Rasprava o procesu ekstruzije bezhalogenih kabela s niskim dimom

S razvojem tehnologije za usporavanje plamena za kabelske materijale, nove vrste kabela za usporavanje plamena neprestano su se pojavljivale, razvijajući se od izvornih običnih kabela za usporavanje plamena do kabela za usporavanje plamena s niskim dimom i niskim sadržajem halogena i bez halogena za usporavanje plamena. . Ovo ukazuje na to da su zahtjevi za kabele koji usporavaju plamen postajali sve veći i veći posljednjih godina.

 

U zemljama kao što su Europa, Sjedinjene Države i Japan, ekološki prihvatljivi proizvodi od žice i kabela postali su glavni tok svih vrsta kabela. Vlade strogo zabranjuju korištenje ili uvoz kabela koji nisu ekološki prihvatljivi. Obični materijali koji usporavaju plamen sadrže veliku količinu halogena. Prilikom izgaranja proizvest će veliku količinu dima i otrovnog korozivnog plina vodikovog halida. Usporavanje plamena bez halogena uglavnom se postiže u poliolefinima. Stoga će niskodimni bezhalogeni kabeli biti glavni trend razvoja u budućnosti. Dakle, ekstruzija kabelskih materijala bez halogena s niskim dima bit će raspravljena sa sljedećih aspekata.

 

  1. Oprema za ekstruziju
    A. Glavna komponenta opreme za ekstruziju žice i kabela je vijak, koji je povezan s područjem primjene i proizvodnom učinkovitošću ekstrudera. Kako bi se zadovoljile potrebe različite obrade plastike, postoje mnoge vrste dizajna vijaka. Materijali kabela koji usporavaju plamen bez dima i bez halogena sadrže visoko napunjeni magnezijev hidroksid ili aluminijev hidroksid. Stoga se za izbor vijaka uglavnom koriste obični vijci, a njihovi omjeri kompresije ne smiju biti preveliki, obično je prikladniji između 1:1 i 1:2,5.
    B. Još jedan važan čimbenik koji utječe na ekstruziju kabelskih materijala s niskim dima i bez halogena tijekom procesa ekstruzije je uređaj za hlađenje ekstrudera. Zbog posebne prirode materijala bez halogena koji imaju malo dima, velika količina topline stvara se zbog trenja tijekom procesa ekstruzije. To zahtijeva da oprema za ekstruziju ima dobar rashladni uređaj za kontrolu temperature procesa. To je problem koji se ne može zanemariti. Ako je temperatura previsoka, na površini kabela će se formirati velike pore; ako je temperatura preniska, ukupna struja opreme će se povećati, a oprema je sklona oštećenju.
  2. Kalupi za istiskivanje
    Zbog visokih materijala za punjenje u kabelskim materijalima bez halogena s niskim sadržajem dima, postoje značajne razlike u čvrstoći taljenja, omjeru izvlačenja i viskoznosti između njega i drugih materijala kabela u rastaljenom stanju. Stoga je i izbor kalupa različit. Prvo, u izboru metoda ekstruzije kalupa. Za ekstruziju kabelskih materijala bez halogena s niskim dima, kalup za ekstruziju za izolaciju treba biti tipa ekstruzije, a tijekom ekstruzije plašta treba koristiti tip poluekstruzije. Samo na taj način može se u potpunosti zajamčiti vlačna čvrstoća, istezanje i završna obrada površine materijala. Drugo, u odabiru čahura. Kada koristite kalupe za ekstruziju, zbog visoke viskoznosti materijala, pritisak na glavi matrice je velik, a materijal će se proširiti kada izađe iz kalupa. Stoga bi rukavac matrice trebao biti nešto manji od stvarne veličine. Naposljetku, mehanička svojstva materijala bez halogena s niskim postotkom dima nisu tako superiorna kao ona običnih materijala za kabele i materijala s niskim postotkom dima i niskim sadržajem halogena. Njegov omjer izvlačenja je mali, samo oko 2,5 do 3,2. Stoga, pri odabiru kalupa, također treba u potpunosti uzeti u obzir njegova svojstva crtanja. Ovo zahtijeva da izbor i podudaranje rukavaca za matricu ne bi trebao biti prevelik, inače površina kabela neće biti gusta, a ekstrudirani premaz će biti labav.
    Još jedna točka: Snaga motora glavnog stroja mora biti dovoljno velika. Zbog relativno visoke viskoznosti LSHF materijala, nedovoljna snaga neće raditi.
    Jedna točka neslaganja: duljina galerijskog dijela kalupa za istiskivanje ne smije biti preduga, obično manja od 1 mm. Ako je predug, posmična sila će biti prevelika.

