一个月挤塑工艺学(续)第三节加温系统一、温度控制系统温.ppt

一个月挤塑工艺学（续）第三节加温系统一、温度控制系统温度控制系统由电加热和冷却组成。1.温度控制机理在接近塑料层的若干个适当位置上，安装热电偶测温元件，在加温或挤出过程中，测温元件随时测得的热电势信号被送到控温仪经放大处理后与温度设定值比较，达不到设定值，则继续加热，超过设定值，则开动冷却风机，使机身冷却，回到设定温度，如此反复，进行自动或手动调节即可。,2.挤塑机的温控部位主要是：前机头、中机头、机脖、前机身、中机身、后机身六个温控部位。3.温控部位的作用前机头、中机头，只要温度适当、配模适当，塑料表面就会平整光滑。机脖比机筒容积小，又有滤板，阻力大。需要较高的温度，有利塑料熔体进入机头前机身、中机身为均化段和塑化段，在温度的作用下完成塑化均匀。后机身温控，一是预热、二是使多余气体从加料口排出，此区温度最低。,二、加温控制仪表控制形式有手动控制和自动控制两种。1.加温控制仪表的操作温度仪表的温度显示有两种指针式刻度表和数字显示表。指针式刻度表的定温方法：转动定位针至需要的温度刻度处，根据指示针读出实际温度；数字显示表的定温方法：将仪表拨档拨至加温上限和下限档，转动数字控制旋钮或按动数字刻度控键，使温度保持在某一区域。可以在温度仪表上直接读出实际温度；也可以从电流计指针位置和温度偏差仪上确定，当指针指向“零”时，即温度已经升至温控预定值。,2.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、热电偶是否完好，有问题及时找专人修理。加温时要看清是手动加温还是自动加温，加温时不要离岗。调整模具和清理机头时，要防止损伤插头、接线柱、热电偶，要仅防触电。应用小型螺钉旋具调整定位针发现手动控制和自动控制出现异常时，应及时找专人修理。加温时仪表指针始终指示最大值或最小值应及时找专人修理。,三、温度设置对产品质量的影响温度过高，超过最佳塑化温度，塑料易焦烧和老化，容易产生气孔、定型不好。塑料容易在机筒内“打滑”，影响挤出量的稳定性，造成厚度波动。温度过低，低于最佳塑化温度，塑料塑化不好，塑套表面有僵块、小颗粒，合缝不好，出现脱节、裂纹、断胶等现象。在温度设置时，也要考虑环境温度的影响，冬天和夏天相差510,选择好收线盘（考虑电缆弯曲半径和装盘量不能过满）。再次检查传动系统、电气系统、加温和冷却系统，、温度达到工艺要求、无问题后，考虑开车。开车向料斗加料，打开插板、启动螺杆继续跑胶，应观察电压表和电流表的变化；塑料从模套挤出后，观察塑料塑化情况，塑化良好后条，开始校正模具，使厚度均匀；按工艺要求取样检查塑料厚度、塑料质量，有无气孔等；穿头引线，牢固接头。启动牵引，控制牵引和螺杆速度，有专人跟线芯端头，以防进水或被卡断；使计米器回零，准确计米，截去废线，检查厚度与偏心度，符合要求后方可上盘；人员分工合作，及时加料、注意温度、电流、电压、线速、螺杆转速、塑料套外观和直径变化，并采取措施；,作好工艺质量记录，写好标签并挂在盘上；停车停车先停牵引，再停主电机，关掉料斗插板，打开机头与机身连接螺栓，跑净机筒内塑料，拆下模芯和模套，清理机头和筛板。遇有下列情况之一应停车清理机头：生产任务完成后；发现塑料焦烧时；停车一小时以上停电停水等特殊情况。