影响电缆芯线挤出质量的因素分析
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摘要：潜油电缆是我厂的主要产品，而绝缘芯线的挤出是潜油电缆生产中的一个重要工序，在挤出过程中影响芯线质量的因素有很多。本文主要从原材料、生产设备、模具、挤出工艺等几个方面进行了分析阐述。
关键词：挤出 芯线 质量
1 引言
在电缆制造过程中，我们采用挤出工艺方法来挤包绝缘层。绝缘的挤出过程是一个比较复杂的技术过程，它与原材料、生产设备、模具以及操作工艺等都有着密切关系，下面我们主要针对在挤出过程中影响挤出质量的因素进行探讨。
2 原材料对挤出质量的影响
2.1导体对挤出质量的影响
导体根据其自身的结构可分为：实心导体和绞合导体，根据导体表面是否有镀层又可分为：裸导体和镀锡导体。橡胶挤出后将直接包覆于导体上，导体的优劣是芯线挤出质量好坏最基础的部分。导体表面如果有毛刺、裂纹、三角口、划痕、机械损伤等缺陷，将会导致橡胶在包覆过程中被刺伤，造成芯线的绝缘性能差或芯线被击穿。
2.2 绝缘橡皮对芯线质量的影响
我们使用的绝缘橡皮是以三元乙丙橡胶为基的含有多种配合剂的混合物，通过橡胶的混炼使各组分均匀的分散在橡胶内。胶料的综合性能对芯线的挤出质量起决定性作用。
2.2.1炼胶用原材料的质量控制
首先加强对入厂原材料的检验，如发现材料有不合格现象，应坚决退货，不合格材料不能进入生产工序。验收合格的各种原材料在存放和使用过程中应保证它们的干燥与清洁。在配合剂中使用的粉料如陶土、滑石粉、氧化锌等，如不注意防潮烘干极易吸潮而失去其应有的性能，同时会影响粉料在绝缘胶中的分散均匀性，影响胶的综合性能。
2.2.2对胶料的质量要求
胶料炼制质量的好坏决定了芯线挤出质量的优劣。塑性是鉴定混炼胶质量的主要指标，塑性的大小直接影响挤橡、硫化质量，塑性过大则在芯线挤出过程中容易产生偏心、压扁，硫化后的橡皮挤橡强度低，塑性小则挤出困难，芯线表面不光滑，因此，胶料的塑性应严格按要求保持在工艺要求范围内。
胶料的技术性能在很大程度上取决于配合剂在胶料内的分散均匀性，如果出现分散不良或粉料的结粒现象，挤出过程中会导致挤出芯线表面有气泡、小颗粒等缺陷，使芯线绝缘降低或导致击穿。在实际生产中严格执行炼胶工艺，保证混炼胶的均匀性。
3 挤出工艺的影响因素
3.1挤出工艺参数
挤出工艺参数包括挤出机和机头温度设定。挤出机和机头不同部位的温度是不同的，通常情况是口型最高，机头温度次之，机筒温度最低。这样做的目的是为了使挤出芯线表面光滑，挤出过程顺利和减小膨胀率。挤出温度对电缆芯线尺寸的精确度和表面的光滑性有很大的影响，如温度过低会使半成品表面粗糙、断面增大，反之温度过高，又会引起胶料自硫、起泡等，挤出温度视胶料的不同而异。下表是各种常用橡胶挤出温度的参考数据。
常用橡胶挤出温度参考表
天然橡胶 氯丁橡胶 顺丁橡胶 丁腈橡胶 丁基橡胶 乙丙橡胶
机筒 50～60 20～35 30～40 30～40 30～40 65～70
机头 80～85 50～60 40～50 65～70 65～70 80～90
口型 90～95
螺杆 30～50 25～35 25～35 25～35 25～35 30～50
根据试验室测定的三元乙丙橡胶的焦烧时间和门尼粘度，结合实际生产情况，最终确定设备的挤出温度。
