工（gōng） 藝
　　塑料電線電纜的主要絕緣材（cái）料和護層材料是（shì）塑料。熱塑性塑料性能優越，具有良好（hǎo）的加工工藝（yì）性能，尤其是用於電線電纜擠製絕緣層和護層生產時工藝簡便（biàn）。電（diàn）線電纜塑料絕緣層和護層生產的基本方式是采用單螺杆擠出機連續擠壓進（jìn）行的。由於擠出機具（jù）有連續擠出的特點，所（suǒ）以塑料絕緣和護套的生產過程（chéng）也是連續進行的。就（jiù）電線電纜生產而言，產品規格的差異，擠製（zhì）部件的不同，往往決定了擠製設備及工藝參數的某些變化。但總的來講，各種產（chǎn）品，各個部件的擠（jǐ）塑包覆（fù）工藝是大同小異的，下麵以一般為主，個（gè）別為輔對擠塑原理、工藝與（yǔ）模具類型進行介（jiè）紹。
　　******節 塑料的擠（jǐ）製
　　一、塑（sù）料擠出的基本原理
　　擠出機的工作原理（lǐ）是：利用（yòng）特定形狀的螺杆，在加熱的機筒中旋轉，將由料鬥中送來的塑料向前擠壓，使塑料均勻的塑化（即熔融），通過機頭和不同形狀的模具，使塑料擠壓成連續（xù）性的所需（xū）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（liào）絕緣和護套使是采用連續擠壓方式進行（háng）的，擠出設備一般（bān）是單螺杆擠出（chū）機。塑料在擠出前，要（yào）事先檢查塑料是否（fǒu）潮濕或有無其它雜物（wù），然（rán）後把螺（luó）杆預熱後（hòu）加入（rù）料鬥內。在擠出過程中，裝入料鬥中的塑料借助（zhù）重力或加料螺旋進入（rù）機筒中，在旋轉螺杆的推力作用下，不斷向前推進，從預熱段開始逐漸的向均化段運動；同時，塑料受到螺杆的攪拌和擠壓作用，並且在機筒（tǒng）的外熱及塑料與設備之（zhī）間的剪切摩擦的作用下轉變為粘（zhān）流態，在螺槽中形成連續均勻（yún）的料流。在工藝規定的溫度作用下，塑（sù）料從固體狀態轉變為熔融狀態的可塑物體，再經由螺杆的推動或攪拌，將完全塑化好的塑料推入機頭；到達機頭的料流，經模芯和模套間（jiān）的環形間隙，從模套口擠（jǐ）出，擠包於導體或線芯周圍，形成連續密實的絕緣（yuán）層（céng）或護套層，然後經冷卻和固化，製成電線電纜產品。
　　2.擠出過程的三個階段
　　塑料擠出最主要的依據是塑料所具有的可塑態（tài）。塑料在擠出機中完（wán）成可塑（sù）過程成（chéng）型是一個複雜的物理過（guò）程，即包括了混合（hé）、破碎、熔融、塑化（huà）、排氣、壓實並最後成型定型。大家（jiā）值的注意的是這一過程是連續實現的。然而習慣上，人們往往按（àn）塑料的不同反應將擠塑過程（chéng）這一連（lián）續過程（chéng），人為的分成不（bú）同階段（duàn），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（duàn）（塑料層的冷卻和固（gù）化）。
　　******階段是塑化階段。也稱為（wéi）壓（yā）縮階段。它是在擠塑機機筒內完成的，經過螺杆的旋轉作用，使塑料由顆粒狀固體（tǐ）變為可塑性的粘流體（tǐ）。塑（sù）料在（zài）塑化階段取得熱量的（de）來源有兩個方麵：一是（shì）機筒外部的電加熱；二是螺杆旋轉時產生的摩擦熱。起初的熱量是由機筒外部的電加熱產生的，當正常開車後，熱量的取得則是由螺杆選裝物料在壓縮、剪切、攪拌過程中與機筒內壁的摩擦和物料（liào）分子間的內摩擦（cā）而產（chǎn）生的。