    1. Za materijale bez halogena, upotreba vijka s niskim omjerom kompresije za obradu je u redu. (Veliki omjer kompresije uzrokovat će snažno stvaranje topline unutar i izvan plastike, a veliki omjer duljine i promjera rezultirat će dugim vremenom zagrijavanja plastike.)
    2. Zbog dodavanja velike količine usporivača plamena u materijale bez halogena s niskim dimom, postoje velike poteškoće u procesu ekstruzije. Smična sila vijka na materijalima bez halogena je velika. Trenutačno najučinkovitiji način je korištenje posebnog vijka za ekstruziju za materijale bez halogena.
    3. Tijekom ekstruzije, na vanjskom otvoru matrice pojavljuje se materijal poput iscjetka iz oka. Kada ga ima više, zalijepit će se za žicu i formirati male čestice, što će utjecati na njegov izgled. Jeste li se ikada susreli s ovim? Imate li dobra rješenja? To je talog pričvršćen na vanjski otvor matrice. Snižavanje temperature otvora matrice i podešavanje kalupa da ima malo istezanja znatno će poboljšati situaciju. I ja se često suočavam s ovim problemom i nisam pronašao temeljno rješenje. Sumnjam da je to uzrokovano slabom kompatibilnošću komponenti materijala. Rečeno je da korištenje puhaljke za pečenje može uspjeti, ali temperatura ne smije biti previsoka, inače će se oštetiti izolacija. Ako je temperatura glave matrice visoka, malo snižavanje temperature će riješiti problem. Postoje dva rješenja za ovaj problem: 1) Koristite zračni pištolj za puhanje, po mogućnosti vrućim zrakom; 2) Promijenite dizajn kalupa tako da napravite malu izbočinu na otvoru kalupa. Visina izbočine je obično oko 1 mm. Ali ne znam ima li domaćih proizvođača koji mogu napraviti takve kalupe. Što se tiče problema taloga na otvoru matrice tijekom ekstruzije materijala bez halogena s malom količinom dima, ugradnja uređaja za uklanjanje troske vrućim zrakom na otvoru matrice može riješiti ovaj problem. Naša tvrtka trenutno koristi ovu metodu, a učinak je vrlo dobar.
      Još jedna točka: kada proizvodite materijale bez halogena s niskim dimanjem, najbolje je koristiti polu-cijevni kalup za ekstruziju za cjevastu ekstruziju. Osim toga, završna obrada površine kalupa treba biti visoka kako bi se izbjegla pojava naslaga nalik iscjetku iz oka na vanjskom otvoru kalupa.
    4. Pitanje: Pri trenutnoj proizvodnji bezhalogenih materijala s niskim dimom, temperatura u četvrtoj zoni cijevi stalno raste. Nakon što se brzina poveća, temperatura će porasti za oko 40 stupnjeva, uzrokujući pjenjenje materijala. Ima li dobrih rješenja? Za fenomen mjehurića koji se pojavljuju tijekom ekstruzije materijala bez halogena s niskim dimanjem, prema konvencionalnoj analizi: Jedan je da materijali bez halogena s niskim dimanjem lako podliježu utjecaju vlage. Prije ekstruzije, najbolje je napraviti tretman sušenja; Drugo je da kontrola temperature tijekom procesa ekstruzije treba biti odgovarajuća. Smična sila materijala bez halogena tijekom procesa ekstruzije je velika, a prirodna toplina će se stvarati između bačve i vijka. Preporuča se relativno snižavanje postavljene temperature; Tri su razloga kvalitete samog materijala. Mnoge tvornice materijala za kabele jednostavno dodaju veliku količinu punila kako bi smanjile troškove, što rezultira pretjeranom specifičnom težinom materijala. Za fenomen mjehurića koji se pojavljuju tijekom ekstruzije materijala bez halogena s niskim dimanjem, prema konvencionalnoj analizi: Jedan je da materijali bez halogena s niskim dimanjem lako podliježu utjecaju vlage. Prije ekstruzije, najbolje je napraviti tretman sušenja; Drugo je da kontrola temperature tijekom procesa ekstruzije treba biti odgovarajuća. Smična sila materijala bez halogena tijekom procesa ekstruzije je velika, a prirodna toplina će se stvarati između bačve i vijka. Preporuča se relativno snižavanje postavljene temperature; Tri su razloga kvalitete samog materijala. Mnoge tvornice materijala za kabele jednostavno dodaju veliku količinu punila kako bi smanjile troškove, što rezultira pretjeranom specifičnom težinom materijala. Ako se radi o glavi vijka s iglom, može li proizvoditi i materijale bez halogena s niskim dimom? Ne, sila smicanja je prevelika i bit će svih mjehurića. 