Discuție despre procesul de extrudare a cablurilor fără halogen cu emisii reduse de fum

Odată cu dezvoltarea tehnologiei ignifuge pentru materialele cablurilor, au apărut în mod continuu noi tipuri de cabluri ignifuge, evoluând de la cablurile ignifuge obișnuite originale la cabluri ignifuge cu emisii reduse de halogen și cabluri ignifuge fără halogen fără fum. . Acest lucru indică faptul că cerințele pentru cablurile ignifuge au devenit din ce în ce mai mari în ultimii ani.

În țări precum Europa, Statele Unite și Japonia, produsele de sârmă și cabluri ecologice au devenit curentul principal pentru toate soiurile de cabluri. Guvernele interzic cu strictețe utilizarea sau importul de cabluri care nu respectă mediul. Materialele obișnuite ignifuge conțin o cantitate mare de halogen. La ardere, ele vor produce o cantitate mare de fum și halogenură de hidrogen gazoasă corozivă. Ignifugerea fără halogeni este obținută în principal în poliolefine. Prin urmare, cablurile fără halogen cu fum redus vor fi principala tendință de dezvoltare în viitor. Așadar, extrudarea materialelor de cablu fără halogen cu fum redus va fi discutată din următoarele aspecte.

1. Echipamente de extrudare
   A. Componenta principală a echipamentului de extrudare a sârmei și cablurilor este șurubul, care este legat de domeniul de aplicare și eficiența producției a extruderului. Pentru a satisface nevoile diferitelor prelucrări ale plasticului, există multe tipuri de modele de șuruburi. Materialele cablurilor ignifuge, fără halogen, cu emisii reduse de fum, conțin hidroxid de magneziu sau hidroxid de aluminiu foarte umplut. Prin urmare, pentru selectarea șuruburilor, se folosesc în general șuruburi obișnuite, iar rapoartele lor de compresie nu trebuie să fie prea mari, de obicei între 1:1 și 1:2,5 este mai potrivit.
   B. Un alt factor important care afectează extrudarea materialelor de cablu fără halogen cu fum redus în timpul procesului de extrudare este dispozitivul de răcire al extruderului. Datorită naturii speciale a materialelor fără halogeni cu fum redus, se generează o cantitate mare de căldură din cauza frecării în timpul procesului de extrudare. Acest lucru necesită ca echipamentul de extrudare să aibă un dispozitiv de răcire bun pentru a controla temperatura procesului. Aceasta este o problemă care nu poate fi ignorată. Daca temperatura este prea mare, pe suprafata cablului se vor forma pori mari; dacă temperatura este prea scăzută, curentul general al echipamentului va crește, iar echipamentul este predispus la deteriorare.
2. Matrite de extrudare
   Datorită materialelor de umplere ridicate din materialele de cablu fără halogen cu emisii reduse de fum, există diferențe semnificative în ceea ce privește rezistența la topire, raportul de tragere și vâscozitatea între acesta și alte materiale pentru cablu în stare topită. Prin urmare, selecția matrițelor este, de asemenea, diferită. În primul rând, în alegerea metodelor de extrudare a matrițelor. Pentru extrudarea materialelor de cablu fără halogen fără fum, matrița de extrudare pentru izolație trebuie să fie de tip extrudare, iar în timpul extrudarii mantalei, trebuie utilizat tipul de semi-extrudare. Numai în acest fel rezistența la tracțiune, alungirea și finisarea suprafeței materialului pot fi pe deplin garantate. În al doilea rând, în selecția manșoanelor matrițelor. Când utilizați matrițe de extrudare, datorită vâscozității ridicate a materialului, presiunea la capul matriței este mare, iar materialul se va extinde când iese din matriță. Prin urmare, manșonul matriței ar trebui să fie puțin mai mic decât dimensiunea reală. În cele din urmă, proprietățile mecanice ale materialelor fără halogen cu emisii reduse de fum nu sunt la fel de superioare ca cele ale materialelor obișnuite ale cablurilor și ale materialelor cu emisii reduse de halogen. Raportul său de extragere este mic, doar aproximativ 2,5 până la 3,2. Prin urmare, atunci când selectați matrițe, proprietățile sale de desen trebuie luate în considerare pe deplin. Acest lucru necesită ca selecția și potrivirea manșoanelor matrițelor să nu fie prea mari, altfel suprafața cablului nu va fi densă, iar stratul de extrudare va fi slăbit.
   Un punct suplimentar: puterea motorului mașinii principale ar trebui să fie suficient de mare. Datorită vâscozității relativ ridicate a materialelor LSHF, puterea insuficientă nu va funcționa.