　　第二階段是成型階段。它是在機頭內進行的，由於螺杆旋（xuán）轉（zhuǎn）和壓（yā）力作用，把粘流（liú）體推向機頭，經機頭內的模具，使粘流體成型為所需要（yào）的（de）各種尺寸形（xíng）狀的擠包材料，並包覆在線芯或導體外。
　　第三階段是定型階段。它是在（zài）冷卻水槽或冷（lěng）卻（què）管（guǎn）道中進行的，塑料擠包層經過（guò）冷卻後，由無定型的塑性狀態變為定型的固（gù）體狀態。
　　3.塑化階段塑料流動的變化
　　在塑化階段，塑料沿（yán）螺杆軸向被（bèi）螺杆推向機（jī）頭的移動過程中，經曆著溫度、壓力、粘度，甚至化學結構的變化，這些變化在螺杆的不同區段情況是（shì）不同的。塑化階段根據塑料流動時的物（wù）態變化過程（chéng）又人為（wéi）的分成三個階段，即加料（liào）段、熔融段、均化段，這也是人們習（xí）慣上對擠出螺杆的分段方（fāng）法，各段對塑料（liào）擠出產生不同（tóng）的作用，塑料在各段（duàn）呈現不（bú）同的形態，從而表（biǎo）現出塑料的擠出特性。
　　在加料（liào）段，首先就是為顆粒（lì）狀的固體塑料提供軟（ruǎn）化溫度，其次是以螺杆的旋轉與固（gù）定的機筒之間產生（shēng）的剪切應（yīng）力作用在塑料顆粒上，實現對軟化（huà）塑（sù）料的（de）破碎（suì）。而最主（zhǔ）要的則是以螺杆旋轉（zhuǎn）產生足（zú）夠大的連續而（ér）穩定的推（tuī）力和反向摩擦力，以（yǐ）形成（chéng）連（lián）續而穩定的擠出壓力，進而實現對破碎塑料的攪（jiǎo）拌與均勻混合（hé），並初步實行熱交換，從而為連續而穩定的擠出提供（gòng）基礎。在此階段產生的（de）推力是否連（lián）續（xù）均勻穩定、剪切應變率的高低，破碎與攪拌是否均勻都直接影響著擠出質量和產量（liàng）。
　　在熔融段，經破碎、軟化並初步攪拌混合的故態塑料（liào），由於螺（luó）杆的推擠作用（yòng），沿螺槽向機頭移動，自加料段進入熔融段。在此段塑料遇到（dào）了較高溫（wēn）度的熱作用，這是的（de）熱源（yuán），除機筒外（wài）部的點（diǎn）加熱外，螺杆（gǎn）旋轉的摩擦熱（rè）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（zài）前進中形成了（le）回流，這回流產生在螺槽內以及螺杆與機筒（tǒng）的間隙中，回流的產生不但使物料進一步均勻（yún）混合（hé），而且使塑料熱交換作用加大，達到了表麵的熱平衡。由於在此階段的作用溫度已超過了塑料（liào）的流變溫度，加之作用時間較（jiào）長，致使塑料發生了物（wù）態的轉變，與加熱機（jī）筒接觸的物料開始熔（róng）化，在機筒內表麵形成一層聚合物（wù）熔膜，當熔膜的（de）厚度超過螺紋頂與機（jī）筒之間的間隙時，就會被旋轉的螺（luó）紋刮下來（lái），聚集在（zài）推進（jìn）螺紋的前麵，形成熔池。由於機筒和螺紋根部的相對運動，使熔池產生了物（wù）料的循環流動。螺（luó）棱後麵是固（gù）體床（固體塑料），物料沿螺（luó）槽向前移動的過程中，由於（yú）熔融段的螺槽深度向均化段逐漸變淺，固體床不斷（duàn）被擠向機筒內壁，加速了機筒向固體床的傳熱過程，同時螺杆的旋轉對（duì）機筒內壁的熔膜產生剪切作用，從而使熔膜和固體床分界麵（miàn）的（de）物料熔化（huà），固體（tǐ）床的寬度逐漸減小，知道完全消失，即由固態轉變為粘流態。此時塑（sù）料分子結構（gòu）發生了根本的改變，分子間張（zhāng）力極度鬆弛，若為（wéi）結晶性高聚物（wù），則其晶區開始減少（shǎo），無定形增多，除其中的特大分子外，主體完成了塑（sù）化，即所謂的“初步塑化”，並且在壓力（lì）的作用下，排除了固態物料中（zhōng）所含的氣體（tǐ），實現初步壓實。
