1. 尼龍擠出工藝
二、尼龍護套的製造工藝
由於尼龍材料具有與普通塑料不同的特性,因此,在擠出過程中提出了一些獨特的工藝要求。以下對生產工藝的主要要求作一些論述。
1、 乾燥工藝
由於尼龍料是極性介質,易吸潮,據材料廠家介紹�當尼龍料含水量超過0.3%,就無法擠出,在實際生產過程發現尼龍料受潮後,擠出護套就會起泡�如泡沫、出現粒狀物或破損。尼龍6材料本身用抽真空的真空袋包裝,沒有破包可直接投人使用,但如運輸過程損破、密封不良或開包未及時用完等,均必須烘乾方可使用。
所以受潮尼龍料使用前應進行預乾燥。最好用抽真空、旋轉桶加熱去除水分,每次乾燥量不得超過乾燥器容積3/5。如容人量太大,乾燥器內物料難以旋轉,造成受熱不均,時間短水分難以除凈�時間長會使部分物料氧化變黃,無法滿足擠出表面的要求。抽真空的真空度應達到0.05MPa以上,否則水分難以去除,若採用水蒸汽加熱,以水蒸汽量來控制加熱溫度,溫度宜為80±50℃,加熱溫度太高尼龍料會氧化並變黃。
擠出機的要求
擠出機有立式和卧式兩種。螺桿長徑比一般為20:1 ;25:1,螺桿和機筒間隙為0.14-0.18mm,壓縮比為4:1或3.5:1
普通漸進型的螺桿在低速時可保證塑化,但擠出量不大,而分離型螺桿塑化更均勻,擠出量更大。
A、溫度的控制
尼龍6的擠出溫度較窄,溫度控制要求較高,溫度太高尼龍會引起焦燒�溫度太低尼龍會冷凝固化造成模具的堵塞。尼龍6具有明顯的熔點215℃,且冷凝特別快,所以擠出機各區段的溫度都必須略高於215℃,擠出機自進料口至擠出模具的各區段控制溫度�允許偏差±7℃)如下�
1區段 2區段 3區段 4區段 5區段
230℃ 235℃ 235℃ 235℃ 235℃
擠出溫度要根據氣溫、出線速度和尼龍出膠量大小等作適當調整,特別要注意擠出機機頸的溫度,因為這是連接處,再加上這個區域中有過濾板、濾網、法蘭夾套等,散熱面積大,因此很難加熱到位,若加熱未達到要求,而尼龍6冷凝速度快,所以很容易在剛開機時此處區域形成部分尼龍固化,使擠出機無法出膠,這時螺桿有斷裂的危險。因此剛啟動時機頸溫度或緊靠機頸兩頭的溫度要偏高5℃,以利於傳熱,待各區段溫度達到規定值後要再保持5-10min,以保證機頸處溫度達到預定的要求,這樣就不會產生凝結及堵塞。另外,螺桿剛啟動的同時應立即注意觀察螺桿電流儀表,觀察電流是否異常偏大,若電流偏大,此時應及時停機,並調高加熱溫度或繼續加熱。
濾網的作用
1、過濾掉微粒雜質、焦燒顆粒�
2、增大物流的阻力和反壓力,使尼龍塑化更均勻�
3、增大壓力,使擠出流量均勻。
濾網分為兩層�40目+80目或56目+80目。由於尼龍是粘流態其壓力不大,不會擠破濾網。
模具的選擇
擠包的尼龍護套厚度很薄,只有0.1-0.3mm,�因此,若是選擇可調偏心的機頭,則護套擠出時偏心調節很困難,所以最好選擇免調偏心的機頭或稱自定心機頭,進行護套擠出。
1對於絕緣和護套同一個機頭雙層共擠的免調偏心擠壓式模具�
聚氯乙烯絕緣尼龍護套雙層共擠擠壓式具結構尺寸的選擇�
模芯孔徑= 導線直徑+0.1-0.2mm
模芯承線長度=4-5mm
中間模孔徑= 絕緣外徑+0.15-0.25mm
中間模承線長度=2-4mm
模套孔徑= 護套外徑+0.15-0.3mm
模套承線長度=3-5mm
免調偏心擠壓式模具選擇要點是中間模和模套的孔徑應適當的放大,得出此結論來自於生產實踐。按常規選擇模具中間模的孔徑應和絕緣外徑相同,模套孔徑和護套外徑相同,但實際生產過程由於模具加工精度、模具裝配精度等問題,會造成絕緣和護套偏心均較大,給生產帶來一定的難度,後將模具放大進行了驗證,通過對多種規格的驗證和比較發現,選擇放大的中間模和模套,有利於提高絕緣和護套的同心度,例如模具孔徑無放大時,一般絕緣最薄點和最厚點厚度相差0.15mm,尼龍護套最薄點和最厚點相差0.1mm�而模具放大後絕緣最薄點和最厚點厚度相差0.10mm,尼龍護套最薄點和最厚點相差0.06mm,說明模具放大後提高絕緣和護套的同心度效果顯著。經分析可能的原因是�模具孔徑小時,擠出反壓大,再加上由於本身模具加工及裝配引起的偏心,形成的擠出壓力差較大,所以偏心度較大�模具孔徑放大時,擠出反壓減小,擠出壓力差就減小,所以偏心度反而減小。但是模具放大隻能按上述規定范圍適當調整,同時放大值還和絕緣及護套的厚度有關,若模具放大值過大時,絕緣和護套的擠出也會脫節,或使絕緣外徑變粗。
2絕緣和護套分別進行擠出的模具選擇。
①絕緣擠出的擠壓式模具通常按常規選取模具�見圖2。模具結構尺寸的選擇如下�
模芯孔徑= 導線外徑+0.1+0.15mm
模芯承線長度= 4 - 5 mm
模套孔徑= 絕緣外徑+0.05mm
模套承線長度=2-4mm
②尼龍護套擠出的擠管式模具�
若使尼龍擠出的拉伸比小,則模芯和模套的間隙要小,出膠量和生產線速度就小,生產效率低�若拉伸比過大將發生料流的圓錐形拉破、撕裂和表面粗糙等缺陷,所以應合理選擇拉伸比S=5-7。拉伸比計算公式為�
S=D2-D2/d2-d2
式中,D2為模套內徑 mm�D1為模芯外徑 �mm�d2為成品線外徑�mm� d1為絕緣線芯外徑�mm。
尼龍擠出模具的模芯內徑選擇不能太小,太小會使絕緣線芯與模芯壁發生摩擦而刮傷�也不能太大,太大會造成尼龍拉伸過度,所以模芯內徑應比絕緣外徑增大1-2mm。所以擠管式尼龍擠出模具選擇如下�
模芯孔徑= 絕緣外徑+�1-2mm
模芯承線長度= 5-6mm
模套孔徑= 模芯外徑+2x護套厚度+0.7-0.9mm
模套承線長度= 4-5nun
3其它注意事項。裝配時應將模具殘留物清洗干凈。尼龍6擠出溫度宜為210℃-220℃,此時尼龍固化較好呈整塊可容易的剔除�同時應檢查模具的光潔度,模具表面的任何缺陷都可能造成護套表面凹痕�機芯和機頭的配合度要好,模芯和模套的加工精度都將影響到尼龍護套的同心度�機芯內腔和相關部件要保持清潔,應去掉附著在上面的剩膠雜質和焦粒,否則會裝配不良引起護套的偏心。目前我廠擠出的尼龍護套最薄點和最厚點相差約為0.05mm。
擠出生產工藝流程及各自優缺點
一、第1種生產工藝流程�
該流程絕緣和護套分兩步進行,即先擠出PVC絕緣,然後冷卻後再擠尼龍護套,這是最早的一種工藝流程。這種工藝流程優點是絕緣和護套便於調偏心,操作簡單,印字容易.�缺點是護套表面外觀差,絕緣和護套易分層,護套表面易起皺,使絕緣印字看不清。這些缺點均是由於絕緣線芯表面是冷態,因此,當尼龍護套擠於絕緣表面時突然遇冷、驟然收縮所造成的。由於用戶無法接受這種表面外觀太差的產品,所以該流程已遭淘汰。
二、 第二種生產工藝流程
該流程絕緣和護套是在一個機頭雙層共擠一次完成,採用的是免調偏心機頭。這種工藝流程的優點是成品表面光滑均勻透明,絕緣和護套間無氣隙,外觀為最好,線速度也較快�缺點是裝機、洗機操作不便�由於採用免調偏心機頭,因此,對模具加工精度要求高,對模具清洗及裝配要求也很高。
其次,由於雙層一次共擠對導線壓力較大,導線要求絞合緊密,否則絞線會倒退打花或拉斷。
工藝中應注意事項�
A、應注意溫度控制,因尼龍6其熔點在215℃左右,受冷易冷凝結塊,一般加熱溫度在225℃以上。而聚氯乙烯擠出溫度為170℃左右,在200℃以上時易受熱分解,故機頭加熱須分兩段,一段絕緣加熱,一段尼龍加熱,尼龍護套只加熱到分流環處和模套口,絕緣加熱段溫度控制應比常規低5-8℃�否則絕緣會因經過機頭225℃高溫受熱而分解並產生氣體,使尼龍護套表面外徑變粗、起皺,不光滑。
B、原先印字是經過兩段水槽冷卻後再印,由於線表面是冷的,印字較模糊或不夠清晰,用專用油墨,依然不行�後將印字移到水槽中間,就解決印字難的問題。印字的關鍵是線表面應有一定的溫度,經驗證線表面溫度應高於50℃,這樣有利於油墨的擴散和吸附。因為線表面溫度高,油墨分子吸收到的能量多,從而引起的分子運動和擴散就劇烈,相互間的滲透和吸附力就強,這時可直接採用普通油墨。
C、 冬天時尼龍厚度若超過0.25mm,尼龍冷卻水槽的第一段應用50℃左右水冷卻,否則尼龍護套驟冷,使尼龍護套殘留內應力,在復繞和包裝時易引起尼龍護套脆裂。
D、 在尼龍6的擠制前,應清除擠出機中螺桿與螺筒內雜質,如塑化不完善的塑料或其焦燒顆粒。有時,將干凈的塑料如PVC絕緣料、尼龍加人料筒,並啟動擠出機,藉助於螺桿旋轉用干凈塑料頂出雜質,這過程我們俗稱為「開機前的打料」,但是應注意�如設備加裝旁通裝置BYPASS的,開機前打料可將螺桿里的料通過旁通裝置流出�如設備沒有加裝旁通裝置,打料時一定要先打PVC絕緣料,再打尼龍料,否則先打尼龍料,尼龍會倒流到模芯,而模芯的溫度約為160-180℃,尼龍6就會在模芯外壁冷凝為不均勻的凝固物,造成絕緣偏心。
三、第三種工藝流程�
該流程絕緣和護套在兩個機頭按1+1方式先後一次擠出,絕緣機頭是可調偏心機頭,護套機頭是免調偏心機頭。這種工藝的優點是易於調偏心,同心度較好,表面光滑。其次,利用尼龍的拉伸比范圍較大的特性,採用同種規格的擠管式模具可擠制不同規格的產品,所以操作較簡單。�缺點是絕緣和護套間有輕微氣隙,線速度受絕緣和護套兩個機頭之間距離限制。
擠出工藝中注意事項�
A、絕緣線芯應和護套機頭保持在同一直線上,否則由於絕緣未冷卻處於軟態,過護套擠出模具的模芯時會被刮傷或刮破。
B、注意絕緣和護套兩個機頭之間距離及生產的線速度。由於絕緣擠出後,絕緣表面有氣體產生,若氣體未揮發干凈而直接進人護套的擠出,輕微的會造成絕緣和護套間有明顯氣隙,嚴重的會造成護套脫節,不能連續生產。
C、在護套擠出的擠出機機頭後加裝抽真空裝置,主要作用是抽取絕緣表面氣體,增加線速度,同時增加絕緣和護套之間的緊密度,減少絕緣和護套之間的氣隙。
D、印字裝置應放在兩個水槽之間進行印字。
四、第四種工藝流程�
該流程絕緣和護套在兩個機頭按1+1方式先後一次擠出,絕緣機頭是可調偏心的機頭,護套機頭是免調偏心的機頭。擠出絕緣後浸水冷卻可去除絕緣氣體揮發物,以及避免絕緣擠護套時刮傷。
優點�絕緣易於調偏心,護套同心度較好,表面較光滑。護套將用擠管式擠出,幾種相近規格的線可採用同規格模具而不用頻繁更換護套擠出模具,操作較簡單。印字印在絕緣層表面,而處在護套內部,所以不易擦掉�缺點�絕緣和護套間有輕微氣隙�線速度受絕緣和護套兩個機頭之間距離的限制。
工藝中注意事項�
A、注意絕緣和護套兩個機頭之間距離及生產的線速度。擠出絕緣經浸水冷卻並去除絕緣氣體揮發物,但冷卻水槽不能太長,約為0.5-1.5m,否則因水分吹不幹而造成印字不清浙、尼龍護套起泡、脫節或呈竹節形,所以冷卻後必須將絕緣線芯吹乾�
B、在護套擠出機的機頭後加裝抽真空裝置,增加絕緣和護套之間的緊密度,以減少絕緣和護套之間的氣隙�
C、印字裝置安裝在兩個水槽之間。
如上所敘,�第一種工藝流程由於用戶無法接受尼龍護套表面外觀的缺陷,所以已遭淘汰。第二種生產工藝流程是絕緣和護套用一個機頭雙層共擠,護套的包覆性是最好的,表面外觀也是最好的,但由於是雙層共擠,其模芯,中間模,模套三個模子要同時調偏心較困難,操作拆卸清洗較不方便。第三種和第四種生產工藝流程都是絕緣和護套分別擠出的,但處於同一條流水線,這種工藝製造的電線其絕緣和護套包覆性尚差,絕緣和護套之間有時會有氣隙,從外表看有一層霧汽狀,但其操作簡單、拆卸清洗也較方便,絕緣和護套偏心調節較容易,所以為許多廠家所採用。另外,應注意�第2種和第3種生產工藝流程中擠護套時的絕緣線芯表面要有一定溫度,50℃以上,否則絕緣和尼龍結合不緊密、分層,影響產品表面質量。
尼龍護套電線作為一種性能可靠的用線,正以其獨特的優點,逐步為廣大用戶所接納,並逐漸替代了普通建築用全聚氯乙烯電線,將極大地提高我國建築布線的安全性、可靠性和適用性。由於尼龍材料的諸多特性,生產工藝的有一些方面還值得研究探討。
2. 常用的塑料模塑料收縮率是百分之幾,是怎麼計算模具尺寸的
尼龍料也有幾種,收縮率如下,你看看你具體是什麼材料:尼龍6(聚醯胺PA6)收縮率:1.0%~2.5%尼龍66(聚醯胺PA66):0.6%~1.4%尼龍610(聚醯胺PA610):0.3%~1.5% 等…計算時採用平均收縮率即(最大收縮率+最小收縮率)/2,最大最小就是上面給的兩個值,型腔尺寸=(1+平均收縮率)X產品實際尺寸