挤橡硫化工艺

曹东君-电缆

挤橡就是在导电线芯或成缆线芯上包一层整体的、紧密的、厚度均匀的绝缘或护套的工艺过程。是通过挤橡机的螺杆压缩，再由模具成型来完成的。
  C& a5 x6 u$ G! |7 ^6 H+ q硫化就是在挤橡之后，在一定的温度、压力下，经一定的时间，使包覆的塑性状态的橡胶料变成弹性体状态橡皮的工艺过程。
一、挤橡工艺基本原理
+ {3 L: H: P( c) r1、  胶料的成型
9 _2 k  {! L4 h% s; ~将具有一定塑性的胶料加入挤橡机中，依靠旋转螺杆的推动及橡胶与机筒的摩擦
% ?3 s; ^0 ^% H/ ?6 h力，胶料不断受到搅动、剪切、紧压，进一步混合、塑化、压缩，并产生一定的压力，促使胶料逐渐向机头方向移动。最后胶料在机头压力的作用下，通过一定的模具形成所需的形状。
- _2 ~# l! G7 I7 [2、  胶料在挤橡机机筒内的流动形式
8 m* T; O  V. Y5 w0 Y第一，   胶料在螺杆、螺纹表面作旋转运动，其旋转速度V可以分解为垂直于螺杆轴分
速度V1和平行于螺杆轴的分速度V2；第二，在机筒内存在着一个流体静态压力，此压力是由机头阻力和螺杆压缩力造成的。
第二，   胶料的流动形式有如下四种：（1）顺流   其方向是平行于螺杆轴的分速度V2；
+ E" n& p7 w! ]/ a- C6 ~6 F5 I（2）逆流   胶料从螺杆头部向加料口反向流动，它有助于胶料的均匀和致密。顺流应力应大于逆流应力。（3）漏流  也称为滞留。（4）涡流  胶料在螺槽内涡状流动，其方向为垂直于螺杆轴分速度V1，其作用是搅拌塑化胶料。
二、挤橡工艺
5 K. W  H- A0 z7 ]挤橡产品的质量除了受橡胶配方、混橡质量、橡料的塑性影响外，还受挤橡时挤出温度、挤出速度、模具的选配等一系列因素影响。
1、  混橡
; L. }  w( r0 ?2 F3 H! M混橡是把橡胶和各种配合计按照一定的工艺条件经密炼机、开炼机、滤胶机或压延机加
工成具有一定的塑性胶料的工艺过程。工艺过程中要求各种配合计分散要均匀，尤其是硫化剂和促进剂的称量和分散。配合剂的分散性能与胶种和配方的设计有着密切的关系。混橡过程中要严格按照工艺规定的时间、温度及程序进行操作，以保证供给挤橡用的胶料塑性、尺寸及温度达到工艺规定，并保证胶料的清洁。
+ E! t% d) k3 y& Y2、  模具的结构、选择和调整
+ [% R/ @- o, Q8 D: X    模具有模芯和模套两部分。模芯和模套的结构尺寸和几何形状选择的原则是：模芯和模套之间的形成的间隙应是逐渐缩小的，胶料通过间隙的速度应逐渐加快，并且胶料应不会受到任何障碍，而成流线型流动，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。模芯、模套形状如下图。
+ O% r9 \2 P9 g* _% F# K% R
   
