最小直径之差，应不超过标称直径偏差的绝对值。圆铝线的线径公差 标称直径d mm 偏差 mm 0.30009000.9102.4902.50以上0.0130.0251%d挤 塑 工 艺 培 训 圆铝线的机械性能 圆铝线的电阻率应不大于0.028264.mm2/m，电阻温度系数0.00403/1。圆铝线表面应光洁，不得有与良好工业品不相称的任何缺陷。直径 mm 抗拉强度 MPa 1.261.501.511.751.762
12、.002.012.252.262.50193188184180176挤 塑 工 艺 培 训 塑料电线电缆用导电线芯 电线电缆的导体应符合GB3956-97电缆用导体标准要求。标准种将导体分成四种：第1种、第2种、第5种、第6种。第1种为实芯导体，第2种为绞合导体。第5种和第6种预定用于软电缆和软线的导体，第6种比第5种更柔软。电力电缆用的导电线芯有圆形、半圆形、扇形及瓦形结构。绞线为同心式绞合，各相邻层绞合方向相反，绞合最外层绞合为左向，绞合导体宜采用紧压。绞合导体的节距比为：内层不大于40d，外层不大于20d。电气装备用导电线芯一般为圆形，一次束绞的线芯其节距比不大于25d，复绞线其股线不大
13、于30d，内层不大于20d，外层不大于14d，外层绞向均为左向，且各层方向相反。各种绞合导体不允许整芯焊接，绞合导体中的单线允许焊接，但在同一层内，相邻两个接头之间的距离应不小于300mm。导电线芯表面应光洁、无油污、无损伤屏蔽及绝缘的毛刺、锐边等现象。挤 塑 工 艺 培 训 半成品缆芯 带有铠装（钢丝、钢带）结构类型的缆芯；非铠装结构缆芯；带有金属屏蔽结构的缆芯等。在市内通信电缆中还有自承式、填充式及隔离式等。挤 塑 工 艺 培 训 塑料挤出生产线 塑料挤出机组，通常由放线及张力装置、校直装置、预热装置、挤塑机（又称主机）、冷却装置、火花试验机、计米装置、牵引装置、收排线装置及控制系统等。挤
14、 塑 工 艺 培 训 塑料挤出机 塑料挤出机组的主机是挤塑机，塑料挤出机采用一体化设计，主要有挤压系统、传动系统、加热和冷却系统、控制系统等组成。挤 塑 工 艺 培 训 挤压系统：包括螺杆、机筒、料斗、机头和模具等组成，是挤出机的关键部分。螺杆：是挤塑机的最主要部件，它直接关系到挤塑机的应用范围和生产率，由高强度耐腐蚀的合金钢制成。机筒：是一金属圆筒，一般用耐热、耐压强度较高、坚固耐磨、耐腐蚀的合金钢或内衬合金钢的复合钢管制成。在机筒的外面装有电阻或感应加热管、测温装置和冷却系统。挤 塑 工 艺 培 训 料斗：通常为锥形容器，其容积至少应能容1h的用料。料斗底部装有截断装置，以便调整和切断料流
15、，料斗的侧面装有视孔和标定计量装置。机头和模具：机头由合金钢内套和碳素钢外套构成，机头内装有成型模具。机头中的多孔滤板能使机头和机筒对中定位，并能支承过滤网和对塑料熔体产生反压力。机头的作用是将旋转运动的塑料熔体转变为平行直线运动，均匀且平稳地导人模套中，并赋予塑料以必要的成型压力。挤 塑 工 艺 培 训 传动系统 传动系统的作用是驱动螺杆，供给螺杆在挤出过程中所需要的力矩和转速，通常由电动机、减速器和轴承等组成 加热冷却装置：加热与冷却是塑料挤出过程能够进行的必要条件。现在挤塑机通常用的是电加热，分为电阻加热和感应加热。冷却装置是为了保证塑料处于工艺要求的温度范内而设置的。机筒冷却分为水冷与
