Križna glava za istiskivanje: vrste, dizajn, protok materijala i utjecaj na kvalitetu kabela

Gdje se zapravo odlučuje o kvaliteti kabelskog zida

Građevinska žica od 0,5 mm² izolirana PVC-om izlazi iz korita za hlađenje s razlikom od 0,02 mm između najtanje i najdeblje točke na svom obodu. Ekstruder je nov. Kompleks je prošao ulaznu inspekciju. Brzina vijka, temperature bačve i brzina linije su stabilni. Nakon dva sata rješavanja problema, tehničar otvara križnu glavu i nalazi vrh vodilice 0,15 mm izvan sredine jer držač vrha nije ponovno zategnut nakon prethodne promjene boje. To jedno malo odstupanje pretvara inače dobru proizvodnu seriju u odbijeni kabel.

Križna glava za ekstruziju je komponenta koju većina operatera posljednja provjerava i prvu okrivljuje. Nalazi se između cijevi ekstrudera i korita za hlađenje i obavlja posljednji posao oblikovanja rastaljenog polimera oko pokretnog vodiča. Kada je geometrija križne glave pogrešna, nijedan regulator temperature ili postavka brzine voda ne može kompenzirati rezultat.

U praktičnom smislu, križna glava određuje tri izlazne vrijednosti: koncentričnost izolacijskog sloja, širenje debljine stijenke po obodu, i kvaliteta površine ekstrudata. Te tri vrijednosti određuju električnu i mehaničku izvedbu gotovog kabela.

Što je križna glava za istiskivanje i kako radi?

Križna glava za ekstruziju je sklop za distribuciju taline postavljen na ispusni kraj cijevi ekstrudera. Njegov glavni zadatak je promijeniti aksijalni tok taline, koji napušta vijak u ravnoj liniji, u jednoliki prstenasti tok oko vodiča koji prolazi kroz središte glave.

Put taline izgleda ovako. Polimer ulazi kroz ulaznu prirubnicu na stražnjoj strani glave, udara u razdjelnik, dijeli se u dva ili više odvojenih kanala, rekombinira unutar prstenaste komore oko držača vrha vodilice, a zatim putuje duž prstenaste površine između vrha vodilice i čahure matrice. Na izlazu se talina obavija oko pokretnog vodiča i uvlači u dio za hlađenje.

Tipična križna glava sastoji se od ovih dijelova:

• Tijelo i stezni prsten koji pričvršćuju glavu za prirubnicu cijevi ekstrudera
• Razdjelnik, koji se ponekad naziva i raspršivač ili pregrada, koji vodi i dijeli protok taline
• Vrh vodiča, koji se naziva i središnja cijev, koji podupire i postavlja vodič u središte
• Uložak, koji postavlja vanjski promjer izolacije ili plašta
• Vijci za radijalno i aksijalno podešavanje za pomicanje vrha ili matrice tijekom podešavanja koncentričnosti
• Grijaće trake i utičnice termoparova za kontrolu temperature
• Dodatni priključci pretvarača tlaka i temperature za nadzor procesa

Ako trebate razumjeti kako ovaj sklop radi zajedno s vijkom, bačvom i sustavom grijanja, naš detaljna raščlamba komponenti stroja za ekstruziju objašnjava redom svaki odjeljak.

Zašto križna glava kontrolira više nego što mislite

Većina inženjera procesa troši svoj proračun i pozornost na vijak i spoj. Križna glava dobiva mnogo manje pozornosti, ali je ipak jedina komponenta koja fizički oblikuje talinu u posljednjim milisekundama prije nego što padne na vodič.

Koncentričnost i minimalna debljina stijenke

Vrh izvan središta stvara tanku stijenku s jedne strane i debelu stijenku s druge strane. Tanka strana je strana koja ne prolazi dielektrični test, jer udaljenost između vodiča i vanjske površine jednostavno nije dovoljna. U normalnom radu linije, dobro centrirana glava drži širinu debljine unutar dizajniranog prozora kabela. Kada se rasprostiranje pomakne izvan tog prozora, prva provjera uvijek je mehaničko centriranje vrha vodilice i matrice.

