电线电缆挤塑工艺 2010年3月

电线电缆 用以传输电（磁）能，信息和实现电磁能转换的线材产品． 　　广义的电线电缆亦简称为电缆．狭义的电缆是指绝缘电缆．它可定义为：由下列部分组成的集合体：一根或多根绝缘线芯，以及它们各自可能具有的包覆层，总保护层及外护层．电缆亦可有附加的没有绝缘的导体。

电线电缆产品分类 1、裸电线及裸导体制品 2、电力电缆 3、电气装备用电线电缆 4、通讯电缆及光纤 5、电磁线（绕组线） 6.电线电缆的衍生新产品　 因应用采用不同材料如：阻燃线缆、低烟无卤/低烟低卤线缆、防白蚁、防老鼠线缆、耐油/耐寒/耐温线缆等； 　　改变产品结构如：耐火电缆等； 　　提高工艺要求如：医用线缆等； 　　组合产品如：OPGW等； 　　方便安装和降低装备成本如：预制分支电缆等。

电线电缆原材料 导体和金属材料 绝缘和护套材料 屏蔽材料 填充材料 分隔材料

导体和金属材料

绞合导体 新标准不在分左右向 单线：如Ф1.75、 Ф2.7 束线：如32/0.2、30/0.08 正规绞合：如7/1.33，1+6+12+18+24 复绞线：如49/0.25、56/0.3 紧压导体：如7/3.06 新标准不在分左右向

常用绝缘和护套高分子材料1 聚氯乙烯 ( PVC)：长期使用温度70°C、 90°C、 105°C. 1-2 常用绝缘和护套高分子材料1 聚氯乙烯 ( PVC)：长期使用温度70°C、 90°C、 105°C. 弹性体：弹性聚氯乙烯、丁氰-聚氯乙烯，长期使用温度70°C 聚乙烯 ( PE ) LDPE(低密度聚乙烯)长期使用温度70°C. MDPE(中密度聚乙烯)长期使用温度70°C. HDPE(高密度聚乙烯)长期使用温度70°C LLDPE (线性低密度聚乙烯)长期使用温度70°C. XLPE(交联聚乙烯)长期使用温度90°C、 105°C 、 125°C. 聚烯烃（弹性体、低烟无卤）70°C、 90°C、 105°C 、 125°C. 聚丙烯（PP）长期使用温度90°C

常用绝缘和护套高分子材料2 氟塑料 尼龙：PA6 PA66 PA10…一般用于护套 聚酰亚胺：PI ：长期使用温度250°C 1-2 常用绝缘和护套高分子材料2 氟塑料 PTFE(聚四氟乙烯)：长期使用温度250°C FEP(聚全氟乙丙烯) ：长期使用温度200°C PFA(可熔性聚四氟乙烯) ：长期使用温度250°C ETFE XETFE (聚乙烯-四氟乙烯) ：长期使用温度150°C/200°C PVDF（聚偏氟乙烯）长期使用温度150°C 尼龙：PA6 PA66 PA10…一般用于护套 聚酰亚胺：PI ：长期使用温度250°C

多为挤出、绕包、注塑、模压、吹塑等方式来生产和使用 树脂&塑料 不加配合剂一般叫树脂， 加入配合剂叫塑料 多为挤出、绕包、注塑、模压、吹塑等方式来生产和使用

合成树脂+配合剂=塑料 塑料的配合剂大致有以下几种：防老剂（它包括抗氧剂、稳定剂、紫外线吸收剂、光屏蔽剂等，这几种材料在塑料中所起的作用不同但又相互联系，同一种材料可起几种作用，所以统称为防老剂。）；增塑剂；交联剂；润滑剂；填充剂；着色剂；发泡剂；防霉剂；驱避剂；阻燃剂；耐电压稳定剂；抑烟剂等。

塑料挤出机 主要部分：控制系统,传动系统和挤压成型系统.