清理机头和螺杆应干净，之后应及时将机头和螺杆装好；记好交接班日记，为下一班做准备（模具、半成品、生产用盘；清扫机台和环境；全面检查机台后，关掉电、气和水源后，方可离开机台。,四、原材料的处理1.干燥（真空干燥料斗、烘箱、导体或线芯预热装置）2.去除固体杂质（真空密闭料斗、滤网、建立洁净环境，对材料厂提出高要求）3.混合配合剂（针对批量小、特殊要求的塑料可以在装有搅拌器的料斗内进行。,第二节塑料的挤出工艺一、塑料的挤出温度温度控制规律为低-高-低，参考温如下：,二、塑料挤出的速度需要提高螺杆转速提高挤出速度时，必须增加加热温度，控制机头压力；挤出速度与挤出厚度、温度、材质有关。三、牵引速度要求牵引速度均匀稳定，与螺杆转速协调牵引速度不稳定，容易产生竹节；牵引速度过慢，容易堆胶或产生空管现象牵引速度过快，容易拉薄厚度或拉断。,四、冷却1.螺杆的冷却螺杆冷却重要但不能过冷；2.机身的冷却以风冷为主，尤其要注意均化段的冷却；3.产品的冷却聚氯乙烯用冷水冷却；聚乙烯、聚丙烯用逐级冷却方法，第一段为75-85,以后各段逐渐冷却,一直到室温。各段温差越小越好。,五、挤塑工艺的技术要求1.PVC和PE绝缘有直接挤包和抽真空挤包之分；绝缘厚度应符合相应标准标称厚度要求；挤包的内屏蔽层厚度应不包括在绝缘厚度内；绝缘的平均厚度应不小于标称厚度；绝缘的最薄厚度应不小于绝缘厚度标称值的900.1mm2.绝缘线芯的分色和打号多芯电缆的绝缘线芯应按GB6995.4和GB6995.5进行分色和打号；多芯电力电缆绝缘线芯应按下表进行分色和打号；,多芯电力电缆绝缘线芯应按下表进行分色和打号：,3.绝缘线芯质量要求绝缘表面应光滑平整，不得有连续的竹节、波浪及偏心，绝缘截面不应有肉眼可见的气泡、砂眼、杂质。绝缘塑化应均匀，无焦烧；绝缘线芯两端不应进水；绝缘线芯的识别标志应首位一致。4.垫层多芯电缆挤包内垫层最小标称厚度为1.2mm，测量任何一点的最小厚度应不低于标称值的800.2mm。,5.护套护套表面应光洁圆整，不得有连续的竹节、波浪及偏心，护套横截面不应有肉眼可见的气泡、砂眼、杂质。护套应连续完整，护套厚度应符合规定要求。直接挤在光滑表面的护套（如单芯电缆，无绕包层者）的护套任意一点的最薄厚度应不小于护套厚度标称值的850.1mm。直接挤在非正规圆柱形表面的护套（如缆芯有绕包层、皱纹金属套者）的护套任意一点的最薄厚度应不小于护套厚度标称值的800.2mm。,外护套表面应有厂名、型号、规格、制造长度、制造年份等永久性识别标志，可以是字轮凸印，也可以是色带热印和喷印。要求清晰、完整、连续、耐擦。挤PVC和PE护套时，采用挤管式，对较大截面应同时抽真空。塑料护套允许修补。修补后的护套质量应符合规定。,第三节GB/T12706-2002有关规定GB/T12706-2002标准于2002年10月8日发布，2003年4月1日实施根据中华人民共和国标准化法的规定，强制性标准必须执行。不符合强制性标准的产品，禁止生产、销售和进口。推荐性标准，国家鼓励企业自愿采用。国家将采取优惠措施，鼓励企业采用推荐性标准。推荐性标准一旦纳入企业指令性文件，将具有相应的行使约束力。