Wyjaśnienie głowicy wytłaczającej: funkcja, typy, materiały, wybór i konserwacja

Co to jest głowica wytłaczająca?

Głowica wytłaczająca to precyzyjna jednostka rozprowadzająca przepływ zamontowana na końcu wylotowym wytłaczarki jednoślimakowej lub dwuślimakowej. W produkcji kabli owija stopiony polimer wokół poruszającego się przewodnika w ciągłą, koncentryczną warstwę bez wprowadzania linii spawów, martwych punktów lub gradientów termicznych.

Jego praca nie ogranicza się do kształtowania. Dobrze zaprojektowana głowica gwinciarska sprzyja również stabilnej pracy ślimaka, wytwarzając przeciwciśnienie, wyrównuje wahania ciśnienia i temperatury pochodzące od ślimaka oraz utrzymuje płynięcie stopu z jednolitą prędkością na całym obwodzie przewodnika.

Co robi w linii do wytłaczania kabli

• Rozprowadza równomiernie stopiony materiał wokół drutu lub rdzenia kabla.
• Kontroluje stosunek grubości ścianki poprzez geometrię matrycy do końcówki.
• Utrzymuje koncentryczność przy prędkościach powyżej 1000 m/min.
• Tworzy wystarczające przeciwciśnienie, aby moc wyjściowa śruby była stabilna.
• Utrzymuje równomierną temperaturę polimeru w całym kanale przepływowym.

Kluczowe elementy głowicy wytłaczającej

Chociaż konstrukcje głowic gwinciarskich różnią się w zależności od producenta maszyn, podstawowe elementy są takie same. Każdy element ma określone zadanie, a niewielkie zużycie lub błąd w wyrównaniu w którymkolwiek z nich jest natychmiast widoczny w gotowym kablu.

Części te współpracują ze sobą jako system. Jeśli rdzeń prowadzący jest wycentrowany, ale pierścień matrycy jest zużyty z jednej strony o 0,02 mm, różnica w grubości ścianki może przekroczyć /-0,03 mm na cienkiej warstwie FEP, co wystarczy, aby przesunąć pojemność poza wymagania klienta.

Możesz zobaczyć, jak każdy z nich pasuje do kompletnej linii przewodowej w naszym wcześniejszym zestawieniu elementy tworzące wytłaczarkę .

Jak działa głowica wytłaczająca

Stop wpływa do głowicy od kołnierza wytłaczarki, przechodzi przez płytę łamacza, a następnie przepływa wokół rozprowadzacza. Rozpylacz rozprowadza polimer z przepływu kołowego do pierścieniowego pierścienia otaczającego końcówkę prowadzącą. Przewodnik przebiega przez środek główki, a pierścień matrycowy na wyjściu kontroluje ostateczną średnicę.

Największe znaczenie mają trzy zmienne projektowe:

• Długość lądu : prosty odcinek na wyjściu z matrycy. Dłuższy grunt stabilizuje przepływ, ale zwiększa spadek ciśnienia.
• Kąt pochylenia : stożek prowadzący do lądu. Zbyt stromy kąt powoduje silne ścinanie i ciepło; zbyt płytkie zwężenie powoduje powstanie grubej, wolno poruszającej się warstwy granicznej.
• Bilans kanałów przepływowych : ścieżka topienia musi być symetryczna wokół przewodnika. Nawet 10% różnica w długości kanału powoduje wykrywalną różnicę w grubości.

W przypadku wysokotemperaturowej izolacji FEP typowe temperatury topnienia wynoszą od 380 do 420°C. Stalowy pierścień matrycowy o średnicy 100 mm może rozszerzyć się o około 0,4 mm pomiędzy temperaturą pokojową a temperaturą roboczą, dlatego przed dokonaniem ostatecznej regulacji koncentryczności głowica musi osiągnąć pełną równowagę termiczną.

Stop wypływa w postaci rurki większej niż przewodnik. Wytłoczona rura jest następnie rozciągana do wymaganej średnicy końcowej. Zależność pomiędzy geometrią matrycy, wyciąganiem i prędkością odciągania określa ostateczną grubość ścianki.

Rodzaje głowic wytłaczających i ich zastosowania

Różne konstrukcje kabli wymagają różnych koncepcji głowicy gwinciarskiej. Wybór wpływa nie tylko na koszt oprzyrządowania, ale także na tolerancję grubości ścianki i maksymalną prędkość linii, jaką można osiągnąć.

Głowice ciśnieniowe

W głowicy ciśnieniowej stopiony polimer spotyka się z przewodnikiem wewnątrz głowicy i wychodzi w postaci związanej warstwy. Konstrukcja ta jest typowa dla zastosowań w osłonach i osłonach, gdzie wymagana jest przyczepność pomiędzy polimerem a rdzeniem kabla. Ciśnienie utrzymuje kontakt polimeru z powierzchnią przewodnika.