1) Odredite omjer kompresije vašeg vijka te oblik i strukturu u četvrtoj zoni, postoje li dijelovi za skretanje ili dijelovi za obrnuti tok. Ako je tako, preporuča se zamijeniti vijak. 2) Odredite sustav hlađenja u četvrtoj zoni. Možete koristiti ventilator za puhanje zraka prema ovoj zoni kako biste je ohladili. 3) U osnovi, ova situacija nema puno veze s tim je li materijal pod utjecajem vlage ili ne. Međutim, brzina ekstruzije materijala za plašt bez halogena ne smije biti prevelika.
    5. Sljedeće točke treba obratiti pozornost na ekstruziju materijala bez halogena s niskim dimanjem: 1) Temperatura tijekom ekstruzije je najvažnija. Kontrola temperature mora biti točna. Općenito, zahtjev za maksimalnom temperaturom je između 160 – 170 stupnjeva. Ne smije biti ni previsok ni prenizak. Ako je temperatura previsoka, aluminijev hidroksid ili magnezijev hidroksid u materijalu sklon je raspadanju, što rezultira neglatkom površinom i utječe na njegovu izvedbu; ako je temperatura preniska, sila smicanja je prevelika, pritisak ekstruzije je velik, a površina nije dobra. 2) Najbolje je koristiti cjevasti kalup za ekstruziju tijekom ekstruzije. Prilikom slaganja kalupa treba doći do određenog istezanja. Tijekom ekstruzije, trn bi trebao biti 1 – 3 mm iza čahure matrice. Brzina ekstruzije ne smije biti prevelika, a treba je kontrolirati između 7 – 12 m. Ako je brzina prevelika, sila smicanja je prevelika, a temperaturu je teško kontrolirati. (Iako LSZH nije lako obraditi, definitivno nije tako spor (kao što je spomenuo Little Bird, 7 – 12 M). U svakom slučaju, to je također brzina od 25 ili više, a vanjski promjer je oko 6 MM!! )
    6. Temperatura ekstruzije materijala bez halogena s malom količinom dima varirat će ovisno o veličini ekstrudera. Temperatura ekstruzije koju sam testirao s ekstruderom tipa 70 je sljedeća za vašu referencu. Odjeljak 1: 170 stupnjeva, Odjeljak 2: 180 stupnjeva, Odjeljak 3: 180 stupnjeva, Odjeljak 4: 185 stupnjeva, Glava matrice: 190 stupnjeva, Strojno oko: 200 stupnjeva. Maksimalno može doseći 210 stupnjeva. Temperatura raspadanja gore spomenutog usporivača plamena trebala bi biti 350 stupnjeva, tako da se neće raspasti. Što je veći indeks taljenja materijala bez halogena, to je bolja njegova fluidnost i lakše ga je ekstrudirati. Stoga, vijak tipa 150 također ga može ekstrudirati sve dok je fluidnost materijala bez halogena dovoljno dobra. (Želio bih vas pitati je li najviša temperatura koju ste spomenuli prikazana temperatura ili postavljena temperatura? Kada to učinimo, postavljena temperatura općenito ne prelazi 140 stupnjeva.) Da, učinak usporavanja plamena će se smanjiti kada temperatura prijeđe 160 stupnjeva.
    7. Uspješna proizvodnja pomoću BM vijka s omjerom kompresije 3,0. I mene to brine. Smijem li pitati sve stručnjake: Zašto se za proizvodnju ne mogu koristiti vijci s visokim kompresijskim omjerom (>1:2,5)? Smična sila je prevelika i stvarat će se mjehurići. Naša tvrtka koristi 150 za proizvodnju bezdimnih kabela bez halogena, a učinak je vrlo dobar. Koristimo ekvidistantne i jednake dubine vijke, a temperaturu zagrijavanja svake sekcije treba dobro kontrolirati, inače će se pojaviti mjehurići ili problemi sa starim ljepilom. Međutim, to je vrlo problematično. Svaki put je potrebno promijeniti vijak i koloturnik, a tlak u cijevi i glavi matrice je također velik.
    8. Mislim da je bolje ne vakuumirati tijekom ekstruzije kako bi se omogućilo relativno klizanje u radijalnom smjeru i kako ne bi došlo do pucanja.