   Un punct de dezacord: lungimea secțiunii galeriei a matriței de extrudare nu trebuie să fie prea mare, de obicei mai mică de 1 mm. Dacă este prea lung, forța de forfecare va fi prea mare.
   1. Pentru materialele fără halogen, folosirea unui șurub cu un raport de compresie scăzut pentru prelucrare este bine. (Un raport mare de compresie va provoca o generare severă de căldură în interiorul și în exteriorul plasticului, iar un raport mare lungime-diametru va duce la un timp lung de încălzire pentru plastic.)
   2. Datorită adăugării unei cantități mari de ignifug în materialele fără halogen cu fum redus, există mari dificultăți în procesul de extrudare. Forța de tăiere a șurubului asupra materialelor fără halogeni este mare. Cel mai eficient mod în prezent este utilizarea unui șurub special de extrudare pentru materiale fără halogeni.
   3. În timpul extrudarii, la deschiderea exterioară a matriței apare un material precum descărcarea ochilor. Când este mai mult, se va atașa de sârmă și va forma particule mici, afectându-i aspectul. Ați mai întâlnit asta? Aveți soluții bune? Este un precipitat atașat la deschiderea exterioară a matriței. Scăderea temperaturii deschiderii matriței și ajustarea matriței pentru a avea puțină întindere va îmbunătăți foarte mult situația. De asemenea, mă confrunt adesea cu această problemă și nu am găsit o soluție fundamentală. Bănuiesc că este cauzată de compatibilitatea slabă a componentelor materialelor. Se spune că folosirea unui pistol pentru coacere poate funcționa, dar temperatura nu trebuie să fie prea mare, altfel izolația se va deteriora. Dacă temperatura capului matriței este ridicată, o scădere puțin a temperaturii va rezolva problema. Există două soluții la această problemă: 1) Folosiți un pistol cu ​​aer comprimat pentru a sufla, de preferință cu aer cald; 2) Schimbați designul matriței făcând o mică proeminență la deschiderea matriței. Înălțimea proeminenței este de obicei de aproximativ 1 mm. Dar nu știu dacă există producători autohtoni care pot face astfel de matrițe. Pentru problema precipitatelor la deschiderea matriței în timpul extrudării materialelor fără halogen cu fum redus, instalarea unui dispozitiv de îndepărtare a zgurii cu aer cald la deschiderea matriței poate rezolva această problemă. Compania noastră folosește în prezent această metodă, iar efectul este foarte bun.
      Un punct suplimentar: atunci când se produc materiale fără halogen cu fum redus, cel mai bine este să utilizați o matriță de extrudare semi-tubulară pentru extrudarea tubulară. În plus, finisarea suprafeței matriței trebuie să fie ridicată pentru a evita apariția depunerilor asemănătoare scurgerii ochiului la deschiderea exterioară a matriței.
   4. Întrebare: În prezent, când se produc materiale fără halogen cu emisii reduse de fum, temperatura din a patra zonă a butoiului continuă să crească. După ce viteza crește, temperatura va crește cu aproximativ 40 de grade, provocând spuma materialului. Există soluții bune? Pentru fenomenul de bule care apar în timpul extrudarii materialelor fără halogen cu fum redus, conform analizei convenționale: Una este că materialele fără halogen cu emisii reduse de fum sunt ușor afectate de umiditate. Înainte de extrudare, cel mai bine este să faceți un tratament de uscare; A doua este că controlul temperaturii în timpul procesului de extrudare ar trebui să fie adecvat. Forța de forfecare a materialelor fără halogen în timpul procesului de extrudare este mare și se va genera căldură naturală între butoi și șurub. Se recomandă scăderea relativă a temperaturii setate; Trei este motivul calității materialului în sine. Multe fabrici de materiale pentru cabluri adaugă pur și simplu o cantitate mare de umplutură pentru a reduce costurile, rezultând o greutate specifică excesivă a materialului. Pentru fenomenul de bule care apar în timpul extrudarii materialelor fără halogen cu fum redus, conform analizei convenționale: Una este că materialele fără halogen cu emisii reduse de fum sunt ușor afectate de umiditate. Înainte de extrudare, cel mai bine este să faceți un tratament de uscare; A doua este că controlul temperaturii în timpul procesului de extrudare ar trebui să fie adecvat. Forța de forfecare a materialelor fără halogen în timpul procesului de extrudare este mare și se va genera căldură naturală între butoi și șurub. Se recomandă scăderea relativă a temperaturii setate; Trei este motivul calității materialului în sine. Multe fabrici de materiale pentru cabluri adaugă pur și simplu o cantitate mare de umplutură pentru a reduce costurile, rezultând o greutate specifică excesivă a materialului. Dacă este un cap de șurub tip știft, poate produce și materiale fără halogen cu emisii reduse? Nu, forța de forfecare este prea mare și vor fi toate bulele. 1) Determinați raportul de compresie al șurubului dvs. și forma și structura din a patra zonă, indiferent dacă există secțiuni de deviere sau secțiuni de curgere inversă. Dacă da, se recomandă înlocuirea șurubului. 2) Determinați sistemul de răcire în zona a patra. Puteți folosi un ventilator pentru a sufla aer către această zonă pentru a o răci. 3) Practic, această situație nu are mare legătură cu dacă materialul este afectat de umiditate sau nu. Cu toate acestea, viteza de extrudare a materialelor de înveliș fără halogen nu ar trebui să fie prea mare.