Głowice gwinciarskie typu rurkowego

W głowicy rurkowej najpierw formowana jest rurka ze stopionego polimeru, a następnie nakładana na przewodnik po wyjściu z matrycy, często przy pomocy próżni. Ten typ jest preferowany w przypadku cienkich warstw izolacji, ponieważ zmniejsza naprężenia rozciągające działające na przewód i umożliwia szybsze prędkości linii.

Wysokotemperaturowe głowice gwinciarskie do FEP i PFA

Fluoropolimery wymagają ścieżki przepływu odpornej na korozję i precyzyjnej kontroli ogrzewania. Głowica musi być wykonana z materiałów, które wytrzymują ciągłą pracę w temperaturze 400°C lub wyższej bez osadzania się kamienia. Gemwell łączy je w pary Wysokotemperaturowa wytłaczarka izolacji drutu rdzeniowego FEP/PFA z głowicą utrzymującą odchylenie temperatury stopu w granicach /-5°C, tj krytyczne, gdy grubość ścianki wynosi tylko 0,09 mm .

Linia do wytłaczania izolacji drutu rdzeniowego w wysokiej temperaturze FEP/PFA/ETFE/PEEK/PA Manufa Gemwell Electrical Technology Co., Ltd jest chińskim producentem linii do wytłaczania izolacji drutowej w wysokiej temperaturze FEP/PFA/ETFE/PEEK/PA... Zobacz produkt →

Piankowe głowice gwinciarskie

Procesy spieniania chemicznego wymagają dokładnie kontrolowanego profilu ciśnienia w głowicy, aby środek porotwórczy nie rozszerzył się przedwcześnie. Ciśnienie głowicy musi pozostać wystarczająco wysokie, aby stłumić ekspansję gazu, dopóki stop nie opuści formy. Dlatego też w liniach izolacji ze spienionej pianki PE/PP/PU zastosowano dedykowaną geometrię głowicy zamiast głowicy z izolacją stałą.

Głowice wielowarstwowe i współwytłaczające

Kable wielowarstwowe, takie jak izolacja piankowa lub konstrukcja z płaszczem klejonym, wymagają głowicy współwytłaczającej, która łączy dwa lub więcej strumieni stopu w jednym kanale przepływowym. Geometria główki musi zapewniać równoległość i jednolitość każdej warstwy przed ich połączeniem, a na styku warstw nie mogą powstawać garby ani falistości.

Poprzeczka a konstrukcja prosta

Większość linii izolacji i osłon kabli wykorzystuje poprzeczkę, w której przewód wchodzi pod kątem 90° do osi wytłaczarki. Głowice przelotowe są bardziej powszechne w przypadku wytłaczania prętów i profili i są rzadko stosowane do powlekania drutu. Zagięcie poprzeczki o 90° jest potencjalnym martwym punktem, dlatego kanał przepływowy musi być zaprojektowany z dużymi promieniami i gładkimi przejściami, aby uniknąć degradacji polimeru.

Materiały stosowane w konstrukcji głowicy gwinciarskiej

Wybór materiału głowicy gwinciarskiej sprowadza się do trzech wymagań: odporności na zużycie, odporności na korozję i stabilności wymiarowej w temperaturze roboczej.

• Stal narzędziowa H13 jest najczęściej stosowanym materiałem na korpusy, ponieważ zachowuje twardość do 500°C i ma dobrą wytrzymałość.
• Stal stopowa 4140 jest stosowany w przypadku większych korpusów, które nie ulegają silnemu zużyciu, ale korzystają z łatwiejszej obróbki.
• Stale nierdzewne takie jak 17-4 PH lub 431 są stosowane do powierzchni przepływowych narażonych na działanie fluoropolimerów.
• Azotowanie lub chromowanie poprawia odporność na zużycie. Azotowana powierzchnia H13 może osiągnąć twardość powyżej 1000 HV.
• Wkładki z węglika wolframu są stosowane w obszarach najbardziej narażonych na zużycie, takich jak obszary matryc na szybkich liniach FEP.

W przypadku zwykłych rdzeni z PVC, PE, PP lub PU można zastosować ten sam korpus głowicy ze stali narzędziowej, ale wykończenie powierzchni przepływu i tolerancje muszą nadal odpowiadać zastosowaniu. Budowa Gemwell jest ukończona Wytłaczarki do izolacji drutu litego z PVC/PE/PP/PU z głowicami gwinciarskimi dopasowanymi do zakresu wyjściowego śruby i zakresu rozmiarów drutu, jaki planujesz zastosować.

