關于氟塑料電纜擠塑工藝的探究
關于氟塑料電纜擠塑工藝的探究
特種電纜是一系列具有獨特性能和特殊結構的產品,具有技術含量高、使用要求嚴格、附加值較高等特點。隨著我國社會經濟的發展,工業化的建設,特種電纜產品應用領域得到了極大的擴展。具備優異的電氣性能、熱穩定性能和機械物理性能的氟塑料儼然成為了一種新型的電纜料,使得氟塑料電纜成為了特種電纜的代言人?! ?
目前應用于工業領域的氟塑料電纜具有以下四大方面特性:
1、耐溫等級高,氟塑料的熱穩定性使得氟塑料電纜能夠適應150~200℃的高溫環境,同時,在相同導體截面的情況下,氟塑料電纜相比PVC、XLPE絕緣電纜,能夠傳輸更大的電流;
2、優異的阻燃性能,氟塑料的氧指數高,如聚全氟乙丙烯其氧指數大于95,電纜燃燒時火焰擴散范圍小,產生的煙霧量極少,地鐵、車輛、高層建筑等公共場合,一旦發生火災,人們可以有一定的時間疏離,而不被濃煙熏倒,爭取到寶貴的救援時間;
3、優異的電氣性能,由于氟塑料的介電常數較低,故使氟塑料電纜的衰減小于其他同結構電纜,更加適合高頻信號傳輸;
4、機械化學性能穩定,氟塑料的化學鍵能高,具有高度的穩定性,具備優良的耐氣候老化性能,耐酸、堿和有機溶劑的腐蝕?! ?
即便氟塑料有這樣以上優異的電氣性能和機械性能,這也是PVC、XLPE、PE等電纜所不能比擬的,但是由于氟塑料原料價格較高,電纜生產擠出工藝難度大,在生產過程中材料擠出時會有有毒氣體排出,所以氟塑料電纜的生產成本高,其市場銷售價格也較高,極大的限制了該產品的市場應用前景,所以降低生產成本成為主要問題,而生產成本的降低要從工藝控制為出發點,根據本人從事多年的氟塑料電纜擠出經驗,將從以下幾方面介紹擠出工藝注意點:
1、擠出方式的選擇
含氟塑料熔體的熔融粘度極大,在熱塑性氟塑料的加工過程中,不宜采用壓力式擠出,依據熔體有足夠的強度且允許拉伸,故可采用套管式模具擠出方式生產氟塑料電線電纜?! ?
2、擠出模具
套管式模具擠出時,模具是熱塑性氟塑料擠出工序中***關鍵的影響因素,不合適的模具可能會造成松套、熔體斷裂、表面波紋、外徑波動大等問題出現,嚴重時可能無法擠出成型。在實際生產中,控制合理的拉伸系數以確保絕緣與導體間的粘結力就顯得尤為重要。拉伸平衡DRB值不應小于1.0,否則會出現絕緣松套現象,尤其是單線擠出時,其值應調到1.05~1.15之間,但DRB值不能大于1.2,否則會在擠出速度較快時出現熔融椎體破裂,影響產品質量。一般情況下,熱塑性氟塑料擠出模具的承線長度不超過15mm比較合適。對于加工線徑較大,拉伸比DDR在5~10之間的情況下,需將擠出模具的承線長度提高到12mm左右,以便加大模具內熔融樹脂的壓力和減小擠出外徑的波動,達到穩定擠出的目的?! ?
3、擠出溫度
擠出熱塑性氟塑料時,其溫度的設定與所擠出的線徑和速度成正比關系,線徑越大,擠出機螺桿轉速越高,那么設定的溫度也越高。在擠出過程中,通過觀察氟塑料熔融椎體的狀態判斷溫度是否得當。若溫度過低,則會導致絕緣應內應力的存在而開裂;受熱過度則會導致氟塑料局部發生分解,造成電纜絕緣或護套表面存在氣泡,嚴重影響產品質量。同時,線芯進入機頭前應經過預熱,在模具和熔融椎體外增加保溫加熱罩,避免溫度變化導致熔融椎體粘度變化,而影響擠出速度及產品質量?! ?
4、冷卻控制
氟塑料是一種結晶型有機高分子材料,所以不宜采用定型冷卻驟冷方式,由于氟塑料的擠出溫度較高,所以冷卻介質的溫度應達到材料晶核生長速度和晶粒生長速度的***佳比例。擠出后的絕緣或護套應采用分段冷卻方式進行冷卻,即水槽水溫從高到低進行設置,避免急速冷卻造成松套或在擠出物中形成內應力?! ?
隨著科學技術的發展,加之我國城市化加速,高層建筑增多,人們對電線電纜防火的要求也越來越高,加上受空間的限制,要求電線電纜線徑要小、載流量要大。故具備高熱穩定性、高阻燃性、低損耗的氟塑料電線電纜得到了人們的青睞,其應用領域也愈發的擴大。因此,生產廠家只有針對本廠設備固化氟塑料線的生產工藝,注意以上4方面生產要素,降低生產成本,確保產品的質量,方能獲取特種電纜的一席之地,打開氟塑料電纜的廣闊前景。
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