,1标准的组成特点1.1共分四部分第一部分1kV、3kV电缆被收入GB/T12706.1标准第二部分6kV30kV电缆被收入GB/T12706.2标准第三部分35kV电缆被收入GB/T12706.3标准第四部分6kV35kV电缆附件被收入GB/T12706.4标准,2.定义2.1尺寸值定义标称值、近似值、中间值、假设值2.1.1标称值指定的量值并经常用于表格之中。在本标准中通常标称值引伸出的量值考虑规定公差，通过测量进行检验。2.1.2假设值按附录A(标准的附录)计算所得的值。2.2有关试验的定义例行试验、抽样试验、型式试验、安装后电气试验2.2.1例行试验由制造方在成品电缆的所有制造长度上进行的试验，以检验所有电缆是否符合规定的要求。（出厂时、每盘）,2.2.2抽样试验由制造方进行，按规定的频度在成品电缆试样上，或在取自成品电缆的某些部件上进行的试验.以检验电缆是否符合规定要求。（定期抽查、从一批中取样）2.2.3型式试验按一般商业原则对本标准所包含的一种类型电缆在供货之前所进行的试验，以证明电缆具有能满足预期使用条件的良好性能。该试验的特点是：除非电缆材料或设计或制造工艺的改变可能改变电缆的特性，试验做过以后就不需要重做。（一次性短样）2.2.4安装后电气试验用以证明安装后的电缆及其附件完好的试验。（供需协商）,2.3额定电压在电缆的电压表示Uo/U(Um)中：2.3.1Uo：电缆设计用的导体对地或金属屏蔽之间的额定工频电压；2.3.2U：电缆设计用的导体间的额定工频电压；2.3.3Um：设备可承受的“最高系统电压”的最大值(见GB156)。,第四节模具模具是产品成型装置,选配非常重要一、模具的形状和说明1.模具形状根据承线径长度，模芯分为无嘴（平嘴）模芯、短嘴模芯、长嘴模芯；根据外形模套分为平面模套、凸面模套、和凹面模套。2.挤塑模具类型和工艺特性模芯和模套配合主要有三种形式：挤压式、挤管式、半挤管式,挤压式模具由无嘴模芯和任何一种模套配合而成。挤出塑料层紧密结实，并镶入线芯和缆芯的间隙，与制品结合紧密无隙、外表平滑，绝缘强度可靠。由于模芯缩在里面，不容易调偏心，选配模芯孔径要求高，过小、过大都会出问题挤出速度慢。常用于小截面线芯挤塑或材料拉伸比过小者的挤塑。,挤管式模具由长嘴模芯和任何一种模套配合，模芯嘴与模套口相平，就是挤管式模具。由于拉伸比原因，提高线速度和产量；容易调偏心，厚度均匀，节约原材料；拉伸取向，提高塑料机械强度和耐龟裂性；挤塑后的线芯柔软；配模简便，模具使用寿命长、每套模具通用性强，能挤扇形、瓦形等多种形状；小截面提高拉伸比，大截面采用抽真空。可以改善挤包的密实性。,半挤管式模具（又称半挤压式）用短嘴模芯和任意一种摸套配合，模芯嘴的承线径伸到模套承线径的1/2处为半挤管式。避开挤压式和半挤管式之短，容易调偏心，包紧力大，适用于大规格挤包。但太柔软的线芯挤塑，容易偏心。3.模具设计要点.模具材料主要选用碳素结构钢、合金结构钢和合金工具钢等。模心多用耐磨合金钢,.挤压式模具模芯（挤压式）对于单芯：模芯内孔直径=线芯直径+（0.05+0.15）mm对于绞合线芯：模芯内孔直径=线芯直径+（0.10+0.25）mm模芯大小要适宜：过大易偏心和倒胶；太小易刮伤线芯、断线，缩短模芯使用寿命。方向：模芯孔径尺寸系列化、整数化。