Producenci linii do wytłaczania izolacji z drutu PVC / PE / PP / PU, fabryka - Gemwe Gemwell Electrical Technology Co., Ltd to chińscy producenci linii do wytłaczania izolacji z drutu rdzeniowego z PVC/PE/PP/PU oraz fabryka OEM/ODM, ... Zobacz produkt →

W przypadku LSZH i innych wysoko wypełnionych związków korozja i zużycie ścierne są bardziej agresywne niż w przypadku czystych poliolefin. Głowica, która dobrze sprawdza się w przypadku PE, może wykazywać znaczne zużycie pierścienia matrycowego w ciągu sześciu miesięcy na LSZH, zwłaszcza jeśli zawartość wypełniacza mineralnego przekracza 40%.

Czynniki wpływające na wydajność głowicy gwinciarskiej

Wydajność głowicy gwinciarskiej jest wynikiem reologii stopu, geometrii oprzyrządowania i praktyki operacyjnej. Najbardziej wpływowe czynniki to:

Poza tym należy wziąć pod uwagę prędkość linii i współczynnik poboru. Jeśli stopień wyciągania jest zbyt wysoki, stop jest nadmiernie rozciągany pomiędzy matrycą a przewodnikiem, co prowadzi do przewężeń i zmian średnicy.

Jak wybrać odpowiednią głowicę wytłaczającą

Wybór głowicy nie jest decyzją odrębną od wyboru wytłaczarki. Łeb musi pasować do średnicy śruby, wydajności, rodziny polimerów i konstrukcji kabla. Głowica, która jest zbyt duża dla małej wytłaczarki, powoduje długi czas przebywania; zbyt mała głowica wymusza nadmierny spadek ciśnienia i wysoką temperaturę topnienia.

Lista kontrolna wyboru

1. Zdefiniuj konstrukcję kabla: izolacja stała, izolacja piankowa lub płaszcz.
2. Potwierdź rodzinę polimerów i maksymalną temperaturę przetwarzania.
3. Określ zakres grubości ścianki i wymaganą tolerancję koncentryczności.
4. Określ maksymalną prędkość linii i odpowiednią wydajność topienia.
5. Sprawdź średnicę ślimaka wytłaczarki i wymiary kołnierza.
6. Wybierz pomiędzy głowicą ciśnieniową a głowicą rurkową w oparciu o strukturę warstw.

Jeśli w jednym warsztacie przetwarzasz wiele materiałów izolacyjnych, rozważ modułową konstrukcję głowicy, która pozwala na wymianę tylko końcówki prowadzącej i pierścienia matrycowego zamiast wymiany całej głowicy.

W przypadku warstw płaszcza i płaszcza grubościennego Gemwell zaleca oddzielną konstrukcję głowicy, ponieważ wymagania dotyczące przepływu dla warstwy izolacyjnej o grubości 0,3 mm są zupełnie inne niż dla płaszcza o grubości 1,5 mm. Nasz Wytłaczarki do drutu i osłon kabli LSZH/XLPE/TPE/TPU zastosować większy kanał przepływowy i inne podejście do podłoża, aby uniknąć nadmiernego ciśnienia przy dużej wydajności.

Producenci linii do wytłaczania osłon LSZH / XLPE / TPE / TPU, fabryka - Gemwell Electr Gemwell Electrical Technology Co., Ltd jest chińskim producentem linii do wytłaczania osłon LSZH/XLPE/TPE/TPU oraz fabryką OEM/ODM. Specjalizujemy się... Zobacz produkt →

Aby uzyskać bardziej szczegółowe informacje na temat rozmiaru głowy dla warstw kurtki, zobacz nasz Baza wiedzy na temat maszyn do wytłaczania osłon kabli , który porównuje konstrukcje i typowe geometrie narzędzi.

Konserwacja i typowe problemy z głowicą gwinciarską

Głowica gwinciarska może pracować miesiącami bez uwagi, ale gdy pojawiają się problemy, zwykle pojawiają się one nagle. Najczęstszymi objawami są różnice w grubości ścianek, czarne plamki, linie przepływu i chropowatość powierzchni.

Konserwacja zapobiegawcza

• Po każdej dłuższej kampanii zdemontuj głowicę i wyczyść powierzchnie przepływowe.
• Sprawdź powierzchnię i końcówkę prowadnicy pod kątem zarysowań i zaokrągleń krawędzi.
• Przed ponownym montażem wypoleruj powierzchnie przepływowe do Ra 0,4 µm lub lepszego.
• Sprawdź opaski grzewcze pod kątem zimnych punktów i wymień termopary na skalibrowane jednostki.
• Po osiągnięciu temperatury roboczej ponownie dokręcić śruby głowicy zalecanymi wartościami.