Centriranje nije jednokratna postavka. Svaki put kada rukovatelj skine glavu radi čišćenja ili promijeni vrh i set matrica, mora se ponovno provjeriti centriranje. Toplinsko širenje tijekom zagrijavanja također malo pomiče položaj vrha, zbog čega dobar dizajn glave uključuje vijke za podešavanje koji se mogu dosegnuti dok je glava vruća.

Ujednačenost tlaka taline i temperature

Križna glava također je izmjenjivač topline i mala tlačna posuda. Talina može provesti od nekoliko sekundi do više od jedne minute unutar glave, ovisno o izlazu i volumenu glave. Tijekom tog vremena svaki mrtvi kut stvara sporo pokretni džep materijala koji se razgrađuje, pretvara u ugljik i kasnije se oslobađa kao mrlja na površini kabela.

Temperaturna razlika od samo nekoliko stupnjeva preko taline koja napušta matricu mijenja viskoznost dovoljno da pomakne ravnotežu debljine stijenke. Zbog toga grijaće zone na križnoj glavi nisu ukras. Svaku zonu treba kontrolirati neovisno, a termoelement bi trebao biti smješten blizu kanala taline, a ne na vanjskoj površini trake grijača.

Linije za završnu obradu i zavarivanje

Kada se talina podijeli u dva kanala i rekombinira u komori, dvije fronte protoka tvore liniju zavara. Linija zavara koja se ne spaja ispravno ima nešto drugačiju molekularnu orijentaciju i ponekad se pojavljuje kao mat pruga na površini kabela. Duljina površine, ulazni kut i temperatura taline utječu na to koliko će se dvije fronte međusobno zavariti. Povećanje duljine površine ili smanjenje ulaznog kuta daje talini više vremena za vezivanje prije nego što napusti matricu.

Istrošen ili oštećen rub matrice stvara mehaničku liniju koja se proteže duž cijele duljine kabela. Nit se ne može ukloniti podešavanjem temperature. Jedino rješenje je poliranje ili zamjena matrice. Isti princip vrijedi i za vrh.

Vrste križnih glava koje ćete susresti na linijama za izolaciju i plašt

Postoje tri funkcionalne obitelji križnih glava. Ispravna obitelj ovisi o tome što želite da se dogodi na površini vodiča.

Križne glave tlačnog tipa

Tlačne glave čvrsto drže matricu uz vodič, tako da talina dolazi u kontakt s površinom vodiča pod pritiskom prije nego izađe iz matrice. Ovo stvara snažno prianjanje između izolacije i vodiča, zbog čega tlačne glave dominiraju primjenama čvrste izolacije kao što su PVC-izolirane pojedinačne žice i PE-izolirani podatkovni kabeli.

Križne glave tipa cijevi

Glave tipa cijevi stvaraju cijev od taline koja prva izlazi iz matrice, a zatim se povlači prema dolje na vodič uz pomoć vakuuma ili tlaka zraka. Vodič ne dodiruje talinu sve do izlaska iz kalupa. Ovaj dizajn smanjuje trenje i omogućuje da se brzina isplate jezgre razlikuje od brzine taljenja. Glave tipa cijevi uobičajene su na vodovima plašta i na pjenastim izolacijskim vodovima gdje struktura pjene mora ostati netaknuta.

Križne glave za višeslojnu koekstruziju

Višeslojne glave dovode dva ili tri toka taline u isto tijelo glave i spajaju ih u jednu stijenku. Tipična troslojna konstrukcija je zaslon vodiča, izolacija i izolacijski zaslon u jednom prolazu. Višeslojne glave smanjuju prostor na podu i duljinu prolaza, ali zahtijevaju pažljivo balansiranje svakog toka taline jer pritisak iz jednog sloja gura druge prije izlaska matrice.

