Vysvetlenie vytláčacej hlavy: Funkcia, typy, materiály, výber a údržba

Čo je to vytláčacia hlava?

Vytláčacia hlava je presná jednotka na distribúciu toku namontovaná na výstupnom konci jednozávitovkového alebo dvojzávitovkového extrudéra. Pri výrobe káblov obaľuje roztavený polymér okolo pohybujúceho sa vodiča do súvislej sústrednej vrstvy bez toho, aby sa v ňom vytvárali zvarové línie, mŕtve miesta alebo tepelné gradienty.

Jeho úloha sa neobmedzuje len na tvarovanie. Dobre navrhnutá závitorezná hlava tiež podporuje stabilnú prevádzku skrutky vytváraním protitlaku, vyrovnáva tlakové a teplotné výkyvy vychádzajúce zo skrutky a udržiava tok taveniny rovnomernou rýchlosťou po celom obvode vodiča.

Čo to robí v linke na vytláčanie káblov

• Rozdeľuje taveninu rovnomerne okolo jadra drôtu alebo kábla.
• Riadi pomer hrúbky steny pomocou geometrie matrice a hrotu.
• Zachováva sústrednosť pri rýchlostiach nad 1 000 m/min.
• Vytvára dostatočný protitlak, aby bol výstup skrutky stabilný.
• Udržuje rovnomernú teplotu polyméru v celom prietokovom kanáli.

Kľúčové komponenty vytláčacej vytláčacej hlavy

Hoci sa dizajn závitoreznej hlavy medzi výrobcami strojov líši, základné prvky sú rovnaké. Každý komponent má špecifickú úlohu a malé opotrebovanie alebo chyba zarovnania v ktoromkoľvek z nich sa okamžite prejaví v hotovom kábli.

Tieto časti spolupracujú ako systém. Ak je vodiace jadro vycentrované, ale krúžok matrice je opotrebený o 0,02 mm na jednej strane, odchýlka hrúbky steny môže presiahnuť /-0,03 mm na tenkej vrstve FEP, čo je dostatočné na posunutie kapacity mimo požiadavky zákazníka.

Ako každý z nich zapadá do kompletného káblového vedenia, môžete vidieť v našom predchádzajúcom rozpise komponenty, ktoré tvoria extrudér .

Ako funguje vytláčacia hlava

Tavenina vstupuje do hlavy z príruby extrudéra, prechádza cez rozbíjaciu dosku a potom obteká nanášadlo. Rozptyľovač redistribuuje polymér z kruhového toku do prstencového prstenca, ktorý obklopuje vodiaci hrot. Vodič prechádza stredom hlavy a krúžok matrice na výstupe riadi konečný priemer.

Najdôležitejšie sú tri premenné dizajnu:

• Dĺžka pozemku : rovný úsek na výstupe z matrice. Dlhšia zem stabilizuje prietok, ale zvyšuje pokles tlaku.
• Uhol ponoru : zúženie vedúce k pozemku. Príliš strmý uhol vytvára vysoký šmyk a teplo; príliš plytké zúženie vytvára hrubú, pomaly sa pohybujúcu hraničnú vrstvu.
• Rovnováha prietokového kanála : dráha taveniny musí byť symetrická okolo vodiča. Dokonca aj 10% rozdiel v dĺžke kanála vytvára zistiteľný rozdiel v hrúbke.

Pre vysokoteplotnú izoláciu FEP sú typické teploty taveniny 380 až 420 °C. 100 mm oceľový lisovací krúžok sa môže roztiahnuť približne o 0,4 mm medzi izbovou teplotou a prevádzkovou teplotou, takže pred konečným nastavením sústrednosti je potrebné nechať hlavu dosiahnuť úplnú tepelnú rovnováhu.

Tavenina vystupuje ako trubica, ktorá je väčšia ako vodič. Vytlačená rúrka sa potom stiahne na požadovaný konečný priemer. Konečnú hrúbku steny určuje vzťah medzi geometriou formy, ťahom a rýchlosťou vyťahovania.

Typy vytláčacích hláv a ich aplikácie

Rôzne konštrukcie káblov vyžadujú rôzne koncepcie závitoreznej hlavy. Výber ovplyvňuje nielen náklady na nástroje, ale aj toleranciu hrúbky steny a maximálnu rýchlosť linky, ktorú môžete dosiahnuť.

