工 藝
　　塑料電線電纜的主要絕（jué）緣材料和護層（céng）材料是塑料。熱塑性塑料性能優越，具有良好的加工工藝性能，尤其是用於電線電（diàn）纜擠製（zhì）絕緣層和護層生（shēng）產時工藝簡（jiǎn）便。電線電纜塑料絕緣層和護層生產的基本方式是采用單螺杆擠出機連續擠壓進行的（de）。由於擠出機具有連續擠出的特點，所以塑料絕緣和護套的生產過程也（yě）是連續進行的。就電線電纜生產而（ér）言（yán），產品規格的差異，擠（jǐ）製部件的不（bú）同，往往決定了擠製設備及工藝參（cān）數的某些變化。但總的來講，各種產品（pǐn），各個部件的擠（jǐ）塑包（bāo）覆工藝是大同小異的，下麵以一般為主，個別為（wéi）輔對擠塑原（yuán）理、工藝與模具類型進行介紹。
　　******節（jiē） 塑料的擠製
　　一、塑料擠出的基本原理
　　擠出機的工作原（yuán）理（lǐ）是：利用特定形狀的螺杆，在加熱的機筒中旋轉，將由料鬥中送來的塑料向前擠壓，使塑料均勻的塑化（即熔融），通過機頭和不同（tóng）形狀的模具，使塑料擠壓成連續性的所需要的（de）各種形（xíng）狀的塑料層，擠包（bāo）在線芯和電纜上。
　　1.塑料擠出過程
　　電線（xiàn）電纜的塑料絕緣和護套使是采用連續擠壓方式進行的，擠出設備（bèi）一般是單螺杆擠出機。塑（sù）料在（zài）擠出前，要事（shì）先檢（jiǎn）查塑料是否潮濕或有無其它雜物，然後把螺杆預熱（rè）後加入料鬥內。在擠出過程中（zhōng），裝入（rù）料鬥中的（de）塑料借助重力或加料螺旋進（jìn）入機筒中，在旋轉螺杆的推力作（zuò）用下，不斷向前推進，從（cóng）預熱段開始逐漸的向均（jun1）化段（duàn）運動（dòng）；同時（shí），塑料受到螺杆的攪拌和（hé）擠壓（yā）作用，並且在（zài）機筒的外熱（rè）及塑（sù）料與設備之間的（de）剪切摩擦的作用下轉變為粘流態，在螺槽中形成連續均勻的料流。在工藝規定的溫度作用下，塑料從（cóng）固體狀（zhuàng）態轉變（biàn）為熔融（róng）狀態的可塑（sù）物體，再（zài）經由螺杆的推動或攪拌，將完全（quán）塑化好的塑（sù）料推入機頭；到達機頭的料流（liú），經模芯和模套間的環形間隙，從模套口擠出，擠包於導體（tǐ）或線芯周圍，形成連續密實的絕緣層（céng）或護（hù）套層，然後（hòu）經冷（lěng）卻和固化，製（zhì）成電線電（diàn）纜（lǎn）產品。
　　2.擠出過程的三個階段
　　塑料擠出最主要的依據是塑料所具有的可塑態。塑料在擠出機中完成（chéng）可塑過程成型是一個複雜的物理過程，即包括了混合、破碎、熔融（róng）、塑化、排氣、壓實並最後成型定型（xíng）。大家值的注意的是這一過程是連（lián）續實現的。然而習慣上（shàng），人們往往按塑料的不同反應將擠塑過程這一連續過程，人為的分成不同階段，即為：塑化階段（塑料的混合、熔融和均化）；成型階段（塑料的擠壓成型）；定型階（jiē）段（塑料層的冷卻和固化）。
　　******階（jiē）段是塑化階段。也稱為壓縮階段。它是在擠塑機機筒內完（wán）成的，經過螺杆的旋轉作用，使塑料由顆粒狀固體變為可（kě）塑性的粘流體。塑料在塑化階段取得熱量的來源有兩個方麵：一是機筒（tǒng）外部的電加熱；二是螺杆旋轉時產生的摩擦熱。起初的熱量是由機筒外（wài）部的電加熱產生的，當（dāng）正常開車後，熱量的取得則是由螺杆選裝（zhuāng）物料在壓縮、剪切（qiē）、攪拌過（guò）程中與機筒內壁的摩擦和物料分子間的內摩擦而產生的（de）。
