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尼龙护套电线挤出生产线工艺技术特点
字体大小：大 | 中 | 小 2007-11-09 20:10 - 阅读：1288 - 评论：0
伟达隆机械有限公司系行业知名电线电缆设备制造厂家，在国内拥有东莞，昆山两地制造工场，
历经多年发展，具备雄厚的技术研发能力及国内较大加工制造能力的专业厂商。各类专业电线电缆设备远销国内外。凭借行业独到的工艺技术、良好的产品品质及优质的技术售后服务，深得各方客户认同及广泛信赖。
我司即从2002年伊始即开始了尼龙电线挤出机的研发制造，至目前为止，已有数十台此类机器的制造经验，比较典型的即为03年重庆鸽牌80+40双层共挤尼龙线挤出生产线，04年印度RRCABLE公司之70+40双层共挤尼龙线挤出生产线，05年青岛电缆60+40尼龙护套及汽车线共挤生产线、05年重庆鸽牌80+40双层共挤尼龙线挤出生产线左右向共二条，05年马来西亚万泰之90+40双层共挤尼龙线挤出生产线。以上机器现均在客户工厂完好地使用，且所做产品完全达到客户各项技术要求。同时，通过与这些客户长期的合作，我司已掌握了全套的尼龙电线挤出生产线的完全生产工艺。目前所获得的尼龙双层共挤技术（一个机头一次挤出）、尼龙印字等多项工艺技术均属行业独创。正因如此，目前该产品已成我公司一主打优势产品，订货不断。

现就国内尼龙护套挤出工艺技术现状及发展叙述如下，供客户参考。

一、尼龙护套的特性

1、耐热性好。连续使用温度可达90℃，过载能力较强，即使在120℃下，也无明显的变形现象，尼龙只有玻璃态和粘流态等两种形态，无高弹态，不易收缩，从而避免了电线由于热收缩而引起电线两端的绝缘露铜。
2、具有优异的机械物理性能。其抗张强度是聚氯乙烯的5倍以上，而且柔软性好
3、具有优良的耐磨性和自润滑性。线缆穿管时既润滑又不易磨破
4、耐油性好。耐油、耐碳氢化合物等，化学稳定性好
5、聚酞胺主链上含有酞胺基，可经受太阳光照射或受紫外线长期照射，耐日光老化性好，使用寿命更长。

二、尼龙护套的制造工艺

由于尼龙材料具有与普通塑料不同的特性，因此，在挤出过程中提出了一些独特的工艺要求。以下对生产工艺的主要要求作一些论述。
1、 干燥工艺
由于尼龙料是极性介质，易吸潮，据材料厂家介绍当尼龙料含水量超过0.3％，就无法挤出，在实际生产过程发现尼龙料受潮后，挤出护套就会起泡如泡沫、出现粒状物或破损。尼龙6材料本身用抽真空的真空袋包装，没有破包可直接投人使用，但如运输过程损破、密封不良或开包未及时用完等，均必须烘干方可使用。
所以受潮尼龙料使用前应进行预干燥。最好用抽真空、旋转桶加热去除水分，每次干燥量不得超过干燥器容积3/5。如容人量太大，干燥器内物料难以旋转，造成受热不均，时间短水分难以除净时间长会使部分物料氧化变黄，无法满足挤出表面的要求。抽真空的真空度应达到0.05MPa以上，否则水分难以去除,若采用水蒸汽加热，以水蒸汽量来控制加热温度，温度宜为80±50℃，加热温度太高尼龙料会氧化并变黄。

挤出机的要求

挤出机有立式和卧式两种。螺杆长径比一般为20：1 ；25：1，螺杆和机筒间隙为0.14-0.18mm,压缩比为4:1或3.5:1
普通渐进型的螺杆在低速时可保证塑化，但挤出量不大,而分离型螺杆塑化更均匀，挤出量更大。
A、温度的控制
尼龙６的挤出温度较窄，温度控制要求较高，温度太高尼龙会引起焦烧温度太低尼龙会冷凝固化造成模具的堵塞。尼龙6具有明显的熔点215℃，且冷凝特别快，所以挤出机各区段的温度都必须略高于215℃，挤出机自进料口至挤出模具的各区段控制温度允许偏差±7℃）如下
1区段 2区段 3区段 4区段 5区段
230℃ 235℃ 235℃ 235℃ 235℃