模芯出线端壁厚控制：0.5-1mm模芯定径长度是模芯孔径0.51.5倍,模套（挤压式）模套定径区直径=成品标称直径+（0.050.15）mm模套定径区长度=模套定径区直径的13倍。模套定径区长度越长对定型有利，但是越长阻力越大，影响产量，所以一般不能取到上限。,二、工艺配模1.模具的选配依据挤压式的选配依据：挤塑前后的电缆线芯外径。挤管式的选配依据：主要是挤出塑料的拉伸比。拉伸比定义：模芯与模套形成的间隙截面积与制品标称截面积之比值，即：K=（D1D2）/（d1d2）其中D1模套孔径；D2模芯出口外径d1挤出后制品外径；d2挤出前制品外径聚氯乙烯的K为1.21.8；聚乙烯的K为1.32.0。,2.模具的选配方法测量半制品直径，就大不就小；检查和修正模具；绝缘线芯模具大小应适宜，铠装模具应选大些，应考虑接头因素；选配模具应以工艺规定的标称厚度为准，选模芯时应对挤塑前半制品外径进行实测并就大不就小如（扇形或瓦形宽度）。还要考虑放大值。,.配模的理论公式模芯D1=d+e1模套D2=D1+2+2+e2其中D1：模芯出线口内径；D2：模套出线口内径；d：挤塑前半制品外径；：模芯嘴壁厚：挤出标称厚度；e1：模芯放大值；e2：模套放大值。以上单位：mme1或e2说明开绝缘线芯时，模芯e1取0.53mm；模套e2取13mm开铠装电缆外护套时，模芯e1取26mm；开非铠装电缆外护套时，模芯e1取24mm；开所有外护套时，模套e2取25mm。,4.模具选配举例生产3185实心铝导体扇形绝缘线芯时，其扇形导体标称宽度为21.97mm，其最大宽度允许值22.07mm，绝缘标称厚度为2.0mm，其最小厚度允许值2.090%-0.1=1.7mm，模芯嘴壁厚为1.0mm，请选配模具。模芯D1=d+e1=21.97+1.5=23.47mm考虑是扇形实心且最大宽度，则选取D1=24mm模套孔径D2=D1+2+2+e2=24+21+22+3=33mm答：选用模芯24毫米，模套33毫米。,生产0.6/1VLV240成缆后直径为23.6mm，挤护套标称厚度为2.0mm，模芯嘴壁厚取1.5mm。请选配模具。模芯孔径D1=d+e1=23.6+3=26.627mm模套孔径D2=D1+2+2+e2=27+21.5+24+4=42mm答：选用模芯为27毫米，模套为42毫米,几点说明16平方毫米以下的绝缘线芯配模，要用导线试验模心，模芯过大容易倒胶；抽真空挤塑时，模具过大，绝缘或护套容易起棱和松套。一般塑料的实际拉伸在2mm左右。拉伸比大的塑料模套放大值大于拉伸比小的塑料模套放大值。模芯和模套之间距离太小，容易堵塞，造成设备事故。安装模具时应特别注意。,三、模具的调整1.模具的安装和拆卸模芯安装：模芯安装在模芯支撑器上，一种为螺纹连接，另一种为插接。模套安装：模套嵌入模套座内，再将模套座置入机头的膛腔内并径向固定，再拧上压盖压紧模盖。压盖不要拧太紧，否则不利于初调偏心；模具拆卸：顺序是：拧松模套调偏螺丝、卸下模盖、拿出模套、取出模芯支撑器、取下模芯、清洗模芯和模套上的塑胶。清洗干净并妥善保管，以免碰伤模具。,2.模具的调整原则1：面对机头，先松后紧；原则2：防止触电，和碰坏测温和加温元件原则3：调模时模套的压盖不要太紧，调好后一定把压盖压紧。调模顺序：空对模：间隙均匀后再拧紧对模螺钉；跑胶对模：先松薄处螺钉，再紧厚处螺钉，取样看厚度直到均匀后，把螺钉拧紧。