3.2硫化工艺参数
硫化工艺参数包括硫化温度、压力和时间。
硫化温度是橡胶发生硫化反应的决定性条件，它直接影响硫化速度和产品质量。硫化温度高，硫化速度快，生产效率高；反之，硫化速度慢，生产效率低。硫化温度高低应取决于胶料的配方，其中最重要的是取决于橡胶种类和硫化体系。实验证明，乙丙橡胶的硫化速度慢，其硫化温度可以超过200℃。我们是使用饱和水蒸气为介质对芯线进行硫化，蒸汽的温度和压力二者是相互关联的，对应的温度越高蒸汽的压力也就越大，但硫化压力过高，会使橡皮层炸口和内层欠硫，外层过硫，同时，硫化温度和压力的确定还需对硫化管线的承压能力和锅炉的容量进行综合的考虑，既保证产品的质量又维护设备的安全。
硫化时间是完成硫化反应过程的条件。对于给定的胶料来说，在一定的硫化温度下，有一最适宜硫化时间（即正硫化时间），时间过长产生过硫，时间过短产生前硫。过硫和前硫都将使制品性能下降。在生产中实际的硫化时间由芯线在管道内停留时间决定，所以，不同的温度下设定不同的走线速度。
4 模具对挤出质量的影响
4.1挤出模具的结构尺寸及形状
在模具设计中，应保证模芯、模套之间形成的间隙是逐渐变小的，胶料的流动速度逐渐加快，保证胶料有足够的压力，达到挤出的胶层紧密，产品质量良好。
a、模套、模芯锥角α和β的选择
α、β分别为模套内锥角和模芯外锥角。根据模芯、模套几何尺寸确定的原则，α角应大于β角，α与β差值大，胶料受到的压力大，挤出致密性好，芯线表面光滑；差值过大则偏心不易调节，甚至会出现胶料倒入模芯内部的现象。根据我们设备自身的特点，生产中一般二者的差值控制在10～20 ?之间。
b、模套、模芯承径段长度的选择
模套承径段长，胶的挤出压力大，挤出橡胶的致密性好，挤出表面光滑；承径段小，胶层挤的不紧，容易出现砂眼、松套等现象，同时芯线的外径也不稳，通常取L=（0.7～1）D 其中D为模套孔直径。
模芯承径段太长，容易造成芯线擦伤，太小则线芯跳动，容易偏心，芯线外径不匀，通常控制其长度为导电线芯直径的0.5～1倍。
c、模具孔径的大小
在实际选用模孔时，应对橡胶的工艺性能、导电线芯的结构等多种因素加以考虑，以确定适宜生产的最佳尺寸。
我车间挤橡设备模套的孔径通常取决于挤出时的热端线径，而模芯孔径的大小则根据导体线芯的结构特点适当增大或减小，在生产中不断摸索规律，总结经验，确保挤出芯线质量符合工艺要求。
4.2模具的配合
挤出模具按照模芯、模套的配合方式可分为：挤压式、挤管式、半挤压式。绝缘橡胶的挤出采用的是挤压式模具，通过这种配合的模具，胶料对导体有较大的径向压力，使芯线的挤出致密结实。
挤压式模具中，模芯端部和模套承径段之间有一定的距离h称之为模间距。h大，则挤出压力大，芯线绝缘层致密性好，表面光滑；h太大则易造成芯线外径不稳定，表面出现麻花纹，绝缘层偏心等。h太小挤出压力小，胶料与导体的包覆力小，绞合导体外层缝隙胶填不满。
依据技术参考数据再结合实际生产经验，在生产中我们已经摸索出适合橡胶挤出的模间距的变化规律，有效的控制芯线的挤出质量。
5 结束语
综上所述，橡胶的挤出过程是一个复杂的生产过程，在这一过程中影响芯线挤出质量的因素也是多方面的，任何一个方面出现问题都会对绝缘的挤出产生影响，因此，在生产过程中应当综合分析、考虑，有效的控制和提高芯线的挤出质量。