Također ćete čuti izraze glava od 90 stupnjeva i glava od 45 stupnjeva. Glava od 90 stupnjeva okreće talinu pod pravim kutom, što je kompaktno i dobro funkcionira za većinu promjera izolacije. Glava od 45 stupnjeva čini nježniji okret i poželjna je za smjese niske čvrstoće taljenja koje su sklone trganju ili lomu tijekom okretanja, ali potrebna je veća duljina tijela i složeniji set alata.

Kompatibilnost materijala mijenja dizajn križne glave

Jedna križna glava ne može dobro obraditi svaki spoj. Svaka porodica materijala nameće vlastite zahtjeve u pogledu geometrije kanala, završne obrade površine, duljine površine i zaštite od korozije. Usklađivanje glave sa spojem jednako je važno kao i podudaranje vijka.

Tablica pokazuje jasan obrazac: ne postoji univerzalna glava. Za procesore fluoropolimera, praktičan primjer je FEP/PFA visokotemperaturni ekstruder za izolaciju jezgre žice , gdje je križna glava dizajnirana s površinama otpornim na koroziju i strategijom zagrijavanja koja odgovara temperaturama taljenja iznad 300 °C.

FEP/PFA/ETFE/PEEK/PA Linija za ekstruziju visoke temperature izolacije jezgre Gemwell Electrical Technology Co., Ltd je kineski FEP/PFA/ETFE/PEEK/PA proizvođač linija za ekstruziju izolacije jezgre visoke temperature... Pogledajte proizvod →

Kako procijeniti izvedbu križne glave prije kupnje

Bez obzira kupujete li kompletnu liniju za ekstruziju ili zamjensku glavu za postojeći stroj, vrijede isti kriteriji prihvaćanja. Ne kupujete samo komad metala. Kupujete mogućnost centriranja alata, brzog čišćenja i praćenja što se događa unutra.

1. Raspon podešavanja centriranja: upotrebljiv dizajn nudi najmanje /- 0,25 mm radijalnog pomicanja po svakoj osi, s vijcima za podešavanje koji se mogu okretati dok su vrući.
2. Vrijeme izmjene alata: potpuna izmjena vrha i matrice trebala bi trajati manje od 30 minuta na izolacijskoj liniji, uključujući stezanje i centriranje.
3. Raspored zona grijanja: potražite najmanje dvije neovisno kontrolirane zone na glavi, s utičnicama termoelementa koje se postavljaju blizu kanala taline.
4. Priključci za instrumentaciju: priključci za pretvarač tlaka i temperature omogućuju praćenje stvarnog stanja taline umjesto nagađanja iz bačve.
5. Obrada materijala i površine: potvrdite da je namočeni materijal kompatibilan sa smjesama koje koristite, posebno za materijale visoke temperature i materijale bez halogena.
6. Napor pri rastavljanju: manje vijaka, standardni ključevi i čisti unutarnji provrt čine značajnu razliku tijekom promjena smjene.

Postoji još jedna točka koju kupci često propuštaju. Križna glava je usklađena s vijkom i bačvom u smislu razine smicanja i vremena zadržavanja. Ako je glava premala za izlaz puža, talina će se pregrijati. Ako je prevelika, talina će stajati predugo i razgraditi se. Zbog toga mnogi iskusni kupci radije procjenjuju cijeli niz ekstruzije umjesto miješanja komponenti različitih dobavljača. Za fluoropolimere, na primjer, razlog zašto ekstruzija fluoropolimera zahtijeva drugačiji pristup opremi nadilazi samu glavu, a te smo razlike obradili u zasebnom članku.

Uobičajeni nedostaci križne glave i kako ih spriječiti

Die Lines

Kontinuirana fina linija na površini kabela obično dolazi od oštećenog ruba matrice, oštećenog ruba vrha ili malog komadića ugljika koji se zaglavio uz matricu. Linija matrice ponavlja se pod istim kutom svaki okret i lako ju je uočiti pod jakom svjetiljkom. Rješenje je uklanjanje glave, pregledavanje rubova povećalom i poliranje ili zamjena oštećenog dijela.

