Vytláčacia krížová hlava: Typy, dizajn, tok materiálu a vplyv na kvalitu kábla

Kde sa v skutočnosti rozhoduje o kvalite káblovej steny

Z chladiaceho žľabu vychádza 0,5 mm² stavebný drôt izolovaný PVC s rozdielom 0,02 mm medzi najtenším a najhrubším bodom na jeho obvode. Extrudér je nový. Zmes prešla vstupnou kontrolou. Rýchlosť skrutky, teploty hlavne a rýchlosť linky sú stabilné. Po dvoch hodinách odstraňovania problémov technik otvorí krížovú hlavu a zistí, že hrot navádzača sedí 0,15 mm mimo stredu, pretože držiak hrotu nebol po predchádzajúcej zmene farby znovu utiahnutý. Toto jediné malé vychýlenie premení inak dobrý výrobný cyklus na vyradený kábel.

Vytláčacia krížová hlava je komponent, ktorý väčšina operátorov kontroluje ako posledný a obviňuje ako prvý. Sedí medzi valcom extrudéra a chladiacim žľabom a robí poslednú prácu pri tvarovaní roztaveného polyméru okolo pohyblivého vodiča. Keď je geometria krížovej hlavy nesprávna, žiadny regulátor teploty ani nastavenie rýchlosti linky nemôže kompenzovať výsledok.

V praxi to znamená, že krížová hlava určuje tri výstupné hodnoty: sústrednosť izolačnej vrstvy, šírenie hrúbky steny po obvode a kvalita povrchu extrudátu. Tieto tri hodnoty určujú elektrický a mechanický výkon hotového kábla.

Čo je to vytláčacia krížová hlava a ako funguje?

Vytláčacia krížová hlava je zostava na rozdeľovanie taveniny namontovaná na výstupnom konci valca extrudéra. Jeho hlavnou úlohou je zmeniť axiálny tok taveniny, ktorý opúšťa skrutku v priamke, na rovnomerný prstencový tok okolo vodiča, ktorý prechádza stredom hlavy.

Cesto taveniny vyzerá takto. Polymér vstupuje cez vstupnú prírubu na zadnej strane hlavy, naráža na rozvádzač, rozdeľuje sa na dva alebo viac samostatných kanálov, rekombinuje sa vo vnútri prstencovej komory okolo držiaka hrotu navádzača a potom sa pohybuje pozdĺž prstencovej oblasti medzi hrotom navádzača a objímkou ​​matrice. Na výstupe sa tavenina ovinie okolo pohyblivého vodiča a je vtiahnutá do chladiacej časti.

Typická krížová hlava pozostáva z týchto častí:

• Telo a upínací krúžok, ktoré zaisťujú hlavu k prírube valca extrudéra
• Rozdeľovač, niekedy nazývaný aj rozdeľovač alebo usmerňovač, ktorý vedie a rozdeľuje tok taveniny
• Vodiaci hrot, tiež nazývaný jadrová trubica, ktorý podopiera a umiestňuje vodič v strede
• Die bushing, ktorý nastavuje vonkajší priemer izolácie alebo plášťa
• Radiálne a axiálne nastavovacie skrutky na posúvanie hrotu alebo matrice počas ladenia sústrednosti
• Vyhrievacie pásy a objímky termočlánkov na reguláciu teploty
• Voliteľné porty prevodníka tlaku a teploty na monitorovanie procesu

Ak potrebujete pochopiť, ako táto zostava funguje spolu so skrutkou, valcom a vykurovacím systémom, náš podrobný rozpis komponentov extrúzneho stroja vysvetľuje každú časť v poradí.

Prečo krížová hlava ovláda viac, než si myslíte

Väčšina procesných inžinierov míňa svoj rozpočet a pozornosť na skrutku a zmes. Krížovej hlave sa venuje oveľa menej pozornosti, napriek tomu je to jediný komponent, ktorý fyzikálne tvaruje taveninu v posledných milisekúndách predtým, ako dopadne na vodič.

Sústrednosť a minimálna hrúbka steny

Mimostredný hrot vytvára tenkú stenu na jednej strane a hrubú stenu na druhej strane. Tenká strana je strana, ktorá neprejde dielektrickým testom, pretože vzdialenosť medzi vodičom a vonkajším povrchom jednoducho nestačí. Pri normálnej prevádzke linky dobre vycentrovaná hlava drží hrúbku rozprestretú vo vnútri navrhnutého okienka kábla. Keď sa šírenie pohybuje mimo tohto okna, prvou kontrolou je vždy mechanické vycentrovanie hrotu a matrice navádzača.