Zápustkové hlavy tlakového typu

V tlakovej hlave sa roztavený polymér stretáva s vodičom vo vnútri hlavy a vystupuje ako spojená vrstva. Tento dizajn je bežný pre aplikácie plášťa a plášťa, kde sa vyžaduje adhézia medzi polymérom a jadrom kábla. Tlak udržuje polymér v kontakte s povrchom vodiča.

Zápustkové hlavy hadicového typu

V hlave hadicového typu sa najprv vytvorí rúrka roztaveného polyméru a potom sa po výstupe z matrice nanesie na vodič, často s pomocou vákua. Tento typ je preferovaný pre tenké izolačné vrstvy, pretože znižuje ťahové napätie vodiča a umožňuje vyššiu rýchlosť linky.

Vysokoteplotné závitorezné hlavy pre FEP a PFA

Fluórpolyméry potrebujú dráhu toku odolnú voči korózii a presné riadenie ohrevu. Hlava musí byť vyrobená z materiálov, ktoré vydržia nepretržitú prevádzku pri teplote 400 °C alebo vyššej bez tvorby vodného kameňa. Gemwell to spáruje Vysokoteplotný extrudér na izoláciu drôtu FEP/PFA s lisovacou hlavou, ktorá udržuje odchýlku teploty taveniny v rozmedzí -5 °C, čo je kritické, keď je hrúbka steny iba 0,09 mm .

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 →

Penové lisovacie hlavy

Procesy chemického penenia vyžadujú starostlivo kontrolovaný profil tlaku cez hlavu, aby sa nadúvadlo predčasne nerozpínalo. Tlak v hlave musí zostať dostatočne vysoký na potlačenie expanzie plynu, kým tavenina neopustí matricu. To je dôvod, prečo PE/PP/PU penové izolačné rady používajú špeciálnu geometriu závitoreznej hlavy namiesto pevnej izolačnej hlavy.

Viacvrstvové a koextrúzne hlavy

Viacvrstvové káble, ako je penová izolácia alebo lepené plášte, vyžadujú koextrúznu hlavu, ktorá kombinuje dva alebo viac prúdov taveniny v jednom prietokovom kanáli. Geometria hlavy musí udržiavať každú vrstvu rovnobežnú a jednotnú predtým, ako sa spoja, a na rozhraní medzi vrstvami sa nesmú vytvárať hrbolčeky alebo vlnitosť.

Krížový vs priamočiary dizajn

Väčšina káblových izolácií a plášťov používa krížovú hlavu, kde vodič vstupuje v uhle 90° k osi extrudéra. Priame hlavy sú bežnejšie na vytláčanie tyčí a profilov a zriedkavo sa používajú pri poťahovaní drôtov. 90° ohyb krížovej hlavy je potenciálnym mŕtvym bodom, takže prietokový kanál musí byť navrhnutý s veľkorysými polomermi a hladkými prechodmi, aby sa zabránilo degradácii polyméru.

Materiály použité pri konštrukcii závitoreznej hlavy

Výber materiálu pre závitoreznú hlavu sa skladá z troch požiadaviek: odolnosť proti opotrebovaniu, odolnosť proti korózii a rozmerová stabilita pri prevádzkovej teplote.

• Nástrojová oceľ H13 je najpoužívanejším materiálom karosérie, pretože si zachováva tvrdosť až do 500°C a má dobrú húževnatosť.
• Legovaná oceľ 4140 sa používa pre väčšie telesá, ktoré nie sú výrazne opotrebované, ale profitujú z jednoduchšieho obrábania.
• Nehrdzavejúce ocele ako napríklad 17-4 PH alebo 431 sa používajú pre prietokové povrchy vystavené fluórpolymérom.
• Nitridácia alebo chrómovanie zlepšuje odolnosť proti opotrebovaniu. Nitridovaný povrch H13 môže dosiahnuť tvrdosť nad 1 000 HV.
• Vložky z karbidu volfrámu sa používajú v oblastiach s najvyšším opotrebením, ako sú matrice na vysokorýchlostných tratiach FEP.