16、风冷两种 挤 塑 工 艺 培 训 放线装置 放线装置的结构型式有；单盘或双盘放线；放线装置的类型一般有静盘越端式、主动式、有轴立柱式、无轴立柱式、行走龙门式等。张力控制一般采用摩擦片、阻尼刷、磁粉制动器、力矩电机等方式进行控制。挤 塑 工 艺 培 训 校直装置 校直装置的主要型式有：滚筒式（分为水平式和垂直式）；滑轮式（分为单滑轮和滑轮组）；绞轮式；压轮式（分为水平式和垂直式）等。预热装置 作用：可彻底清除表面的水份、油污；烘干缆芯，防止由于潮气的作用使护套中出现气孔的可能；防止挤出中塑料因骤冷而残留内应力的作用；可消除冷线进人高温机头，在模口处与塑胶接触时形成的悬殊温差，避免塑胶温度的波动而
17、导致挤出压力的波动；挤 塑 工 艺 培 训 放带储带和焊接系统 用于纵包钢、铝带或其他隔离包带。放带装置一般有立式放带和卧式放带两种形式，常用立式。储带系统是用于连续接带而设置的金属带储存装置。金属带焊接系统，一般采用点焊或亚弧焊接机。挤 塑 工 艺 培 训 钢带扎纹纵包系统 该装置扎纹部分是一对有齿条的压辊将钢带碾压成具有直纹的带子，同时压辊的转速受线速度控制。纵包装置是将压纹后的金属带在缆芯外形成管状，一般由导带部分、预成型部分、成型部分和定径部分组成。挤 塑 工 艺 培 训 定型冷却系统 主要由水箱、固定水槽、移动水槽、加热系统、水泵系统等组成。冷却的方式通常采用水冷却，并根据水温不同，
18、分为急冷和缓冷。冷却装置有：浸浴式冷却水槽、喷淋式和喷雾式冷却水槽。挤 塑 工 艺 培 训 火花试验机 一般有高压直流和高压交流之分，其主要构造有高压发生器、高压检测链珠、击穿记录装置、保护装置等组成。外径测量系统和电缆干燥装置 用于电缆外径的测量或监控。干燥装置是为了干燥光缆表面的水分同时可提高外径测量的正确性和印字质量。挤 塑 工 艺 培 训 计米印字装置 由标准计米轮、字块安装轮、色带放出和废带吹出装置等组成。牵引装置 挤塑机组牵引装置有双轮式、履带式及轮带式三种。收排线装置 其排线结构型式有光杆排线和丝杆排线；收线装置的结构型式有单盘收线和双盘收线，有轴收线和无轴收线等。挤 塑 工 艺
19、 培 训 其它辅助装置 切断器 隔离涂粉装置 油膏填充装置 挤 塑 工 艺 培 训 控制系统 塑料挤出机的控制系统包括加热系统、冷却系统及工艺参数测量系统。挤塑机组的电气控制大致分为传动控制和温度控制两大部分。挤塑机主机的温度控制 挤塑机的压力控制 螺杆转速的控制 外径的控制 收卷要求的张力控制 整机的电气自动化控制 挤 塑 工 艺 培 训 塑料挤出机螺杆 全螺纹螺杆 分离型螺杆 屏障型螺杆 销钉型螺杆 波浪型螺杆 分配混合型螺杆 组合型螺杆 挤 塑 工 艺 培 训 螺杆的主要参数 螺杆直径螺杆直径Ds：螺杆直径即螺纹的外径。长径比长径比L/Ds：螺杆工作部分的长度L与螺杆直径Ds之比称为长径
20、比。压缩比：压缩比：是螺杆加料段第一个螺槽容积与均化段最后一个螺槽容积之比。螺旋升角螺旋升角：即螺纹与螺杆横断面的夹角。螺距螺距S和螺槽宽度和螺槽宽度W：螺距即螺纹的轴向距离，螺槽宽度即垂直于螺棱的螺槽宽度。螺槽深度螺槽深度H：即螺纹外半径与根部半径之差。螺杆与机筒的间隙螺杆与机筒的间隙：即机筒内径与螺杆外径之差的一半。挤 塑 工 艺 培 训 螺杆各区段的基本职能 加料段加料段：又称为预热段。其职能主要是对塑料进行压实和输送。此段螺杆表面光滑，颗粒状塑料从料斗进入机筒螺杆后，开始被预热加温。在旋转的螺杆作用下，通过机筒内壁和螺杆表面的摩擦作用向前输送和压实。塑化段塑化段：又称为压缩段，其作用是