　　第二階段是成型階段。它是在機頭內進行的，由於螺杆旋（xuán）轉和壓力作用，把粘流體推向機頭，經機頭內的（de）模具，使粘（zhān）流體成型為所需要的各種尺寸形狀的擠包材料，並包覆在線（xiàn）芯或（huò）導體外。
　　第三階（jiē）段是定（dìng）型階（jiē）段。它是在冷（lěng）卻水槽或冷卻管道中進行的，塑料擠包層經過冷卻後，由（yóu）無定（dìng）型的塑性（xìng）狀態變（biàn）為定（dìng）型的（de）固體狀態。
　　3.塑化階（jiē）段（duàn）塑料流動的變化
　　在塑化階段，塑（sù）料沿螺杆軸向被螺杆推（tuī）向機頭的（de）移動過程中，經曆著溫度（dù）、壓（yā）力、粘度（dù），甚至化學結構的變化，這些變化在螺杆的不同區段情況是不同的。塑化階段根據塑料流動（dòng）時的物態變化過程又人為的分成三個階段，即加料段、熔融段、均化（huà）段，這（zhè）也是人們習慣上對擠出螺（luó）杆的分段方法，各段對塑料擠出產生不同的作用，塑料在各段呈現（xiàn）不同的形態，從而表現出塑料的擠出特性。
　　在加料段，首先就是為顆粒狀的固體塑料提供軟化溫度，其次是以螺杆的（de）旋轉與固定的機筒之間產生的剪切應力作用在塑料顆粒上，實現對軟化塑料（liào）的破碎。而最主要的則是以螺杆旋（xuán）轉產生足夠大的連續而穩定的推力和反向摩擦（cā）力，以形成連續（xù）而穩定的擠出（chū）壓力（lì），進而實（shí）現（xiàn）對破碎（suì）塑料的攪拌（bàn）與均（jun1）勻混合，並初（chū）步實行熱交換（huàn），從而為連續而穩（wěn）定的擠出提供基礎。在（zài）此階段產生的推力是否連續均勻穩定（dìng）、剪切應變率的高低，破碎與攪（jiǎo）拌是否均勻都（dōu）直接影響著擠（jǐ）出質量和產量。
　　在熔（róng）融段，經破碎、軟化並初步攪（jiǎo）拌混合的故態塑料，由於（yú）螺杆的推擠作用，沿螺槽向（xiàng）機頭（tóu）移動，自加料段進入熔融段。在此段塑料遇（yù）到了較高溫（wēn）度的熱作用，這是的熱源，除機筒外部的點加熱外，螺杆旋轉（zhuǎn）的摩擦熱也在起著作用。而來自加料段的推力和來自（zì）均化段的反作用力，使（shǐ）塑料在前進中形成了回流，這回流產生在螺槽內以及螺杆與機筒的間（jiān）隙中，回流的產生不（bú）但使物料（liào）進一步均勻混合，而且使塑料熱交換作用加大，達到了表麵的熱平衡。由於在此階段的作用溫（wēn）度已超過了塑（sù）料的流變溫度，加之（zhī）作用時間較長，致使塑料發生了物態的轉變，與加熱機（jī）筒接觸的物料開始熔化，在機筒內表麵形成一層聚合物熔（róng）膜（mó），當熔膜的（de）厚度超過螺紋（wén）頂與機筒之間的間隙（xì）時，就會被旋轉（zhuǎn）的螺紋刮下來，聚（jù）集在推進螺紋的（de）前麵，形成熔池。由（yóu）於（yú）機筒和螺紋根部的相對運動，使熔池產生了物料（liào）的（de）循環流動。螺棱後麵是固體床（固體塑料），物料沿螺槽向前移（yí）動（dòng）的（de）過程中，由於熔融段的螺槽深（shēn）度向均化段逐漸變淺，固體床不斷被擠向機筒內壁，加速了機筒向固（gù）體床的傳熱過程，同時螺杆的旋轉（zhuǎn）對機筒內壁的（de）熔膜產生剪切作用，從而使熔（róng）膜和固體（tǐ）床分（fèn）界（jiè）麵的物料熔化，固體床的寬度逐漸減小，知（zhī）道完全消失（shī），即由固態轉變為粘流態。此時塑料分子結構發生了根本的改變，分子間張力極度鬆弛（chí），若為結晶（jīng）性高聚（jù）物，則其晶區開始減（jiǎn）少，無定形增多，除其中的特大分子外，主體完成了塑（sù）化，即所（suǒ）謂的“初步塑化”，並且在壓力（lì）的作用下，排除了固態物料（liào）中所含的氣體（tǐ），實現初（chū）步壓實。
