挤塑工培训资料

上海易初电线电缆有限公司工艺知识培训资料上海易初电线电缆有限公司挤塑工序培训资料2010年6月上海易初电线电缆有限公司工艺知识培训资料挤塑工序培训计划一、培训目的和要求1、通过对各种电线电缆产品知识的再次学习，牢固掌握产品型号、电缆结构、电缆材料等相关内容；2、掌握公司所有产品的工艺流程；3、本岗位的岗位职责、工作内容和权限；4、掌握质量管理的基础知识，了解ISO9000族标准的内容；二、培训内容1、电线电缆制造基础知识，尤其是本工序的基础知识；2、提高产品制作水平和合格率。上海易初电线电缆有限公司工艺知识培训资料电缆挤塑工艺讲义1.挤出设备塑料挤出机组通常由放线及放线张力装置、校直装置、线芯予热装置、主机、控制系统、冷却系统、计米器、耐压装置、牵引装置、收线张力调节装置、排线和收线机构组成。1.1辅助装置1、放线装置对放线机构的基本技术要求：放线速度要均衡而不应有跳动；线盘的装、御要方便、迅速；动转灵活、安全可靠性大；能为连续生产提供保障。2、校直装置校正线芯，防止因线芯的弯曲而产生偏芯。3、预热装置烘干半制品，这对于以吸湿性材料作垫层绕包的半制品，通过预热能有效的烘除其中的水分和湿气，防止潮气的作用使护套中出现气孔的可能；对于绝缘层，尤其是薄壁挤出，不能允许气孔的存在，线芯在挤出前通过高温预热，进行彻底清除表面水分和油污，还可减小温差，稳定挤出量，保证挤出质量。4、冷却装置上海易初电线电缆有限公司工艺知识培训资料实现塑料由粘流态往高弹态、玻璃态的转变。冷却的主要形式有风冷和水冷。5、耐压试验装置为了发现并消除线芯塑料绝缘层的薄弱结构，及时发现挤出的缺陷，最大限度地减少废品。6、牵引装置实现电线电缆挤塑过程的边疆直线运动。型式有轮式和履带式。7、收排线机构实现收线盘制品排列均匀、整齐。8、其它辅助装置包括计米器、印字装置等。2.2主机塑料挤出机组的主机，即螺杆挤出机。挤出机由控制系统、传动系统和挤压成型系统组成。1、挤出机的控制系统包括加热系统、冷却系统及工艺测量系统。上海易初电线电缆有限公司工艺知识培训资料加热系统：电缆绝缘及护套挤出是根据热塑性塑料变形我特性，使之处于粘流态进行的。塑料挤出机控制系统中的加热系统就是实现塑料物态转变的重要设施。冷却系统：包括螺杆冷却和机身冷却。塑料挤出是在加热情况下进行的，而挤出机在开始连续工作后，又是一个磨擦生热的过程，导致温度升高，当温度升高过大，则会生产“烧焦”和塑料的分解。为防止挤出过程中温度过高，须对螺杆和机身进行冷却，以达到塑料挤出的“最佳塑化温度”。参数测量系统：螺杆转速、负荷，收线速度、挤出机各段温度及各段加热电流等。2、挤塑机传动系统包括齿轮和皮带的机械传动。3、挤塑机的挤压成型系统主要包括：加料装置、机筒、螺杆、过滤板、机头及模具。加料装置：分自动加料和手动加料。上海易初电线电缆有限公司工艺知识培训资料机筒：由内、外套筒组成。内套与外套共同接受电加热，对机身起“热源”作用，与螺杆配合，实现对塑料的破碎、软化、融熔、塑化、排气并压实，向成型系统连续而均匀地输送胶料的作用。螺杆：挤出机的“心脏”，只有螺杆的运动才能完成塑料挤出。螺杆的旋转产生剪切力，使塑料破碎；螺杆的转动产生推力，使破碎的塑料连续前进并因此产生挤出压力，并由这个挤出压力的作用，在筛板及压力所及的其他部位产生反作用力，造成塑料的迥流及搅拌，从而实现挤塑过程的全面均衡。螺杆的分段及各区段的基本职能：(1)料段：主要是对塑料进行压实和输送。(2)塑化段：作用是将加料段送来的塑料进一步压实和塑化，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。(3)均化段：作用是将塑化段已经塑化好的粘流态塑料，使之定压、定量和定温地从机头中挤出。滤板：作用是过滤塑料中的杂质，在使用的同时还应填加40～80目不等的不锈钢丝网。滤板最重要的作用是压力调节和实现胶料由旋转运动变为直线运动的功能。机头：作用是使出膛的胶料进一步压实，为成型提供较为密实结构的胶料。3.