   5. Următoarele puncte trebuie reținute atunci când extrudați materiale fără halogen cu emisii reduse de fum: 1) Temperatura în timpul extrudarii este cea mai importantă. Controlul temperaturii trebuie să fie precis. În general, temperatura maximă necesară este între 160 – 170 de grade. Nu ar trebui să fie prea mare sau prea scăzută. Dacă temperatura este prea mare, hidroxidul de aluminiu sau hidroxidul de magneziu din material este predispus la descompunere, rezultând o suprafață nenetedă și afectând performanța acestuia; dacă temperatura este prea scăzută, forța de forfecare este prea mare, presiunea de extrudare este mare și suprafața nu este bună. 2) Cel mai bine este să folosiți o matriță de extrudare tubulară în timpul extrudarii. Când se potrivește matrița, ar trebui să existe o anumită întindere. În timpul extrudarii, dornul trebuie să fie la 1 – 3 mm în spatele manșonului matriței. Viteza de extrudare nu trebuie să fie prea mare și trebuie controlată între 7 – 12 m. Dacă viteza este prea mare, forța de forfecare este prea mare, iar temperatura este dificil de controlat. (Deși LSZH nu este ușor de procesat, cu siguranță nu este atât de lent (cum a menționat Little Bird, 7 – 12 M). Oricum, este și o viteză de 25 sau mai mult, iar diametrul exterior este de aproximativ 6 MM!! )
   6. Temperatura de extrudare a materialelor fără halogen cu fum redus va varia în funcție de dimensiunea extruderului. Temperatura de extrudare pe care am testat-o ​​cu un extruder de tip 70 este după cum urmează pentru referință. Secțiunea 1: 170 grade, Secțiunea 2: 180 grade, Secțiunea 3: 180 grade, Secțiunea 4: 185 grade, Cap matriță: 190 grade, Ochiul mașinii: 200 grade. Maxima poate ajunge la 210 de grade. Temperatura de descompunere a retardantului de flacără menționat mai sus ar trebui să fie de 350 de grade, astfel încât să nu se descompună. Cu cât indicele de topire al materialului fără halogeni este mai mare, cu atât fluiditatea acestuia este mai bună și cu atât este mai ușor de extrudat. Prin urmare, un șurub de tip 150 îl poate extruda, atâta timp cât fluiditatea materialului fără halogeni este suficient de bună. (Aș dori să vă întreb dacă cea mai ridicată temperatură pe care ați menționat-o este temperatura afișată sau temperatura setată? Când o facem, temperatura setată, în general, nu depășește 140 de grade.) Da, performanța ignifugă va scădea atunci când temperatura depășește 160 de grade.
   7. Producție de succes folosind un șurub BM cu un raport de compresie de 3,0. Și eu sunt îngrijorat de acest lucru. Pot să-i întreb pe toți experții: De ce nu pot fi folosite șuruburi cu un raport de compresie ridicat (>1:2,5) pentru producție? Forța de forfecare este prea mare și se vor forma bule. Compania noastră a folosit 150 pentru a produce cabluri fără halogen cu fum redus, iar efectul este foarte bun. Folosim șuruburi echidistante și cu adâncime egală, iar temperatura de încălzire a fiecărei secțiuni ar trebui să fie bine controlată, altfel vor apărea bule sau probleme de lipici vechi. Cu toate acestea, este foarte supărător. De fiecare dată, șurubul și scripetele trebuie schimbate, iar presiunea în butoi și capul matriței este, de asemenea, mare.