单螺杆挤出（塑）机的表示 塑料挤出机型号包括螺杆直徑,长徑比,加热方式,冷却方式等技术参数. 举例:SJ90-25DF 90-螺杆直徑90mm F-风冷

单螺杆挤出机规格系列 Ø20、 Ø25、 Ø30、 Ø35、 Ø45、 Ø50、 Ø65、 Ø90、 Ø120、 Ø150、 Ø200、 Ø250 螺杆：普通螺杆、分离型螺杆、销钉螺杆、屏障螺杆、突变螺杆；螺杆参数不同再细分为挤出专用塑料的螺杆； 螺杆主要参数：直径D、长径比L/D、压缩比、螺槽宽度/深度、螺旋角、螺纹形式…

挤塑主机和辅机 主机:挤出机以及挤出机的控制系统,传动系统和挤压成型系统. 挤压成型系统是押出机的主体和核心. 电线电缆用辅机：放线（主/被动）、预热（电热/感应）、校直、冷却定型、标识（油墨/色带/喷印）、测量（X光厚度/直径）、检测（火花/凸凹/电容）、牵引、计米、收排线等。 辅机往往形成衡量挤出机技术水平的重要标志

挤压成型系统 1.加料装置,可分为: a.人工加料 b.自动加料 2.挤压套筒:它是挤塑机的机膛,有内套筒和外套筒组成,共同接受电加热,在内外套筒间安置加热,内套筒与螺杆配合,实现对对塑料的粉碎,软化,熔融,排气,压实,并输送胶料. 3.挤压螺杆: 加料段:颗粒状塑料从料斗进入机筒螺杆.由于螺杆的旋转,产生足够大的推力和反向摩擦力,形成稳定的压力,使胶料混合,初步加热,软化塑料向压缩段推进. 压缩段:由于此段温度较高,预热好的塑料开始塑化压实,最后由固态塑料转变为熔融态塑料.因为螺杆的旋转,继续对塑料进行混合搅拌,实现初步塑化且初步压实. 熔融段(均压段):在螺杆旋转推力的作用下,经初步塑化,初步压实的塑料被推入均压段,此段螺槽溶剂最小,从而产生更大的压力,温度又最高,塑料在高温高压下,塑化更均匀,在落感的推力下,等压定量的被推如机头,从模口挤出成型. 4.过滤板:放在螺杆顶端的过滤器,可放置40—120目的网膜,可用合金钢制成,圓孔成60度倒角,使胶道成流线型,蜂巢板中间孔分布疏,边密.用语过滤塑料中的较大的杂质,调节压力使料流由旋转运动变为直线运动. 5.机头:是由合金钢内套和碳素钢外套构成.机头安装有挤压模具.机头既是保温器,有是压实装置.机頭和机身的位置可分为直角机头(机头和机身成90度角)和斜角机头(机头和机身成120度角).

挤塑参考温度 塑料品种 加料段 熔融段 均化段 机脖 机头 模口 聚氯乙稀 130～140℃ 150～170℃ 155～180℃ 160～180℃ 160～175℃ 170～180℃ 150～160℃ 160～170℃ 175～185℃ 175～180℃ 170～175℃ HDPE 140～150℃ 180～190℃ 210～220℃ 210～215℃ 200～190℃ 200～210℃ LDPE 氟-46 260℃ 310～320℃ 380～400℃ 350℃ 250℃

挤出模具分类 按配合分类：挤压式、挤管式、半挤管式 型式分类：校模式、免对式 规格分类：Ｕ７、U14…

挤管式模具具有以下优点 （1）挤出速度快。挤管式模具充分利用塑料可拉伸的特性，出胶量由内模和外模之间的环形截面积来确定，它远大于护套的厚度，所以线速度可根据拉伸比不同而有所提高。 （2）操作简单，偏芯易调整。挤出物的径向厚度的均匀性只由内外模的同心度来决定。只需调整机头调偏螺钉，即可达到所要求的偏心度。 （3）配模方便。同一套模具可以利用调整拉伸比的办法，挤制不同尺寸的护套。 （4）塑料经拉伸后发生“定向”作用，特别对结晶性高聚物，其机械强度经拉伸后明显提高。 （5）厚度容易控制，挤出稳定。通过调整牵引速度来调整拉伸比，可以改变挤出厚度。 （6）在某些特殊要求中可以挤包得很松，在缆芯外形成一个松包的空心管。