　　在均（jun1）化段，具有這樣幾個突出的工（gōng）藝特性（xìng）：這一段螺杆螺紋深度最淺，即螺槽容積（jī）最小，所以這裏是螺杆與機筒間產生壓力******的工作段；另外來自螺杆（gǎn）的推（tuī）力和篩板等處的反作用力，是塑料“短兵相接”的直接地帶；這一段又（yòu）是擠出工（gōng）藝（yì）溫度最高的（de）一段，所以塑料（liào）在此階段所受到的徑向壓力和軸向壓力******，這種（zhǒng）高壓作用，足以（yǐ）使含於塑料內（nèi）的（de）全部氣體排除，並使熔體壓實，致密。該段所具有的“均壓段”之稱即由此而得。而由於高溫的作用，使得經過熔融（róng）段未能塑化的高分（fèn）子在此（cǐ）段完成塑化，從而最後消除“顆粒”，使（shǐ）塑料塑化充分均勻，然後將完全塑化熔（róng）融的塑料定量、定（dìng）壓的由機頭（tóu）均勻的擠出（chū）。
　　4.擠出過程中塑料的流動狀態
　　在擠（jǐ）出（chū）過程中，由於螺杆的旋轉使塑料推移，而機筒是不動的，這就在機筒和螺杆之間產生相對運動，這種相對運動對塑料產生摩擦作用（yòng），使（shǐ）塑料被拖著前（qián）進。另（lìng）外，由於機頭中的（de）模（mó）具、多孔篩（shāi）板和濾網的阻力，又（yòu）使塑料在（zài）前進中產生反作用（yòng）力，這就使塑料在螺杆和機筒中的流動複雜化了。通常將塑料的流動狀態看成是由以下四種流動形式組成的：
　　1）正（zhèng）流――是指塑料沿著螺杆螺槽向機頭方向的流動。它是螺杆旋轉的推擠力產生的，是四種（zhǒng）流動形（xíng）式中最主要（yào）的一種。正流（liú）量的大小直接決定（dìng）著擠出量（liàng）。
　　2）倒流――又稱逆流，它（tā）的方向與正流的流動方向整好相反。它是由於機頭中的模（mó）具（jù）、篩板、和濾網等阻礙塑料（liào）的正（zhèng）向運動，在機頭區（qū）域裏產生的壓力（塑料（liào）前進的反作用力）造成的。由機頭至加料（liào）口（kǒu）形成了“壓力下的回流”，也稱（chēng）為“反壓流動”。它能引起生產能（néng）力的損失。
　　3）橫（héng）流――它是（shì）沿著軸的方向，即與螺紋槽相垂直（zhí）方向的塑料流動。也是由螺杆（gǎn）旋轉時的推（tuī）擠所形成的。它的流動受到螺紋槽側壁的阻力，由於兩側螺（luó）紋的相互阻力，而螺杆是在旋轉（zhuǎn）中，使塑料在螺槽內產生（shēng）翻轉運（yùn）動，形成環狀流動，所以橫（héng）流實質是（shì）環流。環（huán）流對塑料在機筒中的混合、塑化成熔融狀態（tài），是和環流的作用分（fèn）不開的（de）。環流使物料（liào）在機筒中產生攪拌（bàn）和（hé）混合（hé），並且利於機筒和物料的熱交換，它對提高擠出質量有重要的意義，但對擠出流率的影響很（hěn）小。
　　4）漏流――它也是由機頭中模具、篩板和濾網的（de）阻力產生的。不過它不是螺槽中的流動，而是在螺（luó）杆與機筒的間隙中形成的（de）倒流。它也能引起生產（chǎn）能力的損失。由於螺杆與機筒的間隙通常很小，故在正常情況下，漏流流量要比正流和倒流小的多。在擠出過（guò）程中，漏流將影響擠出量，漏流量增大，擠出量將減小。
