电线电缆挤塑培训详解

电线电缆挤塑工艺挤塑工艺一.塑料在电线电缆中的应用二.电缆的基本结构三.聚氯乙烯、聚乙烯与交联聚乙烯四.电缆型号简介五.挤塑工艺生产设备六.挤塑工艺操作要点一.塑料在电线电缆中的应用塑料是电线电缆绝缘和护套所使用的主要材料，塑料性能优越，具有良好的加工工艺性能。塑料绝缘、护套生产的基本方式是采用螺杆挤出机连续挤压进行的。但是，电线电缆规格的差异，耐压等级的不同，所用的材料、设备配置不同，工艺参数也有很大差别。二.电缆的基本结构●电缆的基本结构主要包括导体、绝缘层和护层三部分。●导体具有较高的导电性，提供电流通路，传输电能，铜和铝为常用的导电材料，铜比铝的导电性能好。●绝缘层是用于将导体与相邻导体保护隔离，要求具有较高的绝缘性能。●护层分为内护层和外护层，它保护绝缘层不受外力的损伤和防止水分及潮气的侵入，应具有较好的密封性和一定的机械强度。三.聚氯乙烯、交联聚乙烯与聚烯烃1.聚氯乙烯（PVC）聚氯乙烯塑料是以聚氯乙烯树脂为主要原料，根据各种电缆的不同使用要求，加入各类配合剂，如增塑剂、稳定剂、填充剂等经混合塑化、造粒而制得电线电缆用的聚氯乙烯塑料。（1）绝缘常用红、黄、绿、蓝、黑、白六种颜色，型号为J-70（2）护套常用黑、白两种颜色，型号为H-702.交联聚乙烯（XLPE)交联聚乙烯绝缘料为白色颗粒状，它继承了聚乙烯击穿场强高、介质损耗小、绝缘电阻大、重量轻等优点，通过改变聚乙烯分子的线性结构为体型网状结构，来提高机械和耐热性能，改善耐环境老化性，如：聚乙烯绝缘电缆长期允许工作温度只有70℃，而交联聚乙烯绝缘电缆可达90℃，使相同截面电缆的载流量得以提高。交联方式物理交联——辐照交联化学交联——硅烷交联（温水交联）、过氧化物交联3.聚烯烃低密度聚乙烯(LDPE)中密度聚乙烯(MDPE)高密度聚乙烯(HDPE)线性低密度聚乙烯(LLDPE)交联聚乙烯(XLPE).低烟无卤阻燃聚烯烃●阻燃型电缆（ZR）应具有阻燃特性，为了熄灭、减少或抑制材料的燃烧，需在材料中添加一种物质或对材料进行处理，通常在材料中加阻燃剂，使材料在燃烧时具有阻止或延缓火焰蔓延的性能。即在明火上燃烧，离开火后一段时间自动熄灭。目前有A、B、C、D四个等级、一般常用C等级。●无卤低烟阻燃电缆（WDZ-）除有阻燃特性外，材料在燃烧时，无卤素产生，生成烟少，不会对人造成伤害●耐火电缆（NH）即在发生火灾时在一定时间内仍保证线的正常使用。结构特点是在导体的外面加上云母带。四.电缆型号规格介绍●用于电力传输与分配的电缆称为电力电缆●按照电力系统的规定，1kV及以下（称为低压），6kV、10kV、35kV（6~35kV称为中压）●针对中性点不同的接地方式，标准中规定的中低压电力电缆的电压等级系列是：0.6/1、6/6、6/10、8.7/10、8.7/15、26/35,单位为千伏常用电力电缆芯数为1、2、3、4、5芯。低压电缆为用户网，当须配中性线及直接接地线芯时，采用4、5芯，中压电力电缆采用3芯。●电缆导体截面常用规格为：0.751.01.52.54610162535507095120150185240300400500630单位为平方毫米（mm²）,电力电缆的规格都是以导体标称截面来表示。●（聚氯乙烯绝缘电缆）50mm²及以上规格的电缆的导体结构一般以扇形或瓦形为主，额定工作温度：70℃，代表产品型号：VV、VLV、VV22、VLV22等●（交联聚乙烯绝缘电缆）与聚氯乙烯绝缘电缆相比，工作温度和短路工作温度大有改善：工作温度由70上升到90℃，短路工作温度（5秒）由160上升250℃。对于低压电缆来说，50mm²及以上规格的主要采用扇形或瓦形导体，对于中高压电缆导体来说，采用圆形紧压导体代表产品型号：YJV、YJLV、YJV22、YJLV22等●（架空绝缘电缆）单芯用的较多2.