挤出温度要根据气温、出线速度和尼龙出胶量大小等作适当调整，特别要注意挤出机机颈的温度，因为这是连接处，再加上这个区域中有过滤板、滤网、法兰夹套等，散热面积大，因此很难加热到位，若加热未达到要求，而尼龙６冷凝速度快，所以很容易在刚开机时此处区域形成部分尼龙固化，使挤出机无法出胶，这时螺杆有断裂的危险。因此刚启动时机颈温度或紧靠机颈两头的温度要偏高5℃，以利于传热，待各区段温度达到规定值后要再保持5-10min，以保证机颈处温度达到预定的要求，这样就不会产生凝结及堵塞。另外，螺杆刚启动的同时应立即注意观察螺杆电流仪表，观察电流是否异常偏大，若电流偏大，此时应及时停机，并调高加热温度或继续加热。

滤网的作用

1、过滤掉微粒杂质、焦烧颗粒
2、增大物流的阻力和反压力，使尼龙塑化更均匀
3、增大压力，使挤出流量均匀。
滤网分为两层40目＋80目或56目＋80目。由于尼龙是粘流态其压力不大，不会挤破滤网。

模具的选择

挤包的尼龙护套厚度很薄，只有0.1-0.3mm,因此，若是选择可调偏心的机头，则护套挤出时偏心调节很困难，所以最好选择免调偏心的机头或称自定心机头,进行护套挤出。
１对于绝缘和护套同一个机头双层共挤的免调偏心挤压式模具
聚氯乙烯绝缘尼龙护套双层共挤挤压式具结构尺寸的选择
模芯孔径＝ 导线直径＋0.1-0.2mm
模芯承线长度＝4-5mm
中间模孔径＝ 绝缘外径+0.15-0.25mm
中间模承线长度＝2-4mm
模套孔径＝ 护套外径+0.15-0.3mm
模套承线长度＝3-5mm
免调偏心挤压式模具选择要点是中间模和模套的孔径应适当的放大，得出此结论来自于生产实践。按常规选择模具中间模的孔径应和绝缘外径相同，模套孔径和护套外径相同，但实际生产过程由于模具加工精度、模具装配精度等问题，会造成绝缘和护套偏心均较大，给生产带来一定的难度，后将模具放大进行了验证，通过对多种规格的验证和比较发现，选择放大的中间模和模套，有利于提高绝缘和护套的同心度，例如模具孔径无放大时，一般绝缘最薄点和最厚点厚度相差0.15mm，尼龙护套最薄点和最厚点相差0.1mm而模具放大后绝缘最薄点和最厚点厚度相差0.10mm，尼龙护套最薄点和最厚点相差0.06mm，说明模具放大后提高绝缘和护套的同心度效果显着。经分析可能的原因是模具孔径小时，挤出反压大，再加上由于本身模具加工及装配引起的偏心，形成的挤出压力差较大，所以偏心度较大模具孔径放大时，挤出反压减小，挤出压力差就减小，所以偏心度反而减小。但是模具放大只能按上述规定范围适当调整，同时放大值还和绝缘及护套的厚度有关，若模具放大值过大时，绝缘和护套的挤出也会脱节，或使绝缘外径变粗。
２绝缘和护套分别进行挤出的模具选择。
①绝缘挤出的挤压式模具通常按常规选取模具见图２。模具结构尺寸的选择如下
模芯孔径＝ 导线外径＋0.1+0.15mm
模芯承线长度= 4 - 5 mm
模套孔径＝ 绝缘外径＋0.05mm
模套承线长度＝2-4mm
②尼龙护套挤出的挤管式模具
若使尼龙挤出的拉伸比小，则模芯和模套的间隙要小，出胶量和生产线速度就小，生产效率低若拉伸比过大将发生料流的圆锥形拉破、撕裂和表面粗糙等缺陷，所以应合理选择拉伸比S=5-7。拉伸比计算公式为
S＝D2-D2/d2-d2
式中，D2为模套内径 ｍｍD1为模芯外径 ｍｍd２为成品线外径ｍｍ d1为绝缘线芯外径ｍｍ。
尼龙挤出模具的模芯内径选择不能太小，太小会使绝缘线芯与模芯壁发生摩擦而刮伤也不能太大，太大会造成尼龙拉伸过度，所以模芯内径应比绝缘外径增大1-2mm。所以挤管式尼龙挤出模具选择如下
模芯孔径＝ 绝缘外径＋1-2mm
模芯承线长度＝ 5-6mm
模套孔径＝ 模芯外径＋2ｘ护套厚度＋0.7-0.9mm
模套承线长度＝ 4-5nun