挤管式模具的缺点 塑料层的致密性差。因为内模、外模之间的夹角很小，塑料在挤出时受到的压力较小。为了克服这一缺陷，可以在挤出中增加拉伸比，使分子排列整齐而提高塑料层的致密性。 塑料层与缆芯的结合力差。可通过抽真空或提高拉伸比的方法解决。 挤出圆整性不如挤压式，缆芯的任何不均匀性都能在挤包层表面反映出来。 调偏操作对操作者的技能要求高，而且重复性差。 挤出层热收缩大：很多产品对挤出层有热收缩要求，但挤管式挤出的产品通常不能满足，挤管式挤出PVC电缆料热收缩通常会大于7％，挤出PE/XLPE通常会大于4％。

挤压式模具优点 挤出的塑料层结构紧密，外表平整，挤出外径均匀。 热收缩性能好

挤压式模具缺点： （1）该模具调偏困难，尤其是当线芯和缆芯不平直时，容易造成塑料层偏心严重，厚薄不容易控制。 （2）挤出质量对模具依赖性较大，对内外模的匹配性要求较高，对生产线的轴线同芯度要求也较高。 （3）挤出线芯弯曲性能不好。 因此，挤压式模具一般仅用于小截面线芯或要求挤包紧密，外表特别圆整的线芯，以及挤出塑料允许拉伸比过小者。

热挤塑配模 挤管式两个重要参数：拉伸比、平衡系数 熔融粘度小的：挤管、挤压均可 熔融粘度大的：挤管 熔融后流动性差的：挤压或半挤压 需挤出致密的：挤压 挤管式两个重要参数：拉伸比、平衡系数

拉伸比和平衡系数 拉伸比（ＤＤＲ）＝（ＤD 2 － D T 2）/（ｄb2 － ｄc2） 拉伸平衡（ＤＲＢ）＝（ＤＤ/ｄb）/（ＤＴ/ｄc） ｄｃ ｄｂ ＤＤ ＤＴ 拉伸比（ＤＤＲ）＝（ＤD 2　－　D T 2）/（ｄb2　－　ｄc2） 拉伸平衡（ＤＲＢ）＝（ＤＤ/ｄb）/（ＤＴ/ｄc）　　　

拉伸比：S、DDR 所谓拉伸比就是塑料在模口处的圆环面积与包覆与电线电缆上的圆环面积之比，即模芯模套所形成的间隙截面积与制品标称厚度截面积之比值； 材料 F46 PFA F40 LDPE HDPE PVC PA K 0.95-1.15 1.0-1.1 1.0-1.05 常用S值 5-200 20-150 5-80 1.3-2 1-1.2 1.2-1.8 1.5-3 S 2-350 5-120 1.5-10 1.2-5 1.5-5

平衡系数K、DRB 根据模具选择而计算，可以得出三种情况： K>1 称为紧包 K=1 称为平衡拉伸 K〈1 称为松包

PVC、PE热挤塑配模之：挤压式 挤压式： 内模：能通过芯线最大直径，一般小直径=d+0.05~0.5mm，大直径= d+0.5~2mm

PVC、PE热挤塑配模之：挤管式 挤管式： 内模：能通过芯线最大直径，一般小直径=d+0.05~1mm，大直径= d+0.5~8mm 外模：=内模管外径+（2.5~4）t

远远未达到结束，这只是介绍！ 挤塑理论是实践性理论，始于70年代，杜邦公司批量生产了F46，为推销此料，经反复挤出实践，推出拉伸比S和平衡系数K理论，同时发现此理论适用于其他塑料，成为挤塑理论依据之一。但仍然属于典型经验性理论。 需不断在实际生产中，根据不同材料、设备特性、挤出前线材状况、环境等因素灵活运用。 没有最合理，只有更合理。