电气装备用电线电缆使用范围最广、品种最多、生产量最大（1）通用绝缘电线、软线主要型号：BVBLVBVRBVVBLVVRVRVBRVSRVV等等（2）信号控制电线电缆对于该类电缆来说，主要考虑耐高温特性和屏蔽特性及耐油、耐酸碱、阻水性能主要型号：KVVKVVPKVVP2KVV22KVVRKVVRP（若将绝缘材料由PVC改为XLPE,则变成另一个系列)如：KYJVKYJVP等●交联电缆型号说明绝缘-导体-内护层-铠装-外护套ABCDE例：YJV22铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装电力电缆VLV铝芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆3.代号表示方法导体代号铜导体……………………………（T）省略铝导体………………………………L绝缘代号聚氯乙烯绝缘………………………V聚乙烯绝缘…………………………Y交联聚乙烯绝缘…………………YJ护套代号聚氯乙烯护套…………………………V聚乙烯护套……………………………Y铠装代号双钢带铠装……………………………2（双）非磁性金属带铠装……………6外护套代号聚氯乙烯外护套……………………2聚乙烯外护套………………………3其它代号JK——架空电缆ZR——阻燃型NH——耐火型M——煤矿用阻燃电缆22——钢带铠装聚氯乙烯护套23——钢带铠装聚乙烯护套62——（双）非磁性金属带铠装聚氯乙烯护套低压电力电缆直接埋地敷设时，应选用铠装电缆4.产品表示方法产品用型号、规格（额定电压、芯数、标称截面）等表示。例如：a）铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆，额定电压0.6/1kV，5芯，3*120+2*70表示为：YJV22-0.6/13*120+2*70b）铝芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，额定电压6/10kV，3芯，标称截面150mm2表示为：YJLV-6/103*150c）铜芯交联聚乙烯绝缘非磁性金属带铠装聚氯乙烯护套电力电缆，额定电压0.6/1kV，单芯，标称截面240mm2表示为：YJV62-0.6/11*240聚氯乙烯绝缘结构采用绝缘线芯分色（一般双色）交联聚乙烯绝缘电缆绝缘线芯分色要求采用色带或是色纱分色（黑）两芯分色：红、蓝三芯分色：红、黄、绿四芯分色：红、黄、绿、蓝五芯分色：红、黄、绿、蓝、黑（黄/绿）如客户有特殊要求，按客户要求进行分色。五.挤塑工序生产设备挤塑机组中各设备所承担任务的不同，将设备分为主机、辅机和控制系统。(1)挤塑机组的主机是塑料挤出机(2)辅机主要包括放线装置、放线张力控制装置、冷却水槽、印字计米装置、火花检验、牵引装置、收排线装置等。(3)控制系统塑料挤出机(例SJ-90/25)●挤塑主机由挤压系统、传动系统、加热和冷却系统组成。挤压系统包括螺杆、机筒、料斗和模具等——均匀塑化、连续均匀挤包在导线和缆芯——加热机筒、螺杆旋转生热。——挤出塑料三阶段①塑化阶段在机筒内完成②成型阶段在机头经模具挤出成型③定型阶段即挤出后经水槽冷却又回到固态（玻璃体）●螺杆螺杆是挤塑机核心，螺杆分三段，加料段对塑料压实和输送；压缩段进一步压实塑料，使之加热塑化，全部成粘流态；均化段使粘流体输送中进一步塑化和均匀化，定压、定量、定温从机头中挤出。各段长度不同。●温度控制聚氯乙烯（PVC)温度控制150～175℃聚乙烯（PE)温度控制160～200℃架空绝缘料温度控制145～180℃低烟无卤聚烯烃温度控制130～160℃硅烷交联料温度控制145～180℃由于塑料品种的不同，甚至同种塑料（如聚乙烯）由于其结构组成不同，其挤出温度也不尽相同，作业指导书中对操作温度的比较，设备不同，机筒壁厚薄不一样，测温点的深浅不一样，仪表误差不同，而且测温点是在机筒和机头外壁上，未深入熔体中，因此测得的实际是机筒和机头的温度，与物料的实际温度也有差异，因此，挤出过程中应随时观察塑料的塑化质量，并调节温控，挤塑温度过低，易造成塑料制品塑化不好，挤塑温度过高，易造成焦烧。