3其它注意事项。装配时应将模具残留物清洗干净。尼龙6挤出温度宜为210℃-220℃，此时尼龙固化较好呈整块可容易的剔除同时应检查模具的光洁度，模具表面的任何缺陷都可能造成护套表面凹痕机芯和机头的配合度要好，模芯和模套的加工精度都将影响到尼龙护套的同心度机芯内腔和相关部件要保持清洁，应去掉附着在上面的剩胶杂质和焦粒，否则会装配不良引起护套的偏心。目前我厂挤出的尼龙护套最薄点和最厚点相差约为0.05ｍｍ。

挤出生产工艺流程及各自优缺点
一、第1种生产工艺流程 
该流程绝缘和护套分两步进行，即先挤出PVC绝缘，然后冷却后再挤尼龙护套，这是最早的一种工艺流程。这种工艺流程优点是绝缘和护套便于调偏心，操作简单，印字容易.缺点是护套表面外观差，绝缘和护套易分层，护套表面易起皱，使绝缘印字看不清。这些缺点均是由于绝缘线芯表面是冷态，因此，当尼龙护套挤于绝缘表面时突然遇冷、骤然收缩所造成的。由于用户无法接受这种表面外观太差的产品，所以该流程已遭淘汰。

二、 第二种生产工艺流程
该流程绝缘和护套是在一个机头双层共挤一次完成，采用的是免调偏心机头。这种工艺流程的优点是成品表面光滑均匀透明，绝缘和护套间无气隙，外观为最好，线速度也较快缺点是装机、洗机操作不便由于采用免调偏心机头，因此，对模具加工精度要求高，对模具清洗及装配要求也很高。
其次，由于双层一次共挤对导线压力较大，导线要求绞合紧密，否则绞线会倒退打花或拉断。

工艺中应注意事项

A、应注意温度控制，因尼龙6其熔点在215℃左右，受冷易冷凝结块，一般加热温度在225℃以上。而聚氯乙烯挤出温度为170℃左右，在200℃以上时易受热分解，故机头加热须分两段，一段绝缘加热，一段尼龙加热尼龙护套只加热到分流环处和模套口，绝缘加热段温度控制应比常规低5-8℃否则绝缘会因经过机头225℃高温受热而分解并产生气体，使尼龙护套表面外径变粗、起皱，不光滑。

B、原先印字是经过两段水槽冷却后再印，由于线表面是冷的，印字较模糊或不够清晰，用专用油墨，依然不行后将印字移到水槽中间，就解决印字难的问题。印字的关键是线表面应有一定的温度，经验证线表面温度应高于50℃，这样有利于油墨的扩散和吸附。因为线表面温度高，油墨分子吸收到的能量多，从而引起的分子运动和扩散就剧烈，相互间的渗透和吸附力就强，这时可直接采用普通油墨。
C、 冬天时尼龙厚度若超过0.25mm，尼龙冷却水槽的第一段应用50℃左右水冷却，否则尼龙护套骤冷，使尼龙护套残留内应力，在复绕和包装时易引起尼龙护套脆裂。