21、将加料段送来的塑料进一步压实和塑化，并将塑料中夹有的空气压回到加料口处排出，并改善塑料的热传导性能。均化段均化段：又称为熔融段，其作用是将塑化段已经塑化好的粘流态塑料，在温度的持续作用下，塑化得更加均匀。塑化均匀的塑料熔体，由螺杆的搅拌推动，使之定压、定量和定温地从机头中挤出。挤 塑 工 艺 培 训 螺杆的维护保养 不允许在没有加塑料时螺杆空转。在清洗螺杆时，要把螺杆垫平垫稳，不允许螺杆转动，以免螺杆损伤。严禁将全属物品加人机筒内，以免损伤螺杆。温度过低时（或加温温度末达到工艺温度下限时）严禁起动螺杆。使用螺杆冷却水时，当温度下降明显且较低时，应停止水冷；并做到停机必须停水。定期清洗螺杆。清洗
22、螺杆时严禁使用金属器械砸撞螺杆。挤 塑 工 艺 培 训 模芯、模套是挤塑成型模具，模芯固定在模芯座上，其作用是固定和支撑线芯或缆芯，使塑料成环状，并按一定方向进入模套，通过调整模芯座螺栓以调整模芯模套的相对位置。模套借助于模套盖固定于机头上，模套的作用是使塑料通过它的内锥孔与模芯的外锥体所形成的间隙进入孔道成型。挤 塑 工 艺 培 训 塑料挤出模具的三种形式：挤压式 挤压式模具的模芯没有管状承径部分，模芯缩在模套承径后面。熔融的塑料（以下简称料流）是靠压力通过模套实现最后定型的，挤出的塑料层结构紧密，外表平整。挤 塑 工 艺 培 训 挤压式模具的优点：挤出的塑料层结构紧密，外表平整。适用于挤出
23、塑料拉伸比过小者。挤压式模具的缺点：出胶量较挤管式低得多 容易造成塑料层偏心严重，产品质量对模具依赖性较大 挤塑对配模的正确性要求较高 挤出线芯弯曲性能不好 挤 塑 工 艺 培 训 挤管式模具 其在挤出时模芯有管状承径部分，模芯口端面伸出模套口端面或与模套口端面持平的挤出方式，称为挤管式。挤管式挤出时由于模芯管状承径部分的存在，使塑料不是直接压在缆芯上，而是沿着管状承径部分向前移动，先形成管状，然后经拉伸再包覆在线芯或缆芯上。挤 塑 工 艺 培 训 挤管式模具优点：挤出速度快；生产操作简单，偏芯调节容易；配模方便；塑料经拉伸后分子产生定向排列，提高护套机械性能；护套厚薄容易控制；在特殊要求中可
24、以挤包得很松；挤管式模具的缺点：塑料层致密性差；塑料层与芯的结合力差；挤出外观不如挤压式圆整；挤 塑 工 艺 培 训 半挤压式模具 模芯有管状承径部分，但比较短。模芯承径的端面缩进模套口端面的挤出方式称为半挤压式，这是挤管式和挤压式的过渡形式。挤 塑 工 艺 培 训 模具尺寸的选用 D d L1 L2 L D D d L e挤 塑 工 艺 培 训 模芯内径 模芯内径就是模芯的承线孔的直径，一般稍大于缆芯外径。对于挤压式模芯的承线孔径，一般选择比缆芯外径大0.21.0mm；挤管式模芯承线孔径选比缆芯外径大0.53mm。模芯外径 模芯外径尺寸决定于内径和模芯壁厚。一般壁厚取0.81.5mm，具体根
25、据护芯尺寸而定，大时取上限，小时取下限。模芯承线长度 对挤管式模芯来说，其承线长度分为内承线和外承线，而挤压式模芯只有内承线。其实它是圆柱形孔的长度。模芯的外承线长度应与模套定径长度相适宜，一般比模套定径长度长38mm。挤 塑 工 艺 培 训 模套定径长度 一般模套定径长度为模套定径区内径的0.51.5倍，但此值必须小于模芯外承线长度。模套内径 模套孔径是模套定径区孔的直径，在实际生产中应对塑料的工艺性能、缆芯结构等多种因素综合考虑。对于挤压式模具来讲，孔径一般选择比护套外径大0.20.5mm。对于挤管式模套孔径的选择应根据塑料的拉伸特性和配模系数来计算确定的。模芯伸出模套的距离（挤管式）一般
