工 藝 
　　塑料電線電纜的主要絕緣材料和護(hù)層材料是塑料。熱塑性塑料性能*,，具有良好的加工工藝性能,，尤其是用于電線電纜擠制絕緣層和護(hù)層生產(chǎn)時工藝簡便,。電線電纜塑料絕緣層和護(hù)層生產(chǎn)的基本方式是采用單螺桿擠出機(jī)連續(xù)擠壓進(jìn)行的,。由于擠出機(jī)具有連續(xù)擠出的特點,，所以塑料絕緣和護(hù)套的生產(chǎn)過程也是連續(xù)進(jìn)行的,。就電線電纜生產(chǎn)而言,，產(chǎn)品規(guī)格的差異,，擠制部件的不同，往往決定了擠制設(shè)備及工藝參數(shù)的某些變化,。但總的來講,，各種產(chǎn)品，各個部件的擠塑包覆工藝是大同小異的,，下面以一般為主,，個別為輔對擠塑原理、工藝與模具類型進(jìn)行介紹,。 
　　*節(jié) 塑料的擠制 
　　一,、塑料擠出的基本原理 
　　擠出機(jī)的工作原理是：利用特定形狀的螺桿，在加熱的機(jī)筒中旋轉(zhuǎn),，將由料斗中送來的塑料向前擠壓,，使塑料均勻的塑化（即熔融），通過機(jī)頭和不同形狀的模具,，使塑料擠壓成連續(xù)性的所需要的各種形狀的塑料層,，擠包在線芯和電纜上。 
　　1.塑料擠出過程 
　　電線電纜的塑料絕緣和護(hù)套使是采用連續(xù)擠壓方式進(jìn)行的，擠出設(shè)備一般是單螺桿擠出機(jī),。塑料在擠出前,，要事先檢查塑料是否潮濕或有無其它雜物，然后把螺桿預(yù)熱后加入料斗內(nèi),。在擠出過程中,，裝入料斗中的塑料借助重力或加料螺旋進(jìn)入機(jī)筒中，在旋轉(zhuǎn)螺桿的推力作用下,，不斷向前推進(jìn),，從預(yù)熱段開始逐漸的向均化段運(yùn)動；同時,，塑料受到螺桿的攪拌和擠壓作用,，并且在機(jī)筒的外熱及塑料與設(shè)備之間的剪切摩擦的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)，在螺槽中形成連續(xù)均勻的料流,。在工藝規(guī)定的溫度作用下,，塑料從固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴跔顟B(tài)的可塑物體，再經(jīng)由螺桿的推動或攪拌,，將*塑化好的塑料推入機(jī)頭,；到達(dá)機(jī)頭的料流，經(jīng)模芯和模套間的環(huán)形間隙,，從模套口擠出，擠包于導(dǎo)體或線芯周圍,，形成連續(xù)密實的絕緣層或護(hù)套層,，然后經(jīng)冷卻和固化，制成電線電纜產(chǎn)品,。 
　　2.擠出過程的三個階段 
　　塑料擠出zui主要的依據(jù)是塑料所具有的可塑態(tài),。塑料在擠出機(jī)中完成可塑過程成型是一個復(fù)雜的物理過程，即包括了混合,、破碎,、熔融、塑化,、排氣,、壓實并zui后成型定型。大家值的注意的是這一過程是連續(xù)實現(xiàn)的,。然而習(xí)慣上,，人們往往按塑料的不同反應(yīng)將擠塑過程這一連續(xù)過程，人為的分成不同階段,，即為：塑化階段（塑料的混合,、熔融和均化）；成型階段（塑料的擠壓成型）；定型階段（塑料層的冷卻和固化）,。 
　　*階段是塑化階段,。也稱為壓縮階段。它是在擠塑機(jī)機(jī)筒內(nèi)完成的,，經(jīng)過螺桿的旋轉(zhuǎn)作用,，使塑料由顆粒狀固體變?yōu)榭伤苄缘恼沉黧w。塑料在塑化階段取得熱量的來源有兩個方面：一是機(jī)筒外部的電加熱,；二是螺桿旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的摩擦熱,。起初的熱量是由機(jī)筒外部的電加熱產(chǎn)生的，當(dāng)正常開車后,，熱量的取得則是由螺桿選裝物料在壓縮,、剪切、攪拌過程中與機(jī)筒內(nèi)壁的摩擦和物料分子間的內(nèi)摩擦而產(chǎn)生的,。 