Centrovanie nie je jednorazové nastavenie. Zakaždým, keď operátor odstráni hlavu na čistenie alebo vymení súpravu hrotu a matrice, musí sa znova skontrolovať centrovanie. Tepelná rozťažnosť počas zahrievania tiež mierne posúva polohu hrotu, čo je dôvod, prečo dobrý dizajn hlavy integruje nastavovacie skrutky, ktoré možno dosiahnuť, keď je hlava horúca.

Rovnomernosť tlaku a teploty taveniny

Krížová hlava je zároveň výmenníkom tepla a malou tlakovou nádobou. Tavenina môže stráviť v hlave kdekoľvek od niekoľkých sekúnd až po viac ako minútu, v závislosti od výkonu a objemu hlavy. Počas tejto doby akýkoľvek mŕtvy roh vytvorí pomaly sa pohybujúce vrecko materiálu, ktoré degraduje, mení sa na uhlík a neskôr sa uvoľní ako škvrna na povrchu kábla.

Teplotný rozdiel len niekoľko stupňov naprieč taveninou opúšťajúcou matricu mení viskozitu dostatočne na to, aby sa posunula rovnováha hrúbky steny. To je dôvod, prečo vykurovacie zóny na krížovej hlave nie sú ozdobou. Každá zóna by mala byť riadená nezávisle a termočlánok by mal sedieť v blízkosti kanála taveniny a nie na vonkajšom povrchu vykurovacieho pásu.

Povrchová úprava a zvarové línie

Keď sa tavenina rozdelí na dva kanály a znovu sa spojí v komore, dve čelá toku vytvoria zvarovú líniu. Zvarová čiara, ktorá sa nespája správne, má mierne odlišnú molekulárnu orientáciu a niekedy sa na povrchu kábla javí ako matný prúžok. Dĺžka pristátia, vstupný uhol a teplota taveniny ovplyvňujú, ako úplne sa obe čelá zvaria. Zväčšenie dĺžky povrchu alebo zmenšenie vstupného uhla poskytuje tavenine viac času na spojenie pred opustením formy.

Opotrebovaný alebo poškodený okraj matrice vytvára mechanickú líniu, ktorá prebieha po celej dĺžke kábla. Linku nie je možné odstrániť úpravou teploty. Jedinou opravou je vyleštenie alebo výmena matrice. Rovnaký princíp platí aj pre hrot.

Typy krížových hláv, s ktorými sa stretnete na izolačných a oplášťovacích linkách

Existujú tri funkčné rodiny krížových hlavíc. Správna skupina závisí od toho, čo sa má stať na povrchu vodiča.

Krížové hlavy tlakového typu

Tlakové hlavy držia matricu tesne proti vodiču, takže tavenina sa dostane do kontaktu s povrchom vodiča pod tlakom skôr, ako opustí matricu. To vytvára silnú adhéziu medzi izoláciou a vodičom, a preto tlakové hlavy dominujú v aplikáciách s pevnou izoláciou, ako sú jednožilové vodiče s izoláciou z PVC a dátové káble s izoláciou z PE.

Krížové hlavy hadicového typu

Hlavice hadicového typu vytvárajú trubicu taveniny, ktorá opúšťa matricu ako prvá a potom sa pomocou vákua alebo tlaku vzduchu ťahá dole na vodič. Vodič sa taveniny dotkne až po výstupe z matrice. Táto konštrukcia znižuje trenie a umožňuje, aby sa rýchlosť odvíjania jadra líšila od rýchlosti taveniny. Hlavice hadicového typu sú bežné na vedeniach plášťa a na vedeniach s penovou izoláciou, kde penová štruktúra musí zostať neporušená.

Viacvrstvové koextrúzne krížové hlavy

Viacvrstvové hlavy privádzajú dva alebo tri prúdy taveniny do rovnakého tela hlavy a spájajú ich do jednej steny. Typickou trojvrstvovou konštrukciou je sito vodiča, izolácia a izolačné sito v jednom priechode. Viacvrstvové hlavy zmenšujú podlahový priestor a dĺžku priechodovej linky, ale vyžadujú starostlivé vyváženie každého prúdu taveniny, pretože tlak z jednej vrstvy tlačí na ostatné pred výstupom z matrice.