26、取03mm。当模芯向前伸时，则护套管内径变大，管壁厚度变薄。模间的距离 要求模芯承线后部退后于模套定径后部有一定距离。一般该段距离取：当护套厚度小于2mm时取23mm，护套厚度大于3mm时取46mm。也就是说是护套厚度的1.52倍。挤 塑 工 艺 培 训 拉伸比的定义：塑料离开挤出模口时圆环状截面积与冷却后所要求的松套管的圆环截面积之比，称为拉伸比。拉伸比大，则分子定向完善。因此，对于PE塑料其拉伸比一般取：取1.58：1；PVC为1.25：1，PU为1.53：1。挤 塑 工 艺 培 训模具配模系数和拉伸比 D 大 D 小 d 小 d 大 O A1 A M N1 G G1 B B1 N M1
27、挤 塑 工 艺 培 训 纵包模具 纵包模具包括纵包预成型模、成型模、定径模三部分组成。预成型模具是两个圆锥体的组合，主要是将纵包带由平面带形卷成半圆或四分之三圆形，便于形成圆柱形管状体。其进带口的宽度要求比纵包带的实际宽度大310mm。内模孔径比缆芯外径大13mm。内外模的成型区的间隙应大于1.5mm。成型模的主要作用是利用其圆锥型内孔将预成型模出来的半圆形纵包带卷成空心管，并形成纵包带的重叠。成型摸的小头孔径比缆芯纵包后外径大0.20.5mm。定径模是将成型模出来的管状钢带进一步压成正规的圆，使其与缆芯紧密接触，减少钢带与缆芯的间隙，提高阻水性能。其孔径即缆芯纵包后外径，有时考虑钢带的焊接情
28、况可适当放大0.10.3mm。定径模的有效定径长度一般为孔径1.23倍。挤 塑 工 艺 培 训 盘具使用 一般要求收线盘筒径不小于护套外径的30倍。收线盘的尺寸要满足生产长度和设备允许的要求。上盘长度可通过下列公式计算：L=*P*N*（d2+PD）/1000 其中 P=（d1-d2-2t）/2D N=（0.96*L2）/D 式中：P卷绕层数 N每层卷绕圈数 D缆芯外径 d1收线盘外径 d2收线盘内径 L2收线盘内宽 t盘边余量挤 塑 工 艺 培 训 挤出成型具有如下主要特点：挤出成型具有如下主要特点：（1）连续化生产，可根据需要生产任意长度。）连续化生产，可根据需要生产任意长度。（2）由很高的
29、生产率。据有关资料统计，日本一）由很高的生产率。据有关资料统计，日本一台挤出机平均年生产能力为台挤出机平均年生产能力为85.8吨，注射机为吨，注射机为27.6吨，吨，由此可见挤出成型生产能力大于注射机。由此可见挤出成型生产能力大于注射机。（3）应用范围广，能加工绝大多数热塑性塑料合）应用范围广，能加工绝大多数热塑性塑料合一些热固性塑料。一些热固性塑料。（4）投资少，见效快）投资少，见效快 挤 塑 工 艺 培 训 热塑性塑料的三态变化：玻璃态温度低于玻璃化温度Tg、高弹态温度高于玻璃化温度Tg而低于粘流态温度Tf、粘流态温度高于粘流态温度Tf而低于聚合物分解温度Td，而当温度高于Td时，聚合物便
30、开始降解或分解。挤 塑 工 艺 培 训变形 Tg Tf Td 温度 挤 塑 工 艺 培 训下表列举一些塑料的三态温度：高聚物的三态转变的温度范围不是完全固定的，塑料的三态转变除与温度有关外，还和应力作用的时间和作用力施加速度有关。塑料的挤出工艺就是利用塑料的三态变化来实现的。塑料脆化温度 玻璃化温 熔点温度热变形分解温度T度TgTm温度TdHDPE-5015351051374352350PP-2015401601766070300硬PVC-3020501602125474240PBT5025526085挤 塑 工 艺 培 训 塑料在挤出机中的运动过程 塑料挤出过程塑料挤出过程:装入料斗中的塑料