　　第二階段是成型階段,。它是在機(jī)頭內(nèi)進(jìn)行的，由于螺桿旋轉(zhuǎn)和壓力作用,，把粘流體推向機(jī)頭,，經(jīng)機(jī)頭內(nèi)的模具，使粘流體成型為所需要的各種尺寸形狀的擠包材料,，并包覆在線芯或?qū)w外,。 
　　第三階段是定型階段。它是在冷卻水槽或冷卻管道中進(jìn)行的,，塑料擠包層經(jīng)過冷卻后,，由無定型的塑性狀態(tài)變?yōu)槎ㄐ偷墓腆w狀態(tài)。 
　　3.塑化階段塑料流動的變化 
　　在塑化階段,，塑料沿螺桿軸向被螺桿推向機(jī)頭的移動過程中,，經(jīng)歷著溫度、壓力,、粘度,，甚至化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化，這些變化在螺桿的不同區(qū)段情況是不同的,。塑化階段根據(jù)塑料流動時的物態(tài)變化過程又人為的分成三個階段,，即加料段、熔融段,、均化段,，這也是人們習(xí)慣上對擠出螺桿的分段方法，各段對塑料擠出產(chǎn)生不同的作用,，塑料在各段呈現(xiàn)不同的形態(tài),，從而表現(xiàn)出塑料的擠出特性。 
　　在加料段，首先就是為顆粒狀的固體塑料提供軟化溫度,，其次是以螺桿的旋轉(zhuǎn)與固定的機(jī)筒之間產(chǎn)生的剪切應(yīng)力作用在塑料顆粒上,，實現(xiàn)對軟化塑料的破碎。而zui主要的則是以螺桿旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生足夠大的連續(xù)而穩(wěn)定的推力和反向摩擦力,，以形成連續(xù)而穩(wěn)定的擠出壓力,，進(jìn)而實現(xiàn)對破碎塑料的攪拌與均勻混合，并初步實行熱交換,，從而為連續(xù)而穩(wěn)定的擠出提供基礎(chǔ),。在此階段產(chǎn)生的推力是否連續(xù)均勻穩(wěn)定、剪切應(yīng)變率的高低,，破碎與攪拌是否均勻都直接影響著擠出質(zhì)量和產(chǎn)量,。 
　　在熔融段，經(jīng)破碎,、軟化并初步攪拌混合的故態(tài)塑料,，由于螺桿的推擠作用，沿螺槽向機(jī)頭移動,，自加料段進(jìn)入熔融段,。在此段塑料遇到了較高溫度的熱作用，這是的熱源,，除機(jī)筒外部的點加熱外,，螺桿旋轉(zhuǎn)的摩擦熱也在起著作用。而來自加料段的推力和來自均化段的反作用力,，使塑料在前進(jìn)中形成了回流,，這回流產(chǎn)生在螺槽內(nèi)以及螺桿與機(jī)筒的間隙中，回流的產(chǎn)生不但使物料進(jìn)一步均勻混合,，而且使塑料熱交換作用加大，達(dá)到了表面的熱平衡,。由于在此階段的作用溫度已超過了塑料的流變溫度,，加之作用時間較長，致使塑料發(fā)生了物態(tài)的轉(zhuǎn)變,，與加熱機(jī)筒接觸的物料開始熔化,，在機(jī)筒內(nèi)表面形成一層聚合物熔膜，當(dāng)熔膜的厚度超過螺紋頂與機(jī)筒之間的間隙時,，就會被旋轉(zhuǎn)的螺紋刮下來,，聚集在推進(jìn)螺紋的前面，形成熔池,。由于機(jī)筒和螺紋根部的相對運(yùn)動,，使熔池產(chǎn)生了物料的循環(huán)流動。