單螺桿片材擠出機模具是產品定型的裝置,是塑料擠出全過程中zui后的熱壓作用裝置,其幾何形狀、結構型式和尺寸,溫度高低、壓力大小等直接決定制品加工的成敗,因此任何擠塑產品模具的設計、選配及其保溫措施向來都受到高度重。在用塑料擠出機擠制電線電纜的絕緣層和護套層時,模具是控制絕緣擠包層厚度的關鍵。為了使塑料塑化的更好,選配合適的模具非常重要,因此要按擠塑工藝參數及配模公式選擇模具。般電線電纜在選模時,絕緣線芯要選小 些,鎧裝護套要選大些,這樣才能對塑料層表面起到良好的塑化作用,達到工藝規定的要求。
1.擠塑模具的形狀和設計
擠塑模具的形狀:電線電纜用擠塑模具是由模芯和模套配合組成的。根據承線徑長度,模芯分為無嘴模芯、短嘴模芯、長嘴模芯;根據外形形狀模套分為平面模套、凸面模套、凹面模套。模芯和模套的形狀見下圖:
(a)無嘴模芯 (b)短嘴模芯 (c)長嘴模芯
(d)平面模套(e)凸面模套 (f)凹面模套
2.擠塑模具類型及工藝特性
電線電纜生產中使用的模具,根據不同的產品和工藝要求,模芯和模套的配合要有型式有三種,即擠壓式、擠管式、半擠壓式(又稱半擠管式)。
其配合方式見下圖:(a)擠壓式(b)擠管式c)半擠管式
(1)擠壓式模具 由無嘴模芯和任何 種模套配合而成。擠壓式模具是靠壓力實現產品zui后定型的,塑料通過模具的擠壓,直接擠包在線芯和 纜芯上,擠出的塑料層結構緊密結實。擠包的塑料能嵌入線芯或纜芯的間隙中,與制品結合緊密無隙,擠包層的絕緣強度可靠,外表面平整光滑。但該模具調整偏芯不易,而且容易磨損,尤其是當線芯和纜芯有彎曲時,容易造成塑料層偏芯嚴重;產品質量對模具依賴性較大,擠塑對配模的準確性要求搞,且擠出線芯彎曲性能不好。由于模芯和模套的配合角差決定zui后壓力的大小,影響著塑料層質量和擠出產量;模芯和模套尺寸也直接決定著擠出產品的幾何形狀尺寸和表面質量,模套成型部分孔徑必須考慮解除壓力后的“膨脹”以及冷卻后的收縮等綜合因素。而就模芯而言其孔徑尺寸也是很嚴格的。模芯孔徑太小,顯然線芯或纜芯通不過,而太大會引起擠出偏芯。另外,由于擠出式模具在擠出的模口處產生了較大的反作用力,擠出產量較擠管式的要低的多。因此,擠壓式模具般僅用于小截面線芯或要求擠包緊密、外表特別圓整、均勻的線芯,以及擠出塑料拉伸比過小者。目前越來越多的擠塑模具以擠管式或半擠管式代替擠壓式。
(2)擠管式模具 由長嘴模芯和任何 種模套配合,把模芯嘴伸到與模套口相平,就組成了擠管式模具。擠管式模具是使塑料擠包前由于模具的作用形成管狀,然后經拉伸作用,包覆在電線電纜的線芯或纜芯上。與擠壓式模具相比,擠管式模具具有以下幾個突出的優點:
1)擠管式模具充分利用了塑料的可拉伸性,塑料擠包層厚度由模芯與模套間所形成的圓管厚度來確定,它遠遠超過包覆所需要的塑料層厚度,所出線速度根據拉伸比的不同,有不同程度的提高,大大提高擠出產量。
2)易調偏芯。擠包層的厚度均勻,能節省材料。由于塑料是以管狀成型后經拉伸實現包覆的,其徑向擠包厚度的均勻性只由模套的同心度來決定,而不會因線芯或纜芯任何型式的彎曲致使塑料層偏芯。
3)塑料經拉伸發生“ 向”作用, 向作用的結果使其機械強度提高,擠出的電線電纜的彎曲性能好,這對結晶性高聚物的擠出尤其有意義,能有效的提高制品的耐龜裂性。
4)模具(模芯)與線芯或纜芯的間隙可以有所增大,故磨損程度減輕以致可以基消除,不但防止了線芯的刮傷而且大大的延長了模具的使用壽命。
5)配模簡便且模具的通用性較大,能擠包各種形狀的線芯,如扇形線芯和瓦形線芯的絕緣層;尤其對拉伸比較大的塑料,同套擠管式模具,可以用調整拉伸的辦法,擠制產品的規格范圍很大。
與擠壓式擠出相比,擠管式擠出的不足之處在于:塑料擠包層的致密性,膠層與線芯或纜芯結合的緊密性都較差,制品表面有線芯或纜芯絞合節距和繞包節距的痕跡,這在絕緣層擠制時應予以重。為了克服這些缺陷,在擠管式擠出中往往增加拉伸比,以使分子排列整齊而達到提高塑料層密度的目的,并采用抽真空擠出,更能有效的提高塑料層與包覆的線芯或纜芯結合的緊密程度。