31、借助重力或加料螺旋进人机筒中，在旋转螺杆的推力作用下不断向前推进，从预热段开始逐渐地向均化段运动；同时，塑料受到螺杆的搅拌和挤压作用，并且在机筒的外热及塑料与设备之间的剪切摩擦热的作用下转变为粘流态，在螺槽中形成连续均匀的料流。在工艺规定的温度作用下，塑料从固体状态转变为熔融状态的可塑物体，再经由螺杆的推动或搅拌，将完全塑化好的塑料推入机头，到达机头的料流，经模芯和模套间的环形间隙，从模套口挤出，挤包干线芯或缆芯周围，形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。挤 塑 工 艺 培 训 挤出过程的三个阶段 第一阶段是塑化阶段。也称为压缩阶段。它是在挤塑机机筒内完成的，经过螺
32、杆的旋转作用，使塑料由颗粒状固体变为可塑性的粘流体。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，把粘流体推向机头，经机头内的模具，使粘流体成型为所需要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。它是在冷却水槽中进行的，塑料挤包层经过冷却后，由无定型的塑性状态变为定型的固体状态。挤 塑 工 艺 培 训 塑化阶段塑料流动的变化 破碎软化固体颗粒形成熔池固体床消失加压熔融定量挤出挤 塑 工 艺 培 训 挤出过程中塑料的流动状态 正流正流是指塑料沿着螺杆螺槽向机头方向的流动。倒流倒流又称逆流，它的方向与正流的流动方向正好相反。横流横流它是沿着轴的方向，即与螺
33、纹槽相垂直方向的塑料流动。漏流漏流它也是由机头中模具、筛板和滤网的阻力产生的。挤 塑 工 艺 培 训 挤出量 挤出量即可由两部分之一求得，一般都以后段的流体力学方法计算，对等距不等深螺杆的挤出量计算公式是：V*b*h1-h2 b*g*p*h12*h22 Q=-h1+h2 6*L*（h1+h2）挤 塑 工 艺 培 训 影响挤出量的因素 挤出压力越大，挤出量就越小。螺槽越浅，挤出量越稳定。螺槽宽度越大，螺槽容积越大，则挤出量越大。螺纹深度要适当，太浅则挤出量小；太深则形成挤出量不稳，并影响塑化均匀性。挤 塑 工 艺 培 训 挤出质量 挤出质量主要指塑料的塑化情况是否良好，几何尺寸是否均一。决定塑化
34、状况除塑料本身之外，主要是温度和剪切应变率及作用时间等因素。在保证挤出量的要求下，可以在提高转速的情况下加大螺槽深度。挤 塑 工 艺 培 训 塑料挤出理论的研究 塑料挤出理论的研究就是根据塑料在挤出机中的三个历程即从加料区的固态到过渡区（熔融区）的固态粘流态、直到均化区的粘流态这三种物理过程进行研究。固体输送理论固体输送理论 熔融理论熔融理论 熔体输送理论熔体输送理论挤 塑 工 艺 培 训 设备能力选择设备能力选择 塑料挤出机的生产能力取决于螺杆的直径、塑料挤出机的生产能力取决于螺杆的直径、螺杆的转速、螺杆的参数以及驱动电机的功螺杆的转速、螺杆的参数以及驱动电机的功率，一般作为操作工来说只需考
35、虑螺杆的直率，一般作为操作工来说只需考虑螺杆的直径。径。生产能力接近于螺杆直径的平方成正比例关生产能力接近于螺杆直径的平方成正比例关系，即在其它条件相同时，增大螺杆直径可系，即在其它条件相同时，增大螺杆直径可显著提高生产能力。显著提高生产能力。电缆护套外径不能大于螺杆外径的三分之电缆护套外径不能大于螺杆外径的三分之一一。挤 塑 工 艺 培 训 牵引的最大或最小速度应与挤出速度相适牵引的最大或最小速度应与挤出速度相适应应。一般要求线速度运行在设备线速范围的一般要求线速度运行在设备线速范围的20%85%之间。之间。挤 塑 工 艺 培 训 原材料处理原材料处理 干燥干燥 物料名称 干燥温度 干燥时间
