1.熔融氟樹脂的擠出材料
與不同氟塑料有不同的使用溫度一樣,導(dǎo)體也需要不同的適用溫度。考慮到擠出時可能產(chǎn)生的氣體對金環(huán)宇電纜導(dǎo)體的腐蝕,氟塑料電線電纜幾乎都使用鍍銀、鍍錫、鍍鎳等鍍覆導(dǎo)體。
使用溫度(℃)金環(huán)宇電纜
導(dǎo)體類型
150
鍍錫銅線
200
鍍銀銅線、鍍銀銅合金線、金環(huán)宇電纜鍍銀銅包鋼線
250
鍍鎳銅線
電線電纜研究、生產(chǎn)者應(yīng)根據(jù)電線電纜用戶的需要,正確的選擇導(dǎo)體和絕緣材料,既能滿足客戶要求,又要讓絕緣材料用得恰到好處。因此,應(yīng)熟悉、掌握各種氟塑料的特性。
2. 氟塑料擠出工藝:
含氟塑料的熔體的熔融粘度極大,不宜采用壓力式擠出(負(fù)責(zé)會對設(shè)備提出太苛刻的要求):但熔體有足夠的強(qiáng)度,允許拉伸,所以幾乎都是采用套管式擠出來生產(chǎn)電線電纜,通過控制合理的拉伸系數(shù)保證絕緣與導(dǎo)體間的粘結(jié)力。
套管式擠出中,模具的設(shè)計(jì)或生產(chǎn)中的配模,都應(yīng)保證DDR、DBR兩個參數(shù)之間在擠出材料允許的合理范圍之內(nèi)。
DD:模具的內(nèi)徑 DT:模芯的外徑
db:包覆電線的外徑 dc:芯線的外徑
DBR稱之為(平衡)拉伸系數(shù)(拉伸度),表示外層熔體為內(nèi)層熔體受拉伸強(qiáng)度的比。
DDR稱之為(配模比),表示拉伸強(qiáng)度或允許生產(chǎn)速度。
套管式擠出的狀態(tài)示意圖
當(dāng)熔體離開模套模芯端面ABCD開始受到拉伸,到達(dá)導(dǎo)體表面,且保證所需絕緣外徑時,停止拉伸,且被急速冷卻而獲得所需產(chǎn)品。
DBR=1 熔體外層(A-A’,D-D’)和內(nèi)層(B-B’,C-C’)拉伸程度一樣,稱為拉伸平衡;
DBR>1熔體外層(A-A’,D-D’)和內(nèi)層(B-B’,C-C’)拉伸程度較大,稱為拉伸平衡;拉伸度大,線包的緊,粘附力大;
DBR<1 熔體外層(A-A’,D-D’)和內(nèi)層(B-B’,C-C’)拉伸程度較小,稱為拉伸平衡;拉伸度小,線包的松。
DDR、DBR都是材料參數(shù),DDR、DBR允許值大,評價為材料擠出工藝好。不同材料,DDR、DBR不一樣;同種材料,牌號不同(MI不同),DDR、DBR也一樣。不同材料、不同牌號的這兩個參數(shù)及其允許范圍,線纜研究、生產(chǎn)者必須掌握。
作為其性,MI越大,DDR、DBR允許較大;絕緣擠出的DBR、DDR比護(hù)套擠出時大。
幾種常用線纜絕緣材料的DDR、DBR
材料 項(xiàng)目
PFA
FEP
ETFE
LDPE
PVC
DBR
1~1.2
1~1.2
1~1.2
1~1.1
1~1.05
DDR
20~400
20~350
20~80
1.3~10
1.2~5
機(jī)頭、模頭推薦溫度℃
390~400
380~390
~330
—
—
3.電纜擠出工作場所的要求
保持環(huán)境的清潔、干燥
不準(zhǔn)抽煙
不允許金屬粉末存在,尤其是輕金屬、活撥金屬粉末
4.氟塑料實(shí)際生產(chǎn)擠出情況分析
氟塑料的擠出用套管式模具生產(chǎn),模具的設(shè)計(jì)或生產(chǎn)中使用的模具都要保證DDR(拉伸比)、DBR(拉伸比平衡)兩個參數(shù)之值在擠出材料允許的范圍之內(nèi)。
剛開始生產(chǎn)FEP料時,用的材料是杜邦公司的5100#、6100#、5010#、5030#其中5010#及5030#是生產(chǎn)發(fā)泡線材的。據(jù)杜邦公司在上海代理商介紹其材料的特性中了解到:
開芯線線材:DDR的取值范圍在80~140之間
DBR的取值范圍在0.9~1.1之間
后續(xù)在開各種規(guī)格的線材時,都采用上述各種規(guī)格線材的DDR、DBR的取值范圍,取值時一般取中間值,以此來計(jì)算出外模和內(nèi)模。