Budete počuť aj pojmy 90-stupňová hlava a 45-stupňová hlava. 90-stupňová hlava otáča taveninu v pravom uhle, čo je kompaktné a funguje dobre pre väčšinu priemerov izolácie. 45-stupňová hlava umožňuje jemnejšie otáčanie a je preferovaná pre zlúčeniny s nízkou pevnosťou taveniny, ktoré majú tendenciu sa počas otáčania roztrhnúť alebo zlomiť, ale potrebuje väčšiu dĺžku tela a komplexnejšiu sadu nástrojov.

Kompatibilita materiálov Mení dizajn krížovej hlavy

Jedna krížová hlava nedokáže dobre spracovať každú zmes. Každá skupina materiálov kladie svoje vlastné požiadavky na geometriu kanála, povrchovú úpravu, dĺžku povrchu a ochranu proti korózii. Prispôsobenie hlavy k zmesi je rovnako dôležité ako prispôsobenie skrutky.

Tabuľka ukazuje jasný vzor: neexistuje univerzálna hlava. Pre fluoropolymérové procesory je praktickým príkladom Vysokoteplotný extrudér na izoláciu drôtu FEP/PFA , kde je krížová hlava navrhnutá s povrchmi odolnými voči korózii a stratégiou ohrevu, ktorá vyhovuje teplotám taveniny nad 300 °C.

FEP/PFA/ETFE/PEEK/PA Vysokoteplotná izolácia žilového drôtu vytláčacia linka Manufa Gemwell Electrical Technology Co., Ltd je čínsky výrobca vysokoteplotných vytláčacích liniek na izoláciu drôtu FEP/PFA/ETFE/PEEK/PA... Zobraziť produkt →

Ako vyhodnotiť výkon krížovej hlavy pred nákupom

Či už kupujete kompletnú extrúznu linku alebo náhradnú hlavu pre existujúci stroj, platia rovnaké akceptačné kritériá. Nekupujete len kovový blok. Kupujete si schopnosť centrovať nástroje, rýchlo ich čistiť a sledovať, čo sa deje vo vnútri.

1. Rozsah nastavenia centrovania: použiteľná konštrukcia ponúka najmenej /- 0,25 mm radiálneho pohybu na každej osi, s nastavovacími skrutkami, ktoré je možné otáčať za tepla.
2. Čas výmeny nástrojov: úplná výmena hrotu a matrice by na izolačnej linke vrátane upnutia a centrovania mala trvať menej ako 30 minút.
3. Usporiadanie vykurovacej zóny: hľadajte aspoň dve nezávisle ovládané zóny na hlavici so zásuvkami pre termočlánky, ktoré sa montujú v blízkosti kanála taveniny.
4. Prístrojové porty: Porty snímačov tlaku a teploty vám umožňujú sledovať skutočný stav taveniny namiesto hádania z valca.
5. Materiál a povrchová úprava: potvrďte, že navlhčený materiál je kompatibilný so zmesami, ktoré používate, najmä pre vysokoteplotné materiály bez obsahu halogénov.
6. Námaha pri demontáži: menej skrutiek, štandardné kľúče a čistý vnútorný vývrt sú významným rozdielom pri zmenách radenia.

Je tu ďalší bod, ktorý kupujúcim často unikajú. Krížová hlava je prispôsobená skrutke a valcu z hľadiska úrovne strihu a doby zotrvania. Ak je hlava príliš malá na výstup skrutky, tavenina sa prehreje. Ak je príliš veľký, tavenina bude sedieť príliš dlho a degraduje sa. To je dôvod, prečo mnohí skúsení kupujúci uprednostňujú hodnotenie kompletného vytláčacieho zariadenia namiesto miešania komponentov od rôznych dodávateľov. Napríklad v prípade fluórpolymérov dôvod, prečo extrúzia fluórovaných polymérov vyžaduje odlišný prístup k zariadeniu, ďaleko presahuje samotnú hlavu a tieto rozdiely sme popísali v samostatnom článku.