    9. Međutim, treba obratiti pozornost na sprječavanje širenja materijala na otvoru za ulaganje.
    10. Naša tvrtka je prije koristila obične materijale bez halogena, koji su bili skloni izbjeljivanju. Sada koristimo GE materijale, koji su skuplji, ali nemaju problema s izbjeljivanjem. Htio bih pitati da li vaši materijali bez halogena imaju problema s izbjeljivanjem?
    11. Zbog dodavanja velike količine usporivača plamena u materijalima s niskim dimom i bez halogena, to je glavni čimbenik zašto se brzina ne može povećati, što dovodi do velikih poteškoća u procesu ekstruzije. Tijekom ekstruzije, na vanjskom otvoru matrice pojavljuje se materijal poput iscjetka iz oka. Kada ga ima više, zalijepit će se za žicu i formirati male čestice, što će utjecati na njegov izgled. Kao što je gore spomenuto, može se peći s puhaljkom. Temperatura ne smije biti previsoka, inače će doći do oštećenja izolacije. Ovo je najteža kontrolna točka u procesu. Za materijale bez halogena, upotreba niskog omjera kompresije i šupljeg vijka za obradu nema problema u pogledu brzine obrade. Iz perspektive male opreme strojeva za ekstruziju (s promjerom puža od 100 mm ili manje) i ekstruzije žica bez halogena s niskim dimom pomoću kopolimera vinil acetata kao osnovnog materijala, izgled i izvedba nisu značajno pogođeni korištenjem običnih PVC vijci i specijalni vijci za niskodimne bezhalogene materijale za proizvodnju. Najkritičniji čimbenici koji utječu na izvedbu i izgled ekstruzije i dalje su formulacije i omjeri raznih usporivača plamena, drugih materijala za punjenje i osnovnih materijala. Kada se koriste vijci za ekstruziju PVC i PE materijala za proizvodnju materijala bez halogena s niskim sadržajem dima, zbog visoke viskoznosti takvih materijala, omjer kompresije običnih vijaka za ekstruziju PVC materijala je oko 2,5 – 3,0. Ako se takvi vijci s omjerom kompresije koriste za proizvodnju materijala bez halogena s niskim dima, tijekom procesa ekstruzije, učinak miješanja unutar vijka neće postići najbolji tijekom vremena dok materijal ostaje u vijku, a materijal će prionuti na unutarnju stijenku bačve, što rezultira nedovoljnim izlazom ljepila, nemogućnošću povećanja brzine ekstruzije, au isto vrijeme povećava opterećenje motora. Stoga ih nije preporučljivo koristiti. Ako se provodi masovna proizvodnja, najbolje je koristiti poseban vijak s niskim omjerom kompresije. Preporuča se da omjer kompresije bude ispod 1,8:1. Osim toga, potrebno je povećati snagu motora i odabrati odgovarajući pretvarač snage kako bi se postigao najbolji učinak ekstruzije i učinak žice.
    12. Sveukupni problemi materijala bez halogena s malom količinom dima su: 1) Postoje pore u ekstrudiranom proizvodu; 2) završna obrada površine je loša; 3) Izlaz ljepila je mali; 4) Toplina trenja vijka je velika.
    13. Kada se ekstrudiraju materijali koji usporavaju plamen bez halogena i imaju malo dima, budući da temperatura ne može biti previsoka, viskoznost materijala je visoka. Vijak stroja za ekstruziju treba odabrati 20/1, a omjer kompresije ne smije biti veći od 2,5. Zbog velike posmične sile prirodni porast temperature je velik. Za hlađenje vijka najbolje je koristiti vodu. Pečenje puhaljkom na laganoj vatri učinkovitije je za iscjedak oka na otvoru matrice i neće pokvariti izolaciju.
    14. Tražim pomoć za omjer kalupa za istiskivanje bez halogena s niskim dimom. Omjer izvlačenja je 1,8 – 2,5, stupanj ravnoteže izvlačenja je 0,95 – 1,05. Omjer izvlačenja je malo manji nego kod PVC-a. Nastojte da kalup bude kompaktan! Omjer izvlačenja je oko 1,5. Trn ne treba nositi žicu. Koristite metodu polu-ekstruzije. Temperatura vode u prvom spremniku vode je 70 – 80°. Zatim se koristi hlađenje zrakom, a na kraju hlađenje vodom.

1731374718911fa3cd06b136d109ddd0f051a91d4bb3


Vrijeme objave: 12. studenog 2024