D、 在尼龙6的挤制前，应清除挤出机中螺杆与螺筒内杂质，如塑化不完善的塑料或其焦烧颗粒。有时，将干净的塑料如ＰＶＣ绝缘料、尼龙加人料筒，并启动挤出机，借助于螺杆旋转用干净塑料顶出杂质，这过程我们俗称为“开机前的打料”，但是应注意如设备加装旁通装置BYPASS的，开机前打料可将螺杆里的料通过旁通装置流出如设备没有加装旁通装置，打料时一定要先打PVC绝缘料，再打尼龙料，否则先打尼龙料，尼龙会倒流到模芯，而模芯的温度约为160-180℃，尼龙６就会在模芯外壁冷凝为不均匀的凝固物，造成绝缘偏心。

三、第三种工艺流程
该流程绝缘和护套在两个机头按1+1方式先后一次挤出，绝缘机头是可调偏心机头，护套机头是免调偏心机头。这种工艺的优点是易于调偏心，同心度较好，表面光滑。其次，利用尼龙的拉伸比范围较大的特性，采用同种规格的挤管式模具可挤制不同规格的产品，所以操作较简单。缺点是绝缘和护套间有轻微气隙，线速度受绝缘和护套两个机头之间距离限制。
挤出工艺中注意事项

A、绝缘线芯应和护套机头保持在同一直线上，否则由于绝缘未冷却处于软态，过护套挤出模具的模芯时会被刮伤或刮破。
B、注意绝缘和护套两个机头之间距离及生产的线速度。由于绝缘挤出后，绝缘表面有气体产生，若气体未挥发干净而直接进人护套的挤出，轻微的会造成绝缘和护套间有明显气隙，严重的会造成护套脱节，不能连续生产。
C、在护套挤出的挤出机机头后加装抽真空装置，主要作用是抽取绝缘表面气体，增加线速度，同时增加绝缘和护套之间的紧密度，减少绝缘和护套之间的气隙。
D、印字装置应放在两个水槽之间进行印字。

四、第四种工艺流程

该流程绝缘和护套在两个机头按1+1方式先后一次挤出，绝缘机头是可调偏心的机头，护套机头是免调偏心的机头。挤出绝缘后浸水冷却可去除绝缘气体挥发物，以及避免绝缘挤护套时刮伤。
优点绝缘易于调偏心，护套同心度较好，表面较光滑。护套将用挤管式挤出，几种相近规格的线可采用同规格模具而不用频繁更换护套挤出模具，操作较简单。印字印在绝缘层表面，而处在护套内部，所以不易擦掉缺点绝缘和护套间有轻微气隙线速度受绝缘和护套两个机头之间距离的限制。
工艺中注意事项
A、注意绝缘和护套两个机头之间距离及生产的线速度。挤出绝缘经浸水冷却并去除绝缘气体挥发物，但冷却水槽不能太长，约为0.5-1.5m，否则因水分吹不干而造成印字不清浙、尼龙护套起泡、脱节或呈竹节形，所以冷却后必须将绝缘线芯吹干
B、在护套挤出机的机头后加装抽真空装置，增加绝缘和护套之间的紧密度，以减少绝缘和护套之间的气隙
C、印字装置安装在两个水槽之间。

如上所叙，第一种工艺流程由于用户无法接受尼龙护套表面外观的缺陷，所以已遭淘汰。第二种生产工艺流程是绝缘和护套用一个机头双层共挤，护套的包覆性是最好的，表面外观也是最好的，但由于是双层共挤，其模芯，中间模，模套三个模子要同时调偏心较困难，操作拆卸清洗较不方便。第三种和第四种生产工艺流程都是绝缘和护套分别挤出的，但处于同一条流水线，这种工艺制造的电线其绝缘和护套包覆性尚差，绝缘和护套之间有时会有气隙，从外表看有一层雾汽状，但其操作简单、拆卸清洗也较方便，绝缘和护套偏心调节较容易，所以为许多厂家所采用。另外，应注意第2种和第3种生产工艺流程中挤护套时的绝缘线芯表面要有一定温度，50℃以上，否则绝缘和尼龙结合不紧密、分层，影响产品表面质量。
尼龙护套电线作为一种性能可靠的用线，正以其独特的优点，逐步为广大用户所接纳，并逐渐替代了普通建筑用全聚氯乙烯电线，将极大地提高我国建筑布线的安全性、可靠性和适用性。由于尼龙材料的诸多特性，生产工艺的有一些方面还值得研究探讨。

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