36、h PE，PP，PS 658524尼龙 7085616ABS 709024聚碳酸酯 110120612PVC 658026低烟无卤料 5570612耐电痕PE 809548各类色母料 609024挤 塑 工 艺 培 训 去除固体杂质去除固体杂质 混合配合剂混合配合剂 挤出温度控制挤出温度控制 挤出温度控制系统：挤出温度控制系统：加热系统加热系统 冷却系统冷却系统挤 塑 工 艺 培 训 各加温部位作用各加温部位作用 机头机头2、3区的作用：区的作用：机头区的温控，对塑料挤出表面质量起机头区的温控，对塑料挤出表面质量起着决定作用。着决定作用。机头机头1温区（机脖）的作用：温区（机脖）的作用：塑料塑
37、化好以后，在螺杆旋转作塑料塑化好以后，在螺杆旋转作用下由机筒进人机脖，由于机脖容积较机筒小，又加上滤网用下由机筒进人机脖，由于机脖容积较机筒小，又加上滤网板的作用，产生较大的阻力，螺杆旋转产生的推力作用，塑板的作用，产生较大的阻力，螺杆旋转产生的推力作用，塑料致密，并塑化压实，保证了塑化效果。此时需要较高的温料致密，并塑化压实，保证了塑化效果。此时需要较高的温度，有利于塑料熔体顺利地进人机头。度，有利于塑料熔体顺利地进人机头。机身机身2、3温区的作用：温区的作用：此加热区为均化段和塑化段，由于螺此加热区为均化段和塑化段，由于螺杆转动的搅拌压缩作用，经过预热的固体塑料变成可塑的粘杆转动的搅拌压缩
38、作用，经过预热的固体塑料变成可塑的粘滞液体（熔融状态），在温度的作用下，塑料完成塑化均匀。滞液体（熔融状态），在温度的作用下，塑料完成塑化均匀。机身机身1温区的作用：温区的作用：颗粒状塑料从加料斗进人机筒内，由于温颗粒状塑料从加料斗进人机筒内，由于温度的作用，塑料开始被预热，并把多余的气体从加料口排除。度的作用，塑料开始被预热，并把多余的气体从加料口排除。挤 塑 工 艺 培 训 加温时应注意的几个问题加温时应注意的几个问题 经常检查各加温区的仪表、开关、线路、插头、接线柱、经常检查各加温区的仪表、开关、线路、插头、接线柱、热电偶等是否好用发现问题及时找仪表工和电工修理。热电偶等是否好用发现问题
39、及时找仪表工和电工修理。加温时要注意看清是手动加温还是自动加温，加温时不准离加温时要注意看清是手动加温还是自动加温，加温时不准离岗。岗。调整模具和清理机头时，要防止损伤插头、接线柱、热电偶，调整模具和清理机头时，要防止损伤插头、接线柱、热电偶，并谨防触电。并谨防触电。调节温度要用工具（小型螺钉旋具）调整定位针。调节温度要用工具（小型螺钉旋具）调整定位针。严禁摔打和碰撞仪表、插头、接线柱及热电偶。严禁摔打和碰撞仪表、插头、接线柱及热电偶。自动控制无电流而手动控制有电流时，应找仪表工检修。自自动控制无电流而手动控制有电流时，应找仪表工检修。自动和手动控制都无电流时，应找电工检修。动和手动控制都无电
40、流时，应找电工检修。加温时仪表指示针，始终指示最大值或最小值时，应找仪表加温时仪表指示针，始终指示最大值或最小值时，应找仪表工检修热电偶系统。工检修热电偶系统。经常检查插头、接线柱、热电偶是否接触良好。经常检查插头、接线柱、热电偶是否接触良好。挤 塑 工 艺 培 训 温度对产品质量影响：温度对产品质量影响：温度过高：指温度控制超过塑料的最佳塑化温度。温度过高：指温度控制超过塑料的最佳塑化温度。容易使塑料焦烧和老化容易使塑料焦烧和老化 易产生气孔、气泡、气眼易产生气孔、气泡、气眼 定型不好定型不好 挤出过程中挤出压力波动挤出过程中挤出压力波动 挤出量不稳，挤出量不稳，温度过低：指温度控制低于塑料