   8. Cred că este mai bine să nu aspirați în timpul extrudarii pentru a permite o alunecare relativă în direcția radială și pentru a nu fi predispus la crăpare.
   9. Cu toate acestea, trebuie acordată atenție prevenirii expansiunii materialelor la deschiderea de alimentare.
   10. Compania noastră a folosit înainte materiale obișnuite fără halogeni, care erau predispuse la albire. Acum folosim materiale GE, care sunt mai scumpe dar nu au problema de albire. Aș dori să întreb dacă materialele dumneavoastră fără halogeni au problema de albire?
   11. Datorită adăugării unei cantități mari de retardant de flacără în materialele fără halogen cu emisii reduse de fum, acesta este principalul factor pentru care viteza nu poate fi mărită, rezultând dificultăți mari în procesul de extrudare. În timpul extrudarii, la deschiderea exterioară a matriței apare un material precum descărcarea ochilor. Când este mai mult, se va atașa de sârmă și va forma particule mici, afectându-i aspectul. După cum s-a menționat mai sus, poate fi copt cu o pistolet. Temperatura nu trebuie să fie prea mare, altfel izolația se va deteriora. Acesta este cel mai dificil punct de control din proces. Pentru materialele fără halogeni, utilizarea unui raport de compresie scăzut și un șurub tubular pentru prelucrare nu are nicio problemă în ceea ce privește viteza de procesare. Din perspectiva echipamentelor pentru mașini de extrudare mici (cu un diametru al șurubului de 100 mm sau mai puțin) și a extrudarii firelor fără halogen cu emisii reduse de fum, folosind copolimer de acetat de vinil ca material de bază, aspectul și performanța nu sunt afectate semnificativ atunci când se utilizează obișnuit. Șuruburi din PVC și șuruburi speciale pentru materiale fără halogeni cu fum redus pentru producție. Cei mai critici factori care afectează performanța și aspectul extrudarii sunt încă formulările și proporțiile diverșilor ignifugă, alte materiale de umplutură și materiale de bază. Atunci când utilizați șuruburi de extrudare din PVC și PE pentru a produce materiale fără halogen cu fum redus, datorită vâscozității ridicate a unor astfel de materiale, iar raportul de compresie al șuruburilor obișnuite de extrudare a materialului PVC este de aproximativ 2,5 - 3,0. Dacă astfel de șuruburi cu raport de compresie sunt folosite pentru a produce materiale fără halogen cu fum redus, în timpul procesului de extrudare, efectul de amestecare în șurub nu va atinge cel mai bun timp în care materialul rămâne în șurub, iar materialul va adera la peretele interior al cilindrului, rezultând o ieșire insuficientă a adezivului, incapacitatea de a crește viteza de extrudare și, în același timp, creșterea sarcinii motorului. Prin urmare, nu este recomandabil să le folosiți. Dacă se realizează producția de masă, cel mai bine este să utilizați un șurub special cu un raport de compresie scăzut. Se recomandă ca raportul de compresie să fie sub 1,8:1. În plus, puterea motorului trebuie crescută și trebuie selectat un invertor de putere adecvat pentru a obține cel mai bun efect de extrudare și performanță a firului.
   12. Problemele generale ale materialelor fără halogen cu fum redus sunt: ​​1) Există pori în produsul extrudat; 2) Finisajul suprafeței este slab; 3) Ieșirea de lipici este mică; 4) Căldura de frecare a șurubului este mare.
   13. La extrudarea materialelor ignifuge fără halogen, fără fum, deoarece temperatura nu poate fi prea mare, vâscozitatea materialului este ridicată. Șurubul mașinii de extrudare trebuie selectat ca 20/1, iar raportul de compresie nu trebuie să fie mai mare de 2,5. Datorită forței de forfecare mari, creșterea naturală a temperaturii este mare. Cel mai bine este să folosiți apă pentru a răci șurubul. Coacerea cu pistolul la foc mic este mai eficientă pentru descărcarea ochilor la deschiderea matriței și nu va rupe izolația.
   14. Căutăm ajutor pentru raportul de matrițe de extrudare fără halogen cu fum redus. Raportul de tragere este de 1,8 – 2,5, gradul de echilibru de extragere este de 0,95 – 1,05. Raportul de tragere este puțin mai mic decât cel al PVC-ului. Încercați să faceți potrivirea matriței compactă! Raportul de extragere este de aproximativ 1,5. Mandrinul nu trebuie să transporte firul. Utilizați metoda semi-extrudare. Temperatura apei din primul rezervor de apă este de 70 – 80°. Apoi se folosește răcirea cu aer și, în final, răcirea cu apă.