走线对模：适合小截面的电线电缆的调模。步骤为穿线、与牵引线接好、跑胶、螺钉微调、起车走线取样、停车测量厚度、螺钉微调、直到均匀后，把螺钉拧紧。灯光对模：用灯光观察厚度适合聚乙烯、尼龙等透明塑料感觉对模：用手指感觉塑料厚度再调模，适用于大截面,其他对模方式利用游标卡尺的深度尺测量塑料层厚度，调整模具；利用对模螺钉的螺纹深度调整模具；利用取样测量塑料层厚度调整模具。特别提示一般必须使模套的内锥角大于模芯的外锥角310，保证挤出压力逐渐增大，使塑料密实，但角度不能过大，否则挤出压力增大而降低挤出量。,第五章质量检验第一节塑料机制质量检验一、常用检查量具外观结构尺寸检查常用量具的种类很多，如游标卡尺、千分尺、直尺、放大倍数的读数显微镜和各种样板。1.游标卡尺用途：测量制品的外径、节距和厚度等。（内径、深度）测量范围（mm）：0125；0200；0300；0500；01000等。测量精度（mm）：0.02、0.05、0.1三种。我们用0.02构造：主要有主尺、主尺量爪、游框（游标副尺）、游框量爪、和紧固螺钉等部分,读游标卡尺方法：首先要轻轻地使量爪接触被测部分；先读整数部分，就是看游标副尺“0”线左边主尺上第一条刻度线的数值；再读小数部分，就是看游标副尺刻度的第几条线与主尺刻线对齐，游标副尺上的这条线的数值即为小数；最后把两次读数的整数部分与小数部分相加，其和就是游标卡尺所测的尺寸数值。,2.千分尺用途：测量单线导体的直径、制品厚度等。测量精度（mm）：0.01构造：固定测杆、活动测杆、固定套筒、微分筒、棘轮、止动器、尺架等。读游标卡尺方法：测量时，当两个测杆的测量面快要与被测件表面接触时应停止转动微分筒，只转动棘轮，等棘轮发出“卡、卡”响声后，就开始读数；先读整数部分，就是看微分筒左边套筒上露出来的第一条刻度线的数值，读时要特别注意0.5mm的刻线是否露出来，否则会多读或少读0.5mm；,再读小数部分，就是看微分筒上刻度的第几条线与固定套筒上的轴向刻线对齐，如果微分筒上0.5mm的刻线没有露出来，那么微分筒上与固定套筒轴向刻线对齐的线就是读得的毫米小数；如果0.5mm的刻线已经露出来，那么还要加上0.5mm才是真正的小数得数；最后把两次读数的整数部分与小数部分相加，其和就是千分尺所测的尺寸数值。当固定套筒轴向刻线与微分筒上任何刻度线都不能对齐，就应该估读小数，此时的得数应该是第三位小数。确保整个测量面与被测件表面接触，不要只接触测量面的边缘。为了消除弹性体的测量误差，可以在被测件同一部位多测几次，然后读数相加再取平均值。,二、外观检查绝缘、护套应连续完整，表面应光滑圆整，无起棱现象。不得有连续的竹节、波浪及偏心，塑料截面不应有肉眼可见的气泡、砂眼、杂质。塑化应均匀，无焦烧；线芯两端不应进水；线芯的识别标志应首位一致。绝缘或护套不应与内层或外层相粘连，但应对内层包覆紧密。护套内表面应可见包带痕。经过火花试验而击穿的绝缘层，允许修，修理长度不超过绝缘外径的10倍，最长不超过100mm。,三、尺寸检查1.外径的测量直接测量法：用精度0.02游标卡尺和0.01千分尺；与制品轴线垂直并全面接触；同截面两垂直方向各测一次，取算术平均值；对要求高的，离两个端头1米以上位置测量，选3处截面，每两处距离应不小于0.5m，同截面两垂直方向各测一次，取各处数据平均值。