Karbonske mrlje i gelovi

Crne mrlje na izolaciji gotovo su uvijek rezultat degradacije materijala unutar glave. Razgradnja počinje u mrtvom kutu gdje se talina prestaje kretati, karbonizira i kasnije se odlomi. Čestice gela imaju slično podrijetlo, ali dolaze od neotopljenog ili umreženog materijala. Prevencija je geometrija glave bez oštrih kutova i postupak čišćenja koji se odvija prema rasporedu, a ne nakon prigovora kupca.

Pomak debljine stijenke

Kada se debljina polako mijenja tijekom nekoliko sati, iako je glava bila pravilno centrirana pri pokretanju, uzrok je obično toplinski ili mehanički. Zona grijača koja je pomaknuta, labavi držač vrha ili varijacija brzine vijka zbog istrošenih ležajeva uobičajeni su uzroci. Provjera poravnanja glave na početku i u sredini svake smjene pomaže uhvatiti zanošenje prije nego proizvede duge duljine odbačenog kabela.

Prijelom taline

Ako površina postane hrapava i valovita pri velikoj brzini linije, uzrok je obično lom taline. Materijal teče brže nego što zemlja može opustiti unutarnji stres. Povećanje duljine površine, podizanje temperature taline unutar procesnog prozora ili smanjenje brzine linije može eliminirati hrapavost. Pravo rješenje ovisi o materijalu.

Praktična pravila održavanja koja rade na stvarnim proizvodnim linijama:

• Očistite vrh i kalup nakon svakog posla koji uključuje spoj u boji.
• Prije ponovnog sastavljanja povećalom provjerite ima li rubova na rubovima.
• Provjerite izlaz trake grijača i kontakt termoelementa najmanje jednom tjedno.
• Provjerite centriranje vrha pri svakom pokretanju, čak i nakon manjeg gašenja.
• Koristite ispravnu smjesu za pročišćavanje kada mijenjate nekompatibilne materijale.

Ova se pravila čine elementarnim, ali u većini proizvodnih linija križnoj glavi posvećuje se manje pažnje nego vijku. Linija koja tretira križnu glavu s istom disciplinom kao i vijak dosljedno će proizvoditi bolju geometriju.

Križna glava funkcionira samo kao i cijela linija

Nova križna glava postavljena na stari ekstruder može popraviti jedan simptom i stvoriti drugi. Križna glava je u interakciji sa svakim drugim dijelom ekstruzijske linije: vijak dovodi talinu, cijev kontrolira ulaz topline, korito za hlađenje postavlja točku smrzavanja, a sustav za namatanje kontrolira napetost na vodiču. Ako bilo što od toga nije u ravnoteži, izlaz križne glave bit će pogrešan čak i ako je sama glava savršena.

Tijekom puštanja u rad linije, iskusni inženjeri počinju s toplinskim profilom, zatim podešavaju brzinu puža, a tek onda podešavaju križnu glavu. Oni također mjere temperaturu taline na ulazu u glavu prije podešavanja alata, jer temperaturna razlika od deset stupnjeva mijenja viskoznost taline toliko da se centriranje čini pogrešnim iako je alat točan.

Za izolacijske vodove koji rade od PVC-a, PE-a ili poliuretana, praktičan pristup je odabrati ekstruder čiji su vijak, cijev i glava dizajnirani kao jedan sustav. Odgovarajuća izolacijska linija kao što je Ekstruder za izolaciju žice od PVC/PE/PP/PU održava vrijeme zadržavanja taline dosljednim i operateru daje jedan skup parametara za kontrolu.