具体温度详见作业指导书●螺杆转速螺杆提高螺杆转速是提高生产速度，实现高速挤出的重要手段，不过螺杆转速增加，流率增加，物料在机内停留的时间缩短，会导致塑料塑化程度下降，所以需要增加螺杆转速来提高挤出速度时，这时必须考虑加热温度，以保证高速挤出时的塑料挤出质量。●牵引速度为保证产品的质量，要求牵引速度均匀稳定，与螺杆转速协调，以保证挤出厚度与制品外径的均匀性，如果牵引速度不稳定，挤包层易形成竹节状，粗细不均。●产品冷却对于聚乙烯等结晶型聚合物的冷却，则应考虑到结晶问题，冷却宜采用水槽由高到低逐段降低水温冷却。●过滤网的作用挤塑机中过滤网的作用是增加挤出压力，使塑料充分塑化，过滤胶料中杂质，保证产品质量●电缆火花试验电缆的火花试验电压与绝缘厚度有关。●绝缘线芯绝缘厚度，应不低于规定标称值的90％-0.1mm六.挤塑工序操作要点原材料注意事项对于电缆的绝缘和护套材料，水分和固体杂质是常见的影响产品质量的因素，轻者造成产品外观不好，绝缘性能下降，重者会导致绝缘击穿、护套破损而产生废品（1）干燥塑料受潮或含有过量水分时，不仅会影响绝缘和护套层的机械性能，还会降低绝缘耐电强度。材料中的水分在挤出过程中受热生成水蒸气，在塑料层中产生气泡，使挤出层表面晦暗，对于存放时间较长以及空气湿度较大时要对塑料进行干燥处理。（2）去除固体杂质为保证电线电缆产品的电气绝缘性能，必须对原材料中的机械杂质进行严格控制。对此，除对电缆料生产厂提出较高的要求外，还应搞好生产环境的卫生，避免挤出过程中混入新的杂质，在机头处装过滤网滤除已混入的杂质。高压电缆绝缘生产，采用密闭的单独加料间，并对进入加料间的空气进行净化处理，防止空气中的灰尘微粒进入料中。操作注意要点一、开车前做好准备工作1.穿戴好防护用品，将工具及用品放在指定位置对挤出机机身区段和机头按规定的设计温度进行加温2.检查设备各部分机组的润滑、传动和电气控制情况3.选配、调整模具4.前后收放线盘，调整好张力及排线架位置5.生产前按《检验指导书》要求检查挤塑前半成品质量，如：导体材质规格，绝缘材质和颜色。6.准备牵引，并试车观察螺杆转速，牵引转速，主动放线装置，收排线转动，加温控制系统，各部分电气开关，上下冷却水流通情况二、注意事项1.按工艺规定的塑料层厚度要求，调节好放线，主机挤胶量，收线速度，使挤出后制品收排线均匀整齐，在正常生产过程中做到“三勤”，勤测外径，勤检验质量，勤观察设备。2.控制好塑化温度和牵引速度，保证塑料表面色泽均匀，表面无竹节或气泡，无机械损伤现象。3.生产中应控制绝缘的平均厚度并注意控制塑料层的偏心度，其最薄点不得低于工艺要求。配模理论公式1.挤压式配模配模的理论公式（1）模芯D1＝d＋e1（2）模套D2＝d1＋e2式中：D1――模芯出线口内径（mm）；D2――模套出线口内径（mm）；d――生产前半制品最大直径（mm）；d1――挤包塑料层后制品直径（mm）；e1――模芯放大值；单线：0.05～0.20mm，绞线：0.2～1.0mm；e2――模套放大值，0.05～0.15mm。2.挤管式配模（1）模芯D1＝d＋e1（2）模套D2＝D1＋2δ＋2△＋e2式中：D1――模芯出线口内径（mm）；D2――模套出线口内径（mm）；d――生产前半制品最大直径（mm）；δ――模芯嘴壁厚（mm）；△――工艺规定的产品塑料层厚度（mm）；e1――模芯放大值（mm）；e2――模套放大值（mm）。（3）放大值e1或e2的说明。1）绝缘线芯模芯e1的放大值为0.5～3mm；2）绝缘线芯模套e2的放大值为1～3mm；3）生产外护套电缆用模芯e1的放大值,铠装电缆为2～6mm，非铠装为2～4mm；4）生产外护套电缆用模套e2的放大值为2～5mm。1.挤压式模具挤压式模具由无管状承线部分模芯和任何一种模套配合而成，挤压式模具是靠压力实现产品最后定型的，塑料通过模具的挤压，直接挤包在线芯上。优点（1）挤出的塑料层结构紧密结实（2）挤包的塑料能嵌入线芯的间隙中，与制品结合紧密无隙，挤包层的绝缘强度可靠（3）外表面平整光滑缺点（1）不容易调整偏心，