挤塑原理上海易初电线电缆有限公司工艺知识培训资料挤出机挤出原理是利用螺纹形状的螺杆在加热的料筒中旋转，将料斗中送来的塑料向前挤压，使塑料逐渐受热，均匀塑化，通过机头和模具，将塑料挤包在线芯上。1、挤出过程中塑料的流动机理塑料在挤出机中完成可塑成型是一个复杂的物理过程，即包括了破碎、融熔、塑化、排气、压实并最后成型。挤出过程可分为三个阶段：塑化段，成型段，定型段。(1)塑化段指塑料的混合、熔融和均化，它是在机筒内完成的。经过螺杆的旋转作用，使塑料由颗粒状固体变为可塑化的粘流体。塑料在塑化阶段取得热量的来源有两个方面：一是机筒外部的电加热，二是螺杆放置时产生的磨擦热。起初的热量是由机筒外部的电加热产生的，当正常开车后，热量则由螺杆旋转物料在压缩、剪切、搅拌过程中与机筒内壁的磨擦和物料分子间的内磨擦产生。(2)成型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和形状的挤包材料，并包覆在导体或缆芯外。(3)定型阶段上海易初电线电缆有限公司工艺知识培训资料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料状态变为定型的固体状态。2、挤出过程中塑料的流动状态螺杆的旋转使塑料推移，由于机头中的模具、过滤网和过滤板的阻力，使塑料在前进中产生反作用力，这使塑料在螺杆和机筒中的流动复杂化。通常将塑料的流动状态看成是由正流、倒流、横流和漏流这四种流动形式组合的。(1)正流：物料沿着螺槽向机头方向流动，也即正方向流动。这种流动是由螺杆旋转的推挤造成的，塑料的挤出就是由这种流动产生的。(2)逆流：逆流与正流的方向相反，它是由机头，模具，过滤网等对塑料反压力所引起的。所以也称反压流动。(3)横流：沿X轴方向也就是与螺纹相垂直方向的流动。它也是螺杆旋转时推挤所造成的流动。塑料沿X方向流动，到达螺纹侧壁时，料流便向Y方向流动，以后又被料筒或螺杆挡住，不得不改变流向，这样便形成了环流，这种流动对物料的混合，热交换和塑化影响很大，但对总的生产影响不显著，一般都不考虑。(4)漏流：漏流也是由于螺杆头部模具、机头、滤网等对塑料的反压力引起的，漏流不是在螺槽中运动，而是产生在螺纹顶端和料筒之间，螺杆与料筒的间隙通常很小，所以流动速率要比正流和逆流小得多，漏流一般讲是我们挤塑不欢上海易初电线电缆有限公司工艺知识培训资料迎的，漏流过多会造成一部分塑料在机身内停留时间过长，使料变烂、变粘，甚至导致塑料分解。3、挤出质量挤出质量是指：塑料的塑化情况是否良好，几何尺寸是否均一。决定塑化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，挤出温度过高不但造成挤出压力的波动，且导致塑料的分解，因此挤出温度应按工艺温度控制。外施温度必须留有余地，使其充分塑化往往依赖于挤出中的热交换和塑料在挤出过程中的受热时间的处延长。确保塑化的重要考虑之一是提高螺杆旋转时塑料所产生的剪切应变率，以达到机械混合均匀，挤出热交换均衡，并由此为塑化均匀提供保障。几何尺寸均一，指外径的均匀及径向厚度的一致，即消除所谓的“竹节形”和“偏芯”。4.挤出工艺技术4.1温度控制由于塑料品种的不同，甚至同种塑料（如PE）由于其结构组成的不同，其挤出温度也不尽相同。各种塑料挤出尽管使用温度高低不一，但都有一个普遍规律，即从加料段到模口止都有一个温度低——高——低的变化规律。上海易初电线电缆有限公司工艺知识培训资料加料段采用低温，变这是由加料段承担的“任务”决定的，加料段权产生足够的推力，机械剪切并搅拌混合，如温度过高，使塑料早期熔融，不但导致挤出过程中的分解，而且引起“打滑”，造成挤出压力波动，并且过早熔融而致混合不充分，塑化不均匀，所以这段温度一般用低温。熔融段温度要有较大幅度的提高，这是因为塑料在该段要实现塑化的缘故，只有达到一定的温度才能确保大部份组成得以塑化。