Pre každodenné jadrá z PVC, PE, PP alebo PU je možné použiť rovnaké telo hlavy z nástrojovej ocele, ale povrchová úprava a tolerancie musia stále zodpovedať aplikácii. Stavby Gemwell dokončené Extrudéry izolácie drôtu s pevným jadrom z PVC/PE/PP/PU so závitoreznými hlavami prispôsobenými výstupnému rozsahu skrutky a rozsahu veľkosti drôtu, ktorý plánujete použiť.

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 →

Pre LSZH a iné vysoko plnené zmesi je korózia a abrazívne opotrebenie agresívnejšie ako pre čisté polyolefíny. Hlava, ktorá dobre funguje pre PE, môže v priebehu šiestich mesiacov na LSZH vykazovať značné opotrebovanie krúžku, najmä ak je obsah minerálneho plniva vyšší ako 40 %.

Faktory, ktoré ovplyvňujú výkon Die Head

Výkon vytláčacej hlavy je výsledkom reológie taveniny, geometrie nástrojov a prevádzkovej praxe. Najvplyvnejšie faktory sú:

Okrem toho je potrebné zvážiť rýchlosť linky a pomer ťahu. Ak je pomer ťahania príliš vysoký, tavenina sa nadmerne naťahuje medzi matricou a vodičom, čo vedie k zmenám hrdla a priemeru.

Ako vybrať správnu vytláčaciu hlavu

Výber vytláčacej hlavy nie je oddeleným rozhodnutím od výberu extrudéra. Hlava musí zodpovedať priemeru skrutky, výstupnej rýchlosti, skupine polymérov a konštrukcii kábla. Hlava, ktorá je príliš veľká pre malý extrudér, vytvára dlhý čas zotrvania; príliš malá hlava spôsobuje nadmerný pokles tlaku a vysokú teplotu taveniny.

Kontrolný zoznam výberu

1. Definujte konštrukciu kábla: pevná izolácia, penová izolácia alebo plášť.
2. Potvrďte skupinu polymérov a maximálnu teplotu spracovania.
3. Definujte rozsah hrúbky steny a požadovanú toleranciu sústrednosti.
4. Určite maximálnu rýchlosť linky a zodpovedajúci výkon taveniny.
5. Skontrolujte priemer závitovky extrudéra a rozmery príruby.
6. Vyberte si medzi tlakovým a hadicovým typom hlavy na základe štruktúry vrstvy.

Ak používate viacero izolačných materiálov v jednej dielni, zvážte modulárny dizajn hlavy, ktorý vám umožní vymeniť iba vodiaci hrot a krúžok matrice namiesto výmeny celej hlavy.

Pre vrstvy plášťa a hrubostenný plášť Gemwell odporúča samostatnú konštrukciu hlavy, pretože požiadavka na prietok pre 0,3 mm izolačnú vrstvu je úplne odlišná od požiadavky na 1,5 mm plášť. náš LSZH/XLPE/TPE/TPU extrudéry s plášťom drôtu a kábla použite väčší prietokový kanál a odlišný prístup k matrici, aby ste sa vyhli nadmernému tlaku pri vysokom výkone.

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 →

Podrobnejší pohľad na veľkosť hlavy pre vrstvy bundy nájdete v našom článku znalostná základňa stroja na vytláčanie plášťa kábla , ktorá porovnáva konštrukcie a typické geometrie nástrojov.

Údržba a bežné problémy so závitovou hlavou

Hlava môže bežať mesiace bez pozornosti, ale keď sa objavia problémy, majú tendenciu sa objaviť náhle. Najbežnejšími príznakmi sú variácie hrúbky steny, čierne škvrny, čiary toku a drsnosť povrchu.

Preventívna údržba

• Demontujte hlavu a vyčistite prietokové plochy po každej dlhšej kampani.
• Skontrolujte plošku a vodiaci hrot, či nie sú škrabance a zaoblenie hrán.
• Pred opätovným zložením vyleštite prietokové povrchy na Ra 0,4 µm alebo lepšie.
• Skontrolujte, či na vykurovacích pásoch nie sú studené miesta a vymeňte termočlánky za kalibrované jednotky.
• Po dosiahnutí prevádzkovej teploty znovu dotiahnite skrutky hlavy na odporúčané hodnoty.

Kompletné plán bežnej prevádzky, údržby a opráv pre extrúzne stroje preto by mala obsahovať závitoreznú hlavu ako samostatnú kontrolnú položku, pretože sa opotrebováva inak ako skrutka a hlaveň.