在测最大外径，最小外径时，在圆周方向对称多测几点，读出所需数值；然后按下式计算：外径偏差=dmax-dmin（mm）不圆度=/d0100%（d0为标称值）,纸带法：（测量工具：窄纸带、铅笔、精度0.5钢板尺）绕管法显微镜直读法（放大2040倍，精度0.01mm可供仲裁）2.厚度的测量外径测量法（测量工具：0.01千分尺、0.05游标卡尺）直接测量法（即多点测量法，测量工具：0.01千分尺）护套层测量点数等于成缆主线芯芯数，但最多4点，同一截面测量四点后，取算术平均值。绝缘层测量时，在同一截面均匀分布取6点测量；扇形或瓦形线芯应包括小圆弧处，然后对各测量点厚度取算术平均值。,第二节电气性能测试一、直流电阻的测量1.直流电阻的测量意义在电缆损耗总量中，导线电阻导致的损耗占主要部分。根据电阻定律：R=L/S从式中知，导线电阻与长度成正比，与导线截面积成反比。此外还与导体特性、加工方法、温度密切相关。通过该项测量能发现生产问题，及时采取改进措施。2.测量方法采用直流电桥形式，其中包括单臂电桥和双臂电桥。,二、绝缘电阻的测量1.绝缘电阻的测量意义绝缘电阻的大小可以反映产品承受电压击穿和热击穿的能力，电缆绝缘电阻低，说明绝缘质量肯定有问题。如绝缘厚度不够，气泡、偏心、有杂质、烧焦、受潮等；2.测量方法常用的有欧姆表法（摇表）、高阻计法、检流计法。三、电缆的工作电容的测量主要针对通信电缆，采用低频交流电桥和差动式交流电桥进行测量。,第三节质量缺陷的产生及预防方法一、焦烧1.焦烧现象模具出口烟雾大，气味强烈刺激并有劈啪声。塑料表面有颗粒焦烧物。合逢处有连续气泡。2.问题原因及改进方法螺杆长期使用，螺杆未清洗，积存烧焦物带出，拆螺杆清洗彻底即可；加温时间太长，塑料老化、焦烧，缩短加温时间，检查加温系统是否有问题，及时检修；停车时间过长，塑料分解焦烧，停车时及时换模开车，已经焦烧的应及时彻底清理机头；模盖没压紧，里面老胶分解焦烧，应清洗模具压紧模套盖换模换料频繁，排胶不尽而塑料焦烧，应清洗模具排尽胶,二、塑化不良1.表现塑料表面有蛤蟆皮现象。表面发乌，并有微小裂纹或没有塑化好的小颗粒。合逢处有一条明显的痕迹2.问题原因及改进方法温度过低，适当提高即可；造粒时，塑料混合不均或塑料中有难以塑化的颗粒，遇此情况，模套适当配小些，提高出胶口的压力。螺杆和牵引速度太快，塑料没有完全塑化，适当放慢速度，延长加温和塑化时间，提高塑化效果却属材料问题，换料。,三、表面质量表面缺陷原因及解决方法难以塑化的树脂在没有塑化时挤出，造成表面有小晶点和颗粒，分布在表面四周；应适当提高温度或降低牵引线速和螺杆转速。加料时混入杂质，表面有杂质疙瘩；加料时应严防杂质混入，发现混进杂质应立即清理机头，把螺杆内存胶排净。模套承线径表面不光滑或有缺口，或有塑料分解物堆积在模口处，使表面有痕迹；选模时应仔细检查承线径表面是否光滑，适当降低模口温度，发现堆积物在模口处应立即清除。缆芯太重，放线张力小，且冷却不好时，塑料表面容易起皱。前者应加大张力，后者应降低牵引线速，保证冷却时间。,四、塑料层尺寸超差表面缺陷原因线芯或缆芯不圆，且有蛇形，使外径变化大；半制品有质量问题，使表面凸凹不平