均化段，塑料在熔融段已大部份塑化，而其中小部份高分子组成尚未开始塑化，而进入均压段，这部份组成尽管很少，但其塑化是必须实现的，而其塑化的温度往往需更高，因此均化段的挤出温度有所升高是必要的，有些时候（在挤出稳定后），可以维持不变，而赖以塑化时间的延续，实现充分塑化。机脖的温度要保持均压段的温度或稍有降低，这是因为塑胶出过滤板后变旋转运动为直线运动，且由滤板将塑胶分散为条状物，必须在其熔融态将其彼此压实。机头承接已塑化且由机脖压实的胶料，起继续挤压使之密实作用。塑胶在此有固定的表层与机头内壁长期接触，若温度过高，势必出现分解甚至是焦烧，特别是在机头的死角处，因此机头的温度一般有所下降。模口，模口的温度根据材料配方的不同有升高也有降低。温度升高可以改观表面光亮，但过高，会造成表层分解和成型的困难，产品难于定型。4.2塑料挤出的速度上海易初电线电缆有限公司工艺知识培训资料挤出速度和螺杆转速成正比，在一般情况下，提高螺杆转速来提高挤出机的生产能力，实现高速挤出。但螺杆转速增加，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，流率增加，物料在机内停留的时间缩短，而且后者的影响超过前面，会因熔融长度延长至均煞费苦化段而破坏正常的挤出过程。所以需要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。塑料的挤出速度或塑化的好坏与使用的塑料材质和温度控制有关，各种塑料的塑化温度有所不同。如果要快速挤出塑料，只有材质优良、温度适当才能实现。另外挤出速度与挤出厚度也有关。4.3牵引速度要求牵引速度均匀稳定，与螺杆转速协调，以保证挤出厚度和产品外径的均匀性。如牵引速度不稳定，挤出外径易形成竹节状，牵引过慢时挤出厚度大，且发生堆胶或空管现象；过快造成挤出拉薄拉细，甚至出现脱胶漏包现象。4.4冷却分螺杆冷却、机身冷却和产品冷却。1、螺杆冷却作用是消除磨擦过热，稳定挤出压力，促使塑料搅拌均匀，提高塑化质量。2、机身冷却上海易初电线电缆有限公司工艺知识培训资料作用是增加机筒散热，克服磨擦过热形成的温升。3、产品冷却作用是确保制品几何形状和内部结构的重要措施。5、网板网板：有过滤作用,即过滤出含于塑料之中的一切颗粒状杂质,然而网板的最主要作用则是压力调节作用和对已实现塑化的胶料运动状态的调节作用。绝缘和护套的挤出中往往在网板内装置40目至80目滤网（不锈钢丝网）。由此使塑胶在前进中受到阻力，即产生挤出推力的反作用力，在此反作用力的作用下，使胶料产生回流。而实现充分塑化，起压力调节作用。另一方面，塑料在内套内作连续旋转运动。而其到成型系统后，希望停止旋转，使其平稳前进。网板恰具有使胶料变旋转运动为平直运动的功能。这就是网板调节胶料运动状态的作用。可见网板虽小，作用很大。6、塑料颗粒大小、潮湿程度对挤出质量的影响颗粒大小不均影响塑化的均匀性，在某一温度下，若大颗粒塑化好，小颗粒可能老胶，影响产品质量；若小颗粒塑化好，则大颗粒可能塑化不好，就有生料存在，造成塑化不均，影响产品质量。塑料中含潮气多时，潮气无法排出，在螺杆中随塑料向前推进，导致塑料制品断而上有气孔，大气泡由于压力大，冲破塑胶层，出现破洞，含有大量潮气时，制品表而呈癞蛤蟆状。塑料中含有微量潮气时，由于料在加料段加温作用，粒子表而温度上升，使潮气通过料斗排出，不致于影响产品质量。7、模具（一）模具的分类按模具的形状可分为下列几种1．模芯：有无嘴、短嘴、长嘴三种。2．模套：有平面、凸面、凹面、高速挤出模套四种。3．模芯与模套配合后有挤压式、挤管式、半挤管式三种。上海易初电线电缆有限公司工艺知识培训资料（二）工艺特性1．挤压式模具是无嘴模芯与一般模套配合，模芯口缩到模套承线径后面，是靠压力实现产品最后定型的，塑料通过模具的挤压，直接挤包在线芯或缆芯上，具有塑胶结构紧密的特性。模芯与模套配合角度及对模距离决定最后压力的大小，影响着胶层质量和挤出质量；模芯与模套尺寸也直接决定着挤出产品的几何尺寸和表面质量,模套成型部分孔径是考虑解除压力后的“膨胀”，以及冷却后的收缩综合因素。而就模芯而言，其孔径尺寸也是很