Bežné problémy a opravy

Často kladené otázky o vytláčacích lisovacích hlavách

Aký je rozdiel medzi vytláčacou hubicou a vytláčacou hubicou?

Vytláčacia hlava je kompletná zostava, ktorá distribuuje taveninu, pričom samotná matrica je zvyčajne vymeniteľný krúžok na výstupe, ktorý definuje konečný vonkajší priemer. V každodennom jazyku v dielni operátori často hovoria „dutina“, keď majú na mysli celú hlavu, ale pri navrhovaní nástrojov na rozdiele záleží, pretože matrica je len jednou z niekoľkých častí, ktoré riadia geometriu.

Môže sa použiť rovnaká závitorezná hlava na pevnú izoláciu a penovú izoláciu?

Normálne nie. Penová izolácia vyžaduje profil tlaku, ktorý udržuje nadúvadlo stlačené, kým tavenina neopustí matricu. Pevná izolácia nepotrebuje toto obmedzenie. Použitie penotvornej hlavy na pevné vrstvy môže vytvoriť nadmerný tlak a drsný povrch; použitie pevnej hlavy na napenenie môže spôsobiť predčasnú expanziu vo vnútri kanála.

Ako často by sa mala čistiť vytláčacia hlava?

Interval čistenia závisí od polyméru. Termoplastické materiály ako PVC majú tendenciu sa pomaly rozkladať a môžu vyžadovať utieranie hlavy každý jeden až dva týždne. Fluórpolyméry a vysoko plnené zmesi LSZH vyžadujú častejšie kontroly a každé zastavenie dlhšie ako 20 minút alebo viditeľné zvýšenie tlaku je dôvodom na otvorenie hlavy a kontrolu prietokových plôch.

Čo spôsobuje excentrickú izoláciu v káblovom extrudéri?

Excentrická izolácia je najčastejšie spôsobená nesprávne nastaveným vodiacim jadrom, opotrebovaným krúžkom matrice alebo nesprávne nastavenou vodiacou trubicou vodiča. Môže tiež pochádzať z nerovnomernej teploty ohrievača okolo hlavy, čo vytvára rozdiel vo viskozite medzi opačnými stranami prietokového kanála.

Majú materiály závitoreznej hlavy význam pre zlúčeniny bez obsahu halogénov s nízkou dymivosťou (LSZH)?

áno. Zlúčeniny LSZH majú často vysoký obsah minerálneho plniva a vytvárajú kyslé produkty rozkladu. Štandardná hlava H13 sa opotrebuje rýchlejšie a môže korodovať. Nitridované alebo nerezové prietokové plochy sú spoľahlivejšou voľbou pre LSZH, najmä pri vysokých výkonoch.

Ako zistím, či je moja lisovacia hlava príliš veľká pre extrudér?

Hlavnými ukazovateľmi sú čas zotrvania a pokles tlaku. Ak vidíte veľké oneskorenie medzi zmenou farby a novou farbou, ktorá sa objaví na výstupe, alebo ak je tlak taveniny na hlave príliš nízky na stabilizáciu skrutky, prietokový kanál je pravdepodobne príliš veľký pre danú aplikáciu.

Záver

Vytláčacia hlava je najmenej viditeľná, ale najvplyvnejšia časť linky na vytláčanie káblov. Určuje, či vysokorýchlostná linka dokáže udržať tesnú toleranciu hrúbky steny, čistý povrch a stabilný priemer bez neustáleho zásahu operátora.

Keď si vyberiete nový extrudér, vyhodnoťte lisovaciu hlavu rovnako starostlivo ako skrutku a pohon. Prispôsobte ho rodine polymérov, rozsahu hrúbky steny a maximálnej rýchlosti linky. Potom ovládajte prevádzkové premenné: teplotu taveniny, tlak hlavy, zarovnanie nástrojov a stav povrchu.

Ak hľadáte problém s toleranciou v existujúcej línii, začnite s vyšetrovaním na matrici. V mnohých prípadoch skrutka nie je hlavnou príčinou; je opotrebovaná alebo nesprávne nastavená závitorezná hlava . Gemwell navrhuje každý extrudér podľa špecifickej hlavy a sady nástrojov, a preto výrobcovia káblov používajú naše linky na aplikácie, kde záleží na konzistentnej geometrii.