Proizvođači ekstruzijskih linija za izolaciju žice od PVC/PE/PP/PU, Tvornica - Gemwe Gemwell Electrical Technology Co., Ltd je kineski proizvođač ekstruzijskih linija za izolaciju žice od PVC/PE/PP/PU žice i OEM/ODM tvornica, mi ... Pogledajte proizvod →

Ekstruzija plašta je drugačija. Stijenka je deblja, brzina linije je često manja, a materijal može imati potpuno drugačiji indeks tečenja taline. Alati i geometrija glave za oblaganje zahtijevaju veću distribucijsku komoru i drugačiju konfiguraciju tla. Detalje možete pročitati u našem baza znanja o istiskivanju plašta žica i kabela , a za materijale omotača s niskom razinom dima, umrežene, termoplastične elastomere i poliuretanske materijale, namjenska opcija je Stroj za ekstrudiranje LSZH/XLPE/TPE/TPU žičanog plašta kabela .

Proizvođači linija za ekstruziju LSZH/XLPE/TPE/TPU plašta, tvornica - Gemwell Electr Gemwell Electrical Technology Co., Ltd je kineski proizvođač linija za ekstruziju LSZH/XLPE/TPE/TPU plašta i OEM/ODM tvornica, specijalizirani smo... Pogledajte proizvod →

Često postavljana pitanja

Ovo su pitanja koja voditelji tvornica kabela i procesni inženjeri najčešće postavljaju kada ocjenjuju učinak križne glave.

P1. Koja je glavna funkcija ekstruzijske križne glave?

Križna glava ravnomjerno raspoređuje rastaljeni polimer oko vodiča i oblikuje izolaciju ili plašt prema potrebnom promjeru i koncentričnosti. Pretvara pravolinijski tok taline iz puža u jednoliki prstenasti profil toka.

Q2. Kako mogu znati da križna glava uzrokuje necentralnu izolaciju?

Ako se najtanja točka uvijek pojavljuje pod istim kutom duž duljine kabela, uzrok je mehanički: neporavnat vrh vodilice, istrošen držač vrha ili neravnomjeran izlaz grijača na jednoj strani glave. Ako se tanka točka pomiče po obodu, vjerojatnije je da je uzrok u dijelu za hlađenje ili usisavanje.

Q3. Koja je razlika između tlačne i cijevne križne glave?

Tlačna glava tjera talinu na vodič prije izlaska matrice, dajući snažno prianjanje. Glava tipa cijevi oblikuje cijev koja se navlači na vodič nakon izlaska iz kalupa, čime se štiti vodič i preferira se za plašteve i pjenastu izolaciju.

Q4. Može li jedna križna glava obraditi PVC, PE i FEP?

Ne s istim alatom. Svaka obitelj materijala zahtijeva različitu geometriju protoka i površinsku obradu, a raspon radnih temperatura je potpuno drugačiji. Pokretanje FEP-a u standardnoj PVC glavi dovelo bi do rizika od korozije i ozbiljnih površinskih oštećenja.

P5. Koliko često treba čistiti glavu križa?

Očistite glavu nakon svake promjene boje i kad god mijenjate nekompatibilne materijale. U normalnoj proizvodnji, pregledajte unutarnje površine tijekom svakog planiranog perioda održavanja i provjerite vrh i rubove matrice pri svakoj promjeni alata.

P6. Što trebam provjeriti kada kupujem strunu s novom križnom glavom?

Provjerite raspon podešavanja centriranja, vrijeme izmjene alata, broj i položaj zona grijanja, dostupnost otvora za pretvarač tlaka i temperature, namočeni materijal tijela glave i dostupnost rezervnih vrhova i matrica.

Final Takeaway

Križna glava za istiskivanje mali je dio linije, ali je dio koji postavlja geometriju gotovog kabela. Koncentričnost, širina debljine stjenke, kvaliteta površine, pa čak i rizik od kvara dielektrika prate natrag do glave. Posvetite mu istu razinu pažnje kao vijku i spoju.

Kada procjenjujete novu liniju, pitajte dobavljača za specifikacije glave: raspon podešavanja, zone grijanja, zaštitu od korozije i vrijeme izmjene alata. Ti vam detalji govore više o praktičnim mogućnostima linije od same snage motora.