Kompletny harmonogram rutynowej obsługi, konserwacji i napraw maszyn do wytłaczania dlatego należy uwzględnić głowicę gwinciarki jako oddzielny element kontroli, ponieważ zużywa się ona inaczej niż śruba i cylinder.

Typowe problemy i rozwiązania

Często zadawane pytania dotyczące głowic wytłaczających

Jaka jest różnica między matrycą do wytłaczania a głowicą do wytłaczania?

Głowica matrycy to kompletny zespół rozprowadzający stop, podczas gdy sama matryca to zwykle wymienny pierścień na wyjściu, który określa ostateczną średnicę zewnętrzną. W codziennym języku warsztatowym operatorzy często mówią „matryca”, mając na myśli całą głowicę, ale w projektowaniu oprzyrządowania to rozróżnienie ma znaczenie, ponieważ matryca jest tylko jedną z kilku części kontrolujących geometrię.

Czy tę samą głowicę można stosować do izolacji stałej i izolacji piankowej?

Nie normalnie. Izolacja piankowa wymaga profilu ciśnienia, który utrzymuje sprężony środek porotwórczy do momentu opuszczenia formy przez stop. Solidna izolacja nie wymaga tego ograniczenia. Użycie głowicy spieniającej do warstw stałych może spowodować nadmierny nacisk i szorstką powierzchnię; użycie solidnej głowicy do spieniania może spowodować przedwczesne rozszerzanie się wewnątrz kanału.

Jak często należy czyścić głowicę wytłaczarki?

Częstotliwość czyszczenia zależy od polimeru. Materiały termoplastyczne, takie jak PVC, mają tendencję do powolnej degradacji i mogą wymagać przecierania głowy co jeden do dwóch tygodni. Fluoropolimery i wysoko wypełnione związki LSZH wymagają częstszych kontroli, a każda przerwa trwająca dłużej niż 20 minut lub widoczny wzrost ciśnienia jest powodem do otwarcia głowicy i sprawdzenia powierzchni przepływowych.

Co powoduje mimośrodową izolację w wytłaczarce kablowej?

Izolacja mimośrodowa jest najczęściej spowodowana niewspółosiowym rdzeniem prowadzącym, zużytym pierścieniem matrycowym lub źle wyrównaną rurką prowadzącą przewodnik. Może to również wynikać z nierównej temperatury grzejnika wokół głowicy, co powoduje różnicę lepkości pomiędzy przeciwległymi stronami kanału przepływowego.

Czy materiały głowicy matrycy mają znaczenie w przypadku związków bezhalogenowych o niskim dymieniu (LSZH)?

Tak. Związki LSZH często charakteryzują się dużą zawartością wypełniaczy mineralnych i wytwarzają kwaśne produkty rozkładu. Standardowa głowica H13 będzie się szybciej zużywać i może korodować. Powierzchnie przepływowe azotowane lub ze stali nierdzewnej są bardziej niezawodnym wyborem dla LSZH, szczególnie przy dużych wydajnościach.

Skąd mam wiedzieć, czy moja głowica gwinciarska jest za duża dla wytłaczarki?

Głównymi wskaźnikami są czas przebywania i spadek ciśnienia. Jeśli zauważysz duże opóźnienie pomiędzy zmianą koloru a pojawieniem się nowego koloru na wyjściu lub jeśli ciśnienie stopu na głowicy jest zbyt niskie, aby ustabilizować ślimak, kanał przepływowy jest prawdopodobnie zbyt duży dla danego zastosowania.

Wniosek

Głowica wytłaczająca jest najmniej widoczną, ale najbardziej wpływową częścią linii do wytłaczania kabli. Określa, czy szybka linia może zachować wąską tolerancję grubości ścianki, czystą powierzchnię i stabilną średnicę bez ciągłej interwencji operatora.

Wybierając nową wytłaczarkę, oceń głowicę gwinciarki równie dokładnie, jak śrubę i napęd. Dopasuj go do rodziny polimerów, zakresu grubości ścianek i maksymalnej prędkości linii. Następnie kontroluj zmienne operacyjne: temperaturę stopu, ciśnienie głowicy, ustawienie narzędzi i stan powierzchni.

Jeśli szukasz problemu z tolerancją w istniejącej linii, rozpocznij badanie od głowicy gwinciarskiej. W wielu przypadkach śruba nie jest przyczyną; zużyta lub źle ustawiona głowica gwinciarska . Firma Gemwell projektuje każdą wytłaczarkę w oparciu o konkretną głowicę i zestaw narzędzi, dlatego producenci kabli korzystają z naszych linii do zastosowań, w których liczy się spójna geometria.