Bežné chyby krížovej hlavy a ako im predchádzať

Die Lines

Súvislá jemná čiara na povrchu kábla zvyčajne pochádza z poškodeného okraja matrice, poškodeného okraja špičky alebo malého kúska uhlíka usadeného vedľa oblasti matrice. Línia matrice sa pri každej otáčke opakuje v rovnakom presnom uhle a je ľahké ju nájsť pod silnou lampou. Oprava spočíva v odstránení hlavy, kontrole okrajov lupou a vyleštení alebo výmene poškodenej časti.

Uhlíkové škvrny a gély

Čierne škvrny na izolácii sú takmer vždy výsledkom degradácie materiálu vo vnútri hlavy. Degradácia začína v mŕtvom rohu, kde sa tavenina prestane pohybovať, karbonizuje a neskôr sa odlomí. Gélové častice majú podobný pôvod, ale pochádzajú z neroztopeného alebo zosieťovaného materiálu. Prevenciou je geometria hlavy bez ostrých rohov a čistenie, ktoré prebieha podľa plánu, nie po sťažnosti zákazníka.

Drift hrúbky steny

Keď sa hrúbka pomaly mení v priebehu niekoľkých hodín, aj keď bola hlava správne vycentrovaná pri štarte, príčina je zvyčajne tepelná alebo mechanická. Častými príčinami sú posunutá zóna ohrievača, uvoľnený držiak hrotu alebo zmena rýchlosti skrutky v dôsledku opotrebovaných ložísk. Kontrola zarovnania hlavy na začiatku a v strede každého posunu pomáha zachytiť drift skôr, ako vytvorí veľké dĺžky vyraďovacieho kábla.

Zlomenina taveniny

Ak sa povrch pri vysokej rýchlosti linky stane drsným a zvlneným, príčinou je zvyčajne lom taveniny. Materiál tečie rýchlejšie, ako môže zemnica uvoľniť vnútorné napätie. Zväčšenie dĺžky povrchu, zvýšenie teploty taveniny v rámci procesného okna alebo zníženie rýchlosti linky môže eliminovať drsnosť. Správne riešenie závisí od materiálu.

Praktické pravidlá údržby, ktoré fungujú na skutočných výrobných linkách:

• Očistite hrot a matricu po každej práci, ktorá zahŕňa farebnú zmes.
• Pred opätovnou montážou skontrolujte okraje pozemku pomocou lupy, či na nich nie sú zárezy.
• Aspoň raz týždenne skontrolujte výstup vykurovacieho pásu a kontakt termočlánku.
• Skontrolujte centrovanie hrotu pri každom spustení, dokonca aj po menšom vypnutí.
• Pri prepínaní medzi nekompatibilnými materiálmi použite správnu čistiacu zmes.

Tieto pravidlá sa zdajú byť elementárne, ale vo väčšine výrobných liniek sa krížovej hlave venuje menej pozornosti ako skrutke. Linka, ktorá zaobchádza s krížovou hlavou rovnako disciplinovane ako skrutka, bude konzistentne produkovať lepšiu geometriu.

Krížová hlava funguje len ako celá linka

Nová krížová hlava namontovaná na starom extrudéri môže opraviť jeden príznak a vytvoriť ďalší. Krížová hlava interaguje s každou ďalšou časťou vytlačovacej linky: závitovka dodáva taveninu, valec riadi prívod tepla, chladiaci žľab nastavuje bod tuhnutia a navíjací systém riadi napätie na vodiči. Ak niektorý z nich nie je v rovnováhe, výstup krížovej hlavy bude nesprávny, aj keď je samotná hlava dokonalá.

Počas uvádzania linky do prevádzky skúsení inžinieri začnú s tepelným profilom, potom vyladia rýchlosť skrutky a až potom upravia krížovú hlavu. Tiež merajú teplotu taveniny na vstupe hlavy pred vykonaním úprav nástrojov, pretože teplotný rozdiel desať stupňov mení viskozitu taveniny natoľko, že centrovanie sa zdá nesprávne, aj keď je nástroj správny.

Pre izolačné linky s PVC, PE alebo polyuretánom je praktický prístup zvoliť extrudér, ktorého závitovka, valec a hlava sú navrhnuté ako jeden systém. Zladená izolačná línia, ako je napr Extrudér izolácie drôtu s jadrom z PVC/PE/PP/PU udržuje konzistentnú dobu zdržania taveniny a poskytuje operátorovi jeden súbor parametrov na kontrolu.