　　塑（sù）料的四種流動狀態不會以單獨的形式出（chū）現，就某一（yī）塑料質點（diǎn）來（lái）說，既不會有真正的倒流，也不會有封閉的環（huán）流。熔體塑料在螺紋槽中（zhōng）的實際流動是上述四種流動狀態的綜合，以（yǐ）螺旋形軌（guǐ）跡（jì）向（xiàng）前的（de）一（yī）種流動。
　　5.擠（jǐ）出質量
　　擠出質（zhì）量主要（yào）指塑料的塑化情況是否良好，幾（jǐ）何尺寸是否均一，即徑向厚度（dù）是否一致，軸向外徑是否均勻。決定塑化情況的因襲除塑料本身外，主要是溫度和剪切應（yīng）變率（lǜ）及作用時間等因素。擠出溫度過高不但造成擠出壓力的波動，而且導致塑料的分解，甚至可能釀成設備事故。而減小螺槽深度，增大螺杆長（zhǎng）徑比，雖（suī）然有利（lì）於塑料的熱交換和延長受（shòu）熱時間，滿足塑化均勻要求（qiú），但將影（yǐng）響擠出量，又為螺杆製造和裝（zhuāng）配造成（chéng）困難。所以確（què）保塑化（huà）的重要因素應是（shì）提高螺杆旋轉對塑料所產生的剪切應變率，以達到機械混合均（jun1）勻，擠出熱交換均衡，並由此為塑（sù）化均勻提供保障。這個應變率的大小由螺杆（gǎn）與機筒間的剪切應變力所決定，其剪切的應變率數（shù）值（zhí）為（wéi）：
　　其中：Δ――為剪切應變率（1/min）
　　D ――為螺杆（gǎn）直徑（cm）
　　N ――為螺（luó）杆轉速（r/min）
　　――為螺槽深度（cm）
　　由此可（kě）見，在保證擠出量的要求（qiú）下，可以在提高轉速的情況下（xià）加大螺槽（cáo）深度。此外，螺（luó）杆與機筒的間隙也對擠出質量有影響，間隙過大時則塑料的倒流、漏流增加，不但引起擠出壓（yā）力波動，影響擠出量；而且由於這些回流的增加，使塑料過熱而導致塑料（liào）焦燒或成型困難。
　　二（èr）、 塑料擠出機（jī）的操（cāo）作規程
　　塑料擠（jǐ）出機（jī）組是由擠塑機（主機）和多台輔助設備組成的，生產（chǎn）中機組人員應密（mì）切配合操作.操作人員必須熟悉生長過程和操作規程。
　　1.塑料擠出機的擠塑過程
　　塑料擠出機（jī）是熱擠設備。成盤的電纜（lǎn）或纜芯放置在放線裝（zhuāng）置上，並保證要有一定的張力，在經過（guò）張緊校直裝置後進入擠塑機頭擠包絕緣（yuán）層或護套層。
　　塑料顆粒經料鬥加入擠出機（jī）機筒，由於螺杆的轉動，進入機膛，一（yī）方麵加熱，一方麵由螺杆（gǎn）轉動攪（jiǎo）拌，促使塑料塑化，並推向機頭，從模口擠出，完整緊密的連續擠包在（zài）電線電纜線芯或（huò）纜芯上。
　　為控製塑料層的厚（hòu）度（dù）和擠出壓力，應調節好模芯與模套間的環形間距，使塑料層均勻。
　　機組中（zhōng）各單機采用單（dān）獨傳動，各機組之間（jiān）的工作速度可分別調整。螺（luó）杆和牽引的速度應互相（xiàng）配合好，保證電線電纜擠（jǐ）出外徑和塑料層厚度的均勻，並符合工藝尺寸的（de）要求。放線和收排線速度要和（hé）電線電纜的生產速度配合好，防止出現其他的質量問題。
　　按工（gōng）藝規定（dìng）的控製溫度，選配好合適的模具，經常觀察加溫係統的變化、外徑的變化、速度的變化，防止塑料層的偏心、焦燒、塑化（huà）不良等現象出現。