41、的最佳塑化温度。温度过低：指温度控制低于塑料的最佳塑化温度。造成塑料塑化不好造成塑料塑化不好 挤出表面有树脂疙瘩或未塑化好的小颗粒挤出表面有树脂疙瘩或未塑化好的小颗粒 合胶缝合不好合胶缝合不好 易造成塑胶层脱节、裂纹、断胶等现象易造成塑胶层脱节、裂纹、断胶等现象 挤 塑 工 艺 培 训 挤出温度对挤出温度对LDPE拉伸强度的影响拉伸强度的影响挤出温度断裂伸长率%拉伸强度MPa17521312.518022412.818226714.118427514.418527714.619328514.0挤 塑 工 艺 培 训 常用塑料的挤出温度常用塑料的挤出温度塑料种类加料段压缩段均化段机头LDPE12
42、0140150180180210210220HDPE140160160200180220220240PVC110140140160160180160180低烟无卤聚烯烃110130130150150160150160挤 塑 工 艺 培 训 塑料挤出的速度塑料挤出的速度 塑料流率（即挤出速度）和螺杆转速成正比，。塑料流率（即挤出速度）和螺杆转速成正比，。螺杆转速增加的负面影响：螺杆转速增加的负面影响：一方面由于增强剪切作用，使粘性耗散热量增加；一方面由于增强剪切作用，使粘性耗散热量增加；另一方面，在没有机头压力控制的情况下，螺杆转速增加，另一方面，在没有机头压力控制的情况下，螺杆转速增加，流率增
43、加，物料在机内停留的时间缩短。流率增加，物料在机内停留的时间缩短。所以增加螺杆转速来提高挤出速度时，还必须增加所以增加螺杆转速来提高挤出速度时，还必须增加加热温度或采用控制机头压力才能达到目的。加热温度或采用控制机头压力才能达到目的。挤 塑 工 艺 培 训 牵引速度牵引速度 要求牵引速度均匀稳定，与螺杆转速协调，以保证要求牵引速度均匀稳定，与螺杆转速协调，以保证挤出厚度和制品外径的均匀性。挤出厚度和制品外径的均匀性。冷却：一般分成螺杆冷却、机身冷却以及产品冷却：一般分成螺杆冷却、机身冷却以及产品的冷却。的冷却。螺杆的冷却螺杆的冷却 目的主要是为了有利于加料段物料的输送，同时也可以防目的主要是为
44、了有利于加料段物料的输送，同时也可以防止塑料因过热而分解，有利于物料中所含气体（包括挥发止塑料因过热而分解，有利于物料中所含气体（包括挥发分子）能从加料段的冷混料中返回并从料斗中排出。分子）能从加料段的冷混料中返回并从料斗中排出。挤 塑 工 艺 培 训 使用螺杆冷却水应注意以下几点：使用螺杆冷却水应注意以下几点：螺杆冷却水的流量不宜过大，要适量，用手摸水感螺杆冷却水的流量不宜过大，要适量，用手摸水感觉水温暖即可。觉水温暖即可。使用螺杆冷却水要注意外径的变化（即塑料厚度变使用螺杆冷却水要注意外径的变化（即塑料厚度变化）；在螺杆和牵引速度相适应时，如果使用螺杆化）；在螺杆和牵引速度相适应时，如果使
45、用螺杆冷却水，易使电线电缆外径变小，绝缘厚度变薄。冷却水，易使电线电缆外径变小，绝缘厚度变薄。操作时应做到停机时要停水，防止设备发生事故。操作时应做到停机时要停水，防止设备发生事故。交接班时要交清使用螺杆冷却水的情况。交接班时要交清使用螺杆冷却水的情况。挤 塑 工 艺 培 训 机身的冷却机身的冷却 机身冷却的作用是增加机筒散热，以此克服摩擦过热形成的机身冷却的作用是增加机筒散热，以此克服摩擦过热形成的温升。温升。机身冷却是分段进行的，主要以风机冷却为主。机身冷却是分段进行的，主要以风机冷却为主。考虑到机身各段的功能不同，对均化段冷却的使用尤其要注考虑到机身各段的功能不同，对均化段冷却的使用尤其