螺棱后面是固體床（固體塑料），物料沿螺槽向前移動的過程中,，由于熔融段的螺槽深度向均化段逐漸變淺,，固體床不斷被擠向機(jī)筒內(nèi)壁，加速了機(jī)筒向固體床的傳熱過程,，同時螺桿的旋轉(zhuǎn)對機(jī)筒內(nèi)壁的熔膜產(chǎn)生剪切作用,，從而使熔膜和固體床分界面的物料熔化，固體床的寬度逐漸減小,，知道*消失,，即由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)。此時塑料分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本的改變,，分子間張力極度松弛,，若為結(jié)晶性高聚物，則其晶區(qū)開始減少,，無定形增多,，除其中的特大分子外，主體完成了塑化,，即所謂的“初步塑化”,，并且在壓力的作用下，排除了固態(tài)物料中所含的氣體,，實現(xiàn)初步壓實,。 
　　在均化段，具有這樣幾個突出的工藝特性：這一段螺桿螺紋深度zui淺,，即螺槽容積zui小,，所以這里是螺桿與機(jī)筒間產(chǎn)生壓力zui大的工作段；另外來自螺桿的推力和篩板等處的反作用力,，是塑料“短兵相接”的直接地帶,；這一段又是擠出工藝溫度zui高的一段，所以塑料在此階段所受到的徑向壓力和軸向壓力zui大,，這種高壓作用,，足以使含于塑料內(nèi)的全部氣體排除，并使熔體壓實,，致密,。該段所具有的“均壓段”之稱即由此而得。而由于高溫的作用,，使得經(jīng)過熔融段未能塑化的高分子在此段完成塑化,，從而zui后消除“顆粒”，使塑料塑化充分均勻,，然后將*塑化熔融的塑料定量,、定壓的由機(jī)頭均勻的擠出,。 
　　4.擠出過程中塑料的流動狀態(tài) 
　　在擠出過程中，由于螺桿的旋轉(zhuǎn)使塑料推移,，而機(jī)筒是不動的,，這就在機(jī)筒和螺桿之間產(chǎn)生相對運(yùn)動，這種相對運(yùn)動對塑料產(chǎn)生摩擦作用,，使塑料被拖著前進(jìn),。另外，由于機(jī)頭中的模具,、多孔篩板和濾網(wǎng)的阻力,，又使塑料在前進(jìn)中產(chǎn)生反作用力，這就使塑料在螺桿和機(jī)筒中的流動復(fù)雜化了,。通常將塑料的流動狀態(tài)看成是由以下四種流動形式組成的： 
　　1）正流――是指塑料沿著螺桿螺槽向機(jī)頭方向的流動,。它是螺桿旋轉(zhuǎn)的推擠力產(chǎn)生的，是四種流動形式中zui主要的一種,。正流量的大小直接決定著擠出量,。 
　　2）倒流――又稱逆流，它的方向與正流的流動方向整好相反,。它是由于機(jī)頭中的模具,、篩板、和濾網(wǎng)等阻礙塑料的正向運(yùn)動,，在機(jī)頭區(qū)域里產(chǎn)生的壓力（塑料前進(jìn)的反作用力）造成的,。由機(jī)頭至加料口形成了“壓力下的回流”，也稱為“反壓流動”,。它能引起生產(chǎn)能力的損失,。 
　　3）橫流――它是沿著軸的方向，即與螺紋槽相垂直方向的塑料流動,。也是由螺桿旋轉(zhuǎn)時的推擠所形成的,。它的流動受到螺紋槽側(cè)壁的阻力，由于兩側(cè)螺紋的相互阻力,，而螺桿是在旋轉(zhuǎn)中,，使塑料在螺槽內(nèi)產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)運(yùn)動，形成環(huán)狀流動,，所以橫流實質(zhì)是環(huán)流。環(huán)流對塑料在機(jī)筒中的混合,、塑化成熔融狀態(tài),，是和環(huán)流的作用分不開的。環(huán)流使物料在機(jī)筒中產(chǎn)生攪拌和混合,，并且利于機(jī)筒和物料的熱交換,，它對提高擠出質(zhì)量有重要的意義,，但對擠出流率的影響很小。 