PVC/PE/PP/PU Výrobcovia vytláčacej linky na izoláciu jadra drôtu, továreň – Gemwe Gemwell Electrical Technology Co., Ltd je čínsky výrobca vytláčacej linky na izoláciu jadra PVC/PE/PP/PU a továreň OEM/ODM, ... Zobraziť produkt →

Extrúzia plášťa je iná. Stena je hrubšia, rýchlosť linky je často nižšia a materiál môže mať úplne iný index toku taveniny. Nástroje a geometria hlavy na opláštenie potrebujú väčšiu distribučnú komoru a inú konfiguráciu povrchu. Podrobnosti si môžete prečítať v našom vedomostná základňa pre vytláčanie drôtov a káblových plášťov a pre nízkodymové, zosieťované, termoplastické elastomérne a polyuretánové materiály plášťa je účelová možnosť LSZH/XLPE/TPE/TPU stroj na extrudovanie plášťa drôteného kábla .

Výrobcovia linky na vytláčanie plášťa LSZH/XLPE/TPE/TPU, továreň - Gemwell Elektr Gemwell Electrical Technology Co., Ltd je Čína LSZH/XLPE/TPE/TPU výrobcovia extrúznych liniek plášťa a továreň OEM/ODM, špecializujeme sa... Zobraziť produkt →

Často kladené otázky

Tu sú otázky, ktoré si najčastejšie kladú manažéri káblových závodov a procesní inžinieri, keď hodnotia výkon krížovej hlavy.

Q1. Aká je hlavná funkcia vytláčacej krížovej hlavy?

Krížová hlava rovnomerne distribuuje roztavený polymér okolo vodiča a tvaruje izoláciu alebo plášť na požadovaný priemer a sústrednosť. Prevádza priamy tok taveniny zo závitovky na rovnomerný prstencový profil toku.

Q2. Ako zistím, že krížová hlava spôsobuje izoláciu mimo stredu?

Ak sa najtenší bod objavuje vždy pod rovnakým uhlom po dĺžke kábla, príčina je mechanická: nesprávne vyrovnaný hrot navádzača, opotrebovaný držiak hrotu alebo nerovnomerný výstup ohrievača na jednej strane hlavy. Ak sa tenký bod pohybuje po obvode, príčina je pravdepodobnejšia v chladiacej alebo naberacej časti.

Q3. Aký je rozdiel medzi krížovou hlavou tlakového a hadicového typu?

Tlaková hlava tlačí taveninu proti vodiču pred výstupom z matrice, čím poskytuje silnú priľnavosť. Hlavica hadicového typu tvorí rúrku, ktorá je natiahnutá na vodič po výstupe z matrice, ktorá chráni vodič a je preferovaná pre opláštenie a penové izolácie.

Q4. Môže jedna krížová hlava spracovať PVC, PE a FEP?

Nie s rovnakým náradím. Každá materiálová skupina vyžaduje inú geometriu prúdenia a povrchovú úpravu a rozsah prevádzkových teplôt je úplne odlišný. Spustenie FEP v štandardnej PVC hlave by riskovalo koróziu a vážne povrchové chyby.

Q5. Ako často treba čistiť krížovú hlavu?

Vyčistite hlavu po každej zmene farby a vždy, keď prepínate medzi nekompatibilnými materiálmi. Pri bežnej výrobe skontrolujte vnútorné povrchy počas každého okna plánovanej údržby a pri každej výmene nástroja skontrolujte hroty a hrany matrice.

Q6. Čo by som mal skontrolovať pri kúpe vlasca s novou krížovou hlavou?

Skontrolujte rozsah nastavenia centrovania, čas výmeny nástrojov, počet a polohu vyhrievacích zón, dostupnosť portov prevodníka tlaku a teploty, navlhčený materiál tela hlavy a dostupnosť náhradných hrotov a matríc.

Záverečné jedlo so sebou

Vytláčacia krížová hlava je malá časť linky, ale je to časť, ktorá určuje geometriu hotového kábla. Sústrednosť, hrúbka steny, kvalita povrchu a dokonca aj riziko dielektrického zlyhania sa odvíjajú od hlavy. Venujte mu rovnakú pozornosť ako skrutke a zmesi.

Keď hodnotíte nový rad, požiadajte dodávateľa o špecifikácie hlavy: rozsah nastavenia, zóny ohrevu, ochranu proti korózii a čas výmeny nástrojov. Tieto podrobnosti vám povedia viac o praktických schopnostiach linky ako samotný výkon motora.