46、要注意。意。产品的冷却产品的冷却 对于聚氯乙烯等非结晶材料可以不考虑结晶的问题，塑料制对于聚氯乙烯等非结晶材料可以不考虑结晶的问题，塑料制品可采用急冷方法用水直接进行冷却，使其在冷却水槽中冷品可采用急冷方法用水直接进行冷却，使其在冷却水槽中冷透，不再变形。透，不再变形。结晶型聚合物的冷却，则应考虑到结晶产生内应力；冷却水结晶型聚合物的冷却，则应考虑到结晶产生内应力；冷却水槽应分段分节，水温可由塑料挤包层进人第一段水槽的槽应分段分节，水温可由塑料挤包层进人第一段水槽的7585温度开始，逐段降低水温，直至室温，各段水温的温温度开始，逐段降低水温，直至室温，各段水温的温差越小越合理。差越小越合理。挤
47、 塑 工 艺 培 训 准备阶段的质量控制准备阶段的质量控制 在未装夹缆芯前，应根据设备点检表的要求，检查设备情况。在未装夹缆芯前，应根据设备点检表的要求，检查设备情况。必要时启动设备进行试运行，检查各相关部件的运行情况，必要时启动设备进行试运行，检查各相关部件的运行情况，各类保护开关是否有效。各类保护开关是否有效。检查各类领用材料是否符合工艺规定和生产令的要求，如缆检查各类领用材料是否符合工艺规定和生产令的要求，如缆芯的规格长度、纵包带的规格、绝缘或护套材料的型号等等。芯的规格长度、纵包带的规格、绝缘或护套材料的型号等等。按工艺要求设定好挤出温度（要求提前按工艺要求设定好挤出温度（要求提前12
48、h对挤出机加温，对挤出机加温，在正式启动挤出机前应至少保温在正式启动挤出机前应至少保温20min以上）。以上）。根据生产指令和工艺要求选配并安装好各类摸具，必要是根根据生产指令和工艺要求选配并安装好各类摸具，必要是根据实际情况进行适当调整。据实际情况进行适当调整。收线盘的容量应与生产长度和规格相适应，装夹时应按设备收线盘的容量应与生产长度和规格相适应，装夹时应按设备的操作规程进行。的操作规程进行。对塑料一般应进行干燥处理，干燥温度控制在对塑料一般应进行干燥处理，干燥温度控制在7090之间或之间或根据材料特性调整。根据材料特性调整。准备好牵引绳，并根据走线方向引至收线处，（小规格绝缘准备好牵引绳
49、，并根据走线方向引至收线处，（小规格绝缘芯线可不用牵引绳）。芯线可不用牵引绳）。挤 塑 工 艺 培 训 护套挤出运行阶段的质量控制护套挤出运行阶段的质量控制 将干燥后的塑料加入料斗打开插板，启动挤出机低速运行排将干燥后的塑料加入料斗打开插板，启动挤出机低速运行排料。料。注意进料情况，观察主机电流或熔体压力指示。此时操作者注意进料情况，观察主机电流或熔体压力指示。此时操作者不得离开岗位，防止发生意外，同时对设备的运行情况再作不得离开岗位，防止发生意外，同时对设备的运行情况再作一检查，以确定完好。一检查，以确定完好。检查和确认护套结构尺寸以及均匀性和塑料塑化情况。检查和确认护套结构尺寸以及均匀性和
50、塑料塑化情况。按工艺规定取样检查塑料厚度，并检查塑料挤出后质量，如按工艺规定取样检查塑料厚度，并检查塑料挤出后质量，如气孔、表面塑化、疙瘩等。气孔、表面塑化、疙瘩等。一切正常和完好后，应组织辅助人员开车，开车时要分工操一切正常和完好后，应组织辅助人员开车，开车时要分工操作，并密切配合。调整好挤出速度与牵引速度的同步，确保作，并密切配合。调整好挤出速度与牵引速度的同步，确保电缆外径符合要求。电缆外径符合要求。穿引线时，应派专人跟线接头，注意防止电线电缆进水或卡穿引线时，应派专人跟线接头，注意防止电线电缆进水或卡断接头。断接头。挤 塑 工 艺 培 训 检查钢铝带纵包粘合情况和纵包质量。检查钢铝带纵