　　4）漏流――它也是由機(jī)頭中模具,、篩板和濾網(wǎng)的阻力產(chǎn)生的,。不過它不是螺槽中的流動，而是在螺桿與機(jī)筒的間隙中形成的倒流,。它也能引起生產(chǎn)能力的損失,。由于螺桿與機(jī)筒的間隙通常很小，故在正常情況下,，漏流流量要比正流和倒流小的多,。在擠出過程中，漏流將影響擠出量,，漏流量增大,，擠出量將減小。 
　　塑料的四種流動狀態(tài)不會以單獨的形式出現(xiàn),，就某一塑料質(zhì)點來說,，既不會有真正的倒流，也不會有封閉的環(huán)流,。熔體塑料在螺紋槽中的實際流動是上述四種流動狀態(tài)的綜合,，以螺旋形軌跡向前的一種流動。 
　　5.擠出質(zhì)量 
　　擠出質(zhì)量主要指塑料的塑化情況是否良好,，幾何尺寸是否均一,，即徑向厚度是否一致，軸向外徑是否均勻,。決定塑化情況的因襲除塑料本身外,，主要是溫度和剪切應(yīng)變率及作用時間等因素。擠出溫度過高不但造成擠出壓力的波動,，而且導(dǎo)致塑料的分解,，甚至可能釀成設(shè)備事故。而減小螺槽深度,，增大螺桿長徑比,，雖然有利于塑料的熱交換和延長受熱時間，滿足塑化均勻要求,，但將影響擠出量,，又為螺桿制造和裝配造成困難。所以確保塑化的重要因素應(yīng)是提高螺桿旋轉(zhuǎn)對塑料所產(chǎn)生的剪切應(yīng)變率,，以達(dá)到機(jī)械混合均勻,，擠出熱交換均衡，并由此為塑化均勻提供保障,。這個應(yīng)變率的大小由螺桿與機(jī)筒間的剪切應(yīng)變力所決定,，其剪切的應(yīng)變率數(shù)值為： 
　　其中：Δ――為剪切應(yīng)變率（1/min） 
　　D ――為螺桿直徑（cm） 
　　N ――為螺桿轉(zhuǎn)速（r/min） 
　　――為螺槽深度（cm） 
　　由此可見,，在保證擠出量的要求下，可以在提高轉(zhuǎn)速的情況下加大螺槽深度,。此外,，螺桿與機(jī)筒的間隙也對擠出質(zhì)量有影響，間隙過大時則塑料的倒流,、漏流增加,，不但引起擠出壓力波動，影響擠出量,；而且由于這些回流的增加,，使塑料過熱而導(dǎo)致塑料焦燒或成型困難。 
　　二,、 塑料擠出機(jī)的操作規(guī)程 
　　塑料擠出機(jī)組是由擠塑機(jī)（主機(jī)）和多臺輔助設(shè)備組成的,，生產(chǎn)中機(jī)組人員應(yīng)密切配合操作.操作人員必須熟悉生長過程和操作規(guī)程。 
　　1.塑料擠出機(jī)的擠塑過程 
　　塑料擠出機(jī)是熱擠設(shè)備,。成盤的電纜或纜芯放置在放線裝置上,，并保證要有一定的張力，在經(jīng)過張緊校直裝置后進(jìn)入擠塑機(jī)頭擠包絕緣層或護(hù)套層,。 
　　塑料顆粒經(jīng)料斗加入擠出機(jī)機(jī)筒,，由于螺桿的轉(zhuǎn)動，進(jìn)入機(jī)膛,，一方面加熱,，一方面由螺桿轉(zhuǎn)動攪拌，促使塑料塑化,，并推向機(jī)頭,，從模口擠出,，完整緊密的連續(xù)擠包在電線電纜線芯或纜芯上,。 
　　為控制塑料層的厚度和擠出壓力，應(yīng)調(diào)節(jié)好模芯與模套間的環(huán)形間距,，使塑料層均勻,。 
　　機(jī)組中各單機(jī)采用單獨傳動，各機(jī)組之間的工作速度可分別調(diào)整,。螺桿和牽引的速度應(yīng)互相配合好,，保證電線電纜擠出外徑和塑料層厚度的均勻，并符合工藝尺寸的要求,。放線和收排線速度要和電線電纜的生產(chǎn)速度配合好,，防止出現(xiàn)其他的質(zhì)量問題。 
　　按工藝規(guī)定的控制溫度,，選配好合適的模具,，經(jīng)常觀察加溫系統(tǒng)的變化、外徑的變化,、速度的變化,，防止塑料層的偏心、焦燒,、塑化不良等現(xiàn)象出現(xiàn),。