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( Q4 n3 H# h- f' x& y
1 q2 o0 O. @& C0 j) @2 ~$ f. g外锥角β一般控制在20～35˚ ,角度越小,流道越平滑,突变小,对胶料层的结构有益。
* t: u0 `1 _) \6 R$ J! z! U5 C     模芯孔径d，一般取d = 线芯外径＋（0.1～0.2）㎜，不能过大，也不能过小，在实际操作时，可取线芯穿过模芯试一试，凭经验判断其大小。
模芯外锥直径D，一般取端口厚度 = （D-d）/2 = 0.3～0.6㎜为宜,
0 |: z( c0 A2 z4 W& u3 l+ Q     模芯定径区（承线）长度L,一般取L = (0.5～1.0)d,
( X1 b+ i/ B! V模具定径区D: 挤绝缘时D = 产品外径－(0.1～0.2)㎜。
             挤护套时D = 产品外径－(0.5～1.0)㎜。
4 G: S6 Y$ ?' K, _    模套内锥角β：这个角必须大于模芯的外锥角，若没有这个角度差，就保证不了挤出压力。角度差一般为20-30˚。
  D5 L5 X  J+ ?' i% b( _/ D+ t" L- I     模具定径区（承线）长度L： 挤绝缘时L = (0.5～1.0)D；挤护套时L = (0.5～0.7)D。L不能太长,越长挤出阻力就大,会影响产量,还会出现倒胶现象；L不能太短,越短挤出产品外径越不稳定，出现沙眼、松套和胶层不紧密等现象。
' A( O: f# G: A& h1 ]模芯与模套的安装
" g2 @/ m$ n" b8 y$ W一般模芯与模套在安装时，只要模芯孔与模套孔在一条中心线上即可，是通过四个方位的螺丝来调节的，模芯与模套之间的距离是根据产品的挤出厚度来决定的，挤绝缘时取产品厚度的1～1.5倍；挤护套时取产品厚度的1.0～2.5倍。距离不能太远，也不能太近。太远容易引起倒料，压力增大易偏芯，太近会影响产品外径和挤出速度。
模芯与模套的调节（即偏芯调节）
2 n' M! i+ I' N' \+ s0 r一般的调节方法有：空对模、走线对模。
! J3 V- P1 R! [2 o( ~- v- y3、  挤橡温度控制
6 W; ~/ ~/ T9 h: b/ c胶料在机身、机头内不断受到压缩、塑化。需要有一定的温度。而对不同型号、不同塑
性和不同焦烧时间，在不同设备上挤出 的胶料都有适宜的温度范围。挤橡时必须严格按照温度范围控制机身和机头温度。以下是几种胶料的温控表：（仅供参考）
胶     种             进料口             机身℃                  机头 ℃               模 口 ℃
/ s& _. H: a, c5 l1 Q" w绝缘胶               45~50             50～60               70～85              75～85
天然护套胶           50~55             55～60               60～65             80～90
氯丁护套胶           40~45             45～50               45～60             70～80
CPE护套胶            60~65              65～70              70～75             80～90
4、  牵引速度和螺杆转速的控制
# Z! j+ S) C6 U" X4 [7 L    对同一制品来说，牵引速度的大小决定挤橡机出胶量的大小，同样螺杆转速的快慢也决定着供胶量的大小。供胶量和出胶量应该是相等的。牵引速度加快则制品外径减小，反之则制品外径增大。若要保持原有的外径就要减慢螺杆转速，也就是说牵引速度和螺杆转速直接影响制品的外径。也会影响胶层的质量。牵引速度太快或螺杆转速太慢会造成胶层表面粗糙不光滑、外径不均匀、脱节等现象。当然除上述的因素外，还要考虑胶料的品种、配方、塑性、设备负荷、温度、硫化管长度等因素的影响胶。

水杉树

楼主的资料不错，谢谢。。。。。。。。。。。

足球是圆的

谢谢了      

优质电缆

设计模具时应该注意
5 c; ?! J1 W6 i' y机头的环形橡胶通道环形截面积一定要适当的小，增加橡胶流动的速度，以起到避免焦烧的目的
连续硫化模口的温度不会比蒸汽温度低多少，所以要尽量提高橡胶在模具中的流动速度
  P4 q9 I/ C6 e. h, M7 S% d9 E一点浅见

sunsolomon

好东西分享

wuxanjun

正常开机后各部分具体温度参考下表：

9 X. H5 `, e$ {3 V4 U# W+ u胶料种类        机身温度  ℃        机头温度  ℃        模口温度  ℃
天然/丁苯        50～70                            70～80                            90～100
  S  ?* C8 n5 Y  [; V: I% \- K氯化聚乙烯        50～70                             100～105                          105～110
三元乙丙胶        60～70                            80～100                           100～110
1 R2 G, U" U; q2 C) Q: ~氯丁胶        40～45                             60～70                                80～90

cellpro

周董好厉害，谢谢精彩文章，学习了。

peterptchu2002

非常有用的资料！谢谢LZ！

wuoaszx

向曹先生请教，CM胶做护套，一般生产实际中的可塑度是多少？有无控制指标

zh7788

哈哈，路过看看，顺便学习一下