例:此前來外過來試機(jī)時開FEP芯線,材料是FEP5100#
要求的OD:0.86±0.01,導(dǎo)體:0.508
其使用模具:內(nèi)1.04×5.59 外 9.2
以此可以計(jì)算出DDR和DBR
從以上得出DDR與DBR的值可以看出,其還有較大的范圍可用,若外??讖讲蛔儯袲DR的取值分別是80和140,那計(jì)算如下:
假設(shè)內(nèi)模管徑(未知數(shù))為X2,DDR取值為80
以此計(jì)算出X=67.4
而
顯然DBR大于1.1,不能范圍內(nèi)可能生產(chǎn)出來的線材會斷股成其他不良情況
對于FEPE機(jī)臺配套模具使用明細(xì)表中的各套模具可根據(jù)材料不同和OD。導(dǎo)體的不同來配各種各樣的模具。但有些卻不能共用。如表中的1和4
1、26AWG 5芯同軸發(fā)泡線,OD=1.8±0.1mm,ID:(7/0.16T)0.49
內(nèi)模:1.06×2.08 外模5.2
注:發(fā)泡線材計(jì)算時,OD不應(yīng)取發(fā)泡后線材的OD,應(yīng)根據(jù)發(fā)泡度來計(jì)算出發(fā)泡前的OD,用發(fā)泡前的OD來計(jì)算菜正確。
此前工程算OD=1.8(發(fā)泡后)根據(jù)其算出發(fā)泡前的OD的范圍在1.2~1.3之間,故取值為1.25
其DDR和DBR在允許的范圍內(nèi),在生產(chǎn)時沒有出現(xiàn)不良狀況
2、20AWG 1P電腦線,OD=1.3±0.05mm,ID:(20/0.18T)0.93
材料是FEP5100# 內(nèi)模:1.06×8.8 外模12.4
其DDR和DBR在允許的范圍內(nèi),在生產(chǎn)時沒有出現(xiàn)不良狀況
在模具明細(xì)表中7和8相差不大,可以生產(chǎn)26AWG 5芯同軸的發(fā)泡線,即可代替1中的內(nèi)外模規(guī)格。
以上可看出,無論任何模具,只要在使用時計(jì)算出DDR與DBR的值在允許的范圍內(nèi),都可以生產(chǎn)。
在1和4中由于一個是發(fā)泡線,另一個是芯線,兩者之間DDR的取值不一樣,DBR的取值范圍都是一樣,故在取值時,這兩個模具的管徑和孔徑不一樣,可以通過以下公式計(jì)算得出;
據(jù)以上公式,在1中,因其是發(fā)泡線材,DDR取值范圍是10~25,取中間值17或18,絕緣OD是按發(fā)泡前的OD計(jì)算的,計(jì)算得出1.2~1.25取1.25,導(dǎo)體7/0.160T,絞合外徑是0.49
在4式中,其是生產(chǎn)芯線,DDR取值范圍是80~140,取值時是取90,絕緣OD是1.3,導(dǎo)體外徑的完成OD是0.93.
此前設(shè)計(jì)模具時大都以這種方式計(jì)算,然后算出DBR的值是否可以就行了。
內(nèi)模的孔徑在計(jì)算使用時沒有用到,他只是方便生產(chǎn)穿線而已,一般來說,內(nèi)??讖降拇笮∨c同心度沒有什么關(guān)系,此前曾用過幾種不同的孔徑的內(nèi)模來使用,在機(jī)臺的條件相同情況下,其同心度是一樣的,在設(shè)計(jì)內(nèi)模的孔徑時,也不可能太離譜,比導(dǎo)體的外徑大就可。有時為了避免導(dǎo)體與孔徑壁接觸而產(chǎn)生一些不良現(xiàn)象,在取值時會偏大一點(diǎn)。
一般情況下,開FEP芯線,內(nèi)模管徑范圍在4.5~6.0之間,外??讖椒秶?.3~12之間,開外被及發(fā)泡線材,內(nèi)模管徑和外徑?jīng)]有在什么范圍之內(nèi),只要套用在一起,DDR和DBR都行就可以了。而內(nèi)模的管長及外徑的廊長則沒有什么要求,其斜度也一樣。還沒有確認(rèn)其是否與機(jī)臺同心度有關(guān)系。我們在清驗(yàn)?zāi)>邥r,只有內(nèi)??讖健⒐軓郊巴饽?讖?。而對內(nèi)模管長,外模廊長卻沒有要求。在受到模具后也沒有驗(yàn)收是否合格。