　　在（zài）均化段，具有這樣幾個突出的工藝特性：這一段螺杆螺紋深度最淺，即螺槽容積（jī）最小，所以這裏是螺杆與機筒間產（chǎn）生壓力******的工作段（duàn）；另外來自螺杆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最高的一段，所以塑料在此階段所受（shòu）到的徑向壓力和軸向壓力******，這種高壓作用，足以使含（hán）於塑料內的全部氣體排除，並使熔體壓實，致密。該段所具有的“均（jun1）壓（yā）段”之（zhī）稱即由此而得。而（ér）由（yóu）於高（gāo）溫的作用，使得經過熔融段未能塑化的高分（fèn）子在此段完（wán）成塑化，從而最後消除（chú）“顆粒”，使塑料塑化充分均（jun1）勻，然後將完全塑化熔融的塑料定量、定壓的由機頭（tóu）均勻的擠出。
　　4.擠出過程（chéng）中塑料的流（liú）動狀態
　　在擠出（chū）過（guò）程中，由於螺（luó）杆的旋轉（zhuǎn）使塑料推移，而機筒是（shì）不動的，這就在機筒（tǒng）和螺杆之間產生相對（duì）運動，這種相對運動對塑料產生摩擦作用，使塑料被拖著前進。另外，由於機頭中的模具、多孔篩板（bǎn）和濾網（wǎng）的阻力，又使塑料在前進中產生反作用力，這就使塑（sù）料在螺杆和機（jī）筒中的流動複雜化了（le）。通常將塑料的流動狀態看成是（shì）由以下四種流動（dòng）形式組成的：
　　1）正流――是（shì）指塑料沿著（zhe）螺（luó）杆螺槽向（xiàng）機頭（tóu）方向的流動。它是螺杆旋轉的推擠力產生的，是四種流動形（xíng）式中最主要的一種。正（zhèng）流量的大小（xiǎo）直接決定著擠出量。
　　2）倒流――又稱逆流（liú），它的（de）方向與正（zhèng）流的流動方向（xiàng）整好相反。它是由於機頭中（zhōng）的模具、篩板、和（hé）濾網等阻礙塑料的正向運動，在機頭區域裏產生的壓力（塑（sù）料前進的反作用力（lì））造（zào）成的。由機頭至加料口（kǒu）形成了“壓力下的回流”，也稱為“反壓（yā）流動”。它能引起生產能力的損失。
　　3）橫流――它（tā）是沿著軸的方向，即與螺紋槽相垂直方向（xiàng）的塑料流動。也是（shì）由螺杆旋轉時的推擠所形成的。它的流（liú）動受到螺紋槽側壁的阻力，由於兩側螺紋的（de）相互（hù）阻力，而螺杆是在旋轉中，使塑料在（zài）螺槽內產生翻轉運動，形成（chéng）環狀流動，所以橫（héng）流實質是環（huán）流。環流對塑料在機筒中的混合、塑化成熔融狀態，是和環流的作用分不開的。環流使物料在機筒（tǒng）中產生攪拌和混合（hé），並且利於機筒和物料的熱交換，它對（duì）提（tí）高擠出質量有重要的意義，但對擠出流率的影響很（hěn）小。
　　4）漏流――它也是由機頭中模具、篩板和濾網的阻力產生的。不過它不是螺槽中的流動，而是（shì）在螺杆與機筒的間隙中形成的倒流。它也能（néng）引（yǐn）起生產能力的（de）損失。由於螺（luó）杆（gǎn）與機筒的間隙通常很小，故在正常（cháng）情（qíng）況下，漏流流量要比正流和倒流小的多。在擠出過程中，漏（lòu）流將影響擠出（chū）量，漏流量增大，擠出量將減小。
　　塑料的四種流動狀態不會以單獨的形式（shì）出現，就某一塑料質（zhì）點來說，既不會有真正的倒流，也不會有封閉的環流。熔體塑料在螺紋槽中的實際流動是上述四種流動狀態的綜合，以螺旋（xuán）形軌跡向前的一種流動。
　　5.擠出質量
　　擠出質量主要指塑料的塑化情（qíng）況是否良好，幾何尺（chǐ）寸是否均一，即徑向厚度是否一致，軸向外徑是否（fǒu）均勻。決定塑化情（qíng）況的因襲除塑料本身外，主要是溫度（dù）和剪切應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（dòng），而（ér）且導（dǎo）致塑（sù）料的（de）分解，甚至可能釀成設備事故。而減小螺槽（cáo）深度，增大螺杆長徑比，雖然有利於塑（sù）料（liào）的熱交換和延長受熱時間（jiān），滿足塑化均勻要求，但將（jiāng）影響擠（jǐ）出量，又為螺杆製造和裝配造成困難（nán）。所以確（què）保塑（sù）化的（de）重要（yào）因素應是（shì）提高螺杆旋轉對塑料所產生的剪切應變率，以（yǐ）達（dá）到機械混合均勻，擠出（chū）熱交換均衡，並（bìng）由此為塑（sù）化均勻提供保障（zhàng）。這個應變率的大小由螺杆與機筒（tǒng）間的剪切應變力所決定，其剪切（qiē）的應變率數（shù）值（zhí）為：
　　其中：Δ――為剪切（qiē）應變率（1/min）
　　D ――為螺杆（gǎn）直徑（cm）
　　N ――為（wéi）螺杆轉（zhuǎn）速（sù）（r/min）
　　――為螺槽深度（cm）
　　由此可見，在保證擠出量的要求下（xià），可以在提（tí）高轉速的情況下加大螺槽（cáo）深度。此外，螺杆與機筒的間隙也對擠出質量有影（yǐng）響，間隙過大（dà）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；而且由於這（zhè）些回流（liú）的增加，使塑料過熱而導致塑料焦燒或成型困（kùn）難。
　　二、 塑料擠出機的操（cāo）作規程
　　塑料擠出機組是由擠塑機（主機）和多台輔助設備（bèi）組成的（de），生產（chǎn）中機組人員應密切配合操作.操作人員必須熟悉生長過程和操作規程。
　　1.塑料擠出機的擠塑過程
　　塑料擠出機是熱擠設備。成盤的電纜或纜芯放置在放線裝置上，並保證要有一定的張力，在經過張緊校直裝置後（hòu）進入擠塑機（jī）頭擠包絕緣層或護（hù）套層。
　　塑料顆粒經料（liào）鬥加入擠出機機（jī）筒，由於（yú）螺杆（gǎn）的轉動，進入（rù）機膛，一方麵加熱，一（yī）方（fāng）麵由螺杆轉（zhuǎn）動攪拌，促使塑料塑化，並推向機（jī）頭，從模口擠出，完整緊密的連續擠包在電線電纜線芯或纜芯上。
　　為控製塑料層的（de）厚度和擠出壓力，應調節好模芯與模套間的（de）環形間距，使（shǐ）塑料層均勻（yún）。
　　機組中各單機采用單獨傳動，各機組之間的工作速度可分別調整（zhěng）。螺杆和牽引（yǐn）的速度應互相配合好（hǎo），保證電線電纜擠出（chū）外徑和塑料層厚度（dù）的均勻，並符合（hé）工藝尺寸的要求。放線（xiàn）和收排線速度要（yào）和電線（xiàn）電纜的生產速度配合好，防止出現（xiàn）其他的質量問題。
　　按工（gōng）藝規定（dìng）的控製溫（wēn）度，選配好合適的模（mó）具，經常觀察加溫係統（tǒng）的變化、外徑的（de）變化、速度的變化，防止塑料層的偏（piān）心、焦燒、塑（sù）化不良等現象出現。