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。
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。
- o5 C! ]) N8 V- e6 E! R" I一、挤橡工艺基本原理
+ z, S+ H! M1 z& g0 q! T1、  胶料的成型
5 V$ Q% e6 B% k' ?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
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、  胶料在挤橡机机筒内的流动形式
! {$ \8 |( ^" @3 `+ Y5 w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。
1 e1 Z1 u6 u7 O) C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；
（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
# [6 W. y% r/ Q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
, m4 |( a/ B6 Y* p+ y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。
! g0 v* S$ N: c7 _2、  模具的结构、选择和调整
& W# }! X. T  z! z4 _8 }    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。

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+ ?7 J3 r. f7 }' ~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。
     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。
' F4 S+ ^2 R3 ?! _1 o模芯外锥直径D，一般取端口厚度 = （D-d）/2 = 0.3～0.6㎜为宜,
     模芯定径区（承线）长度L,一般取L = (0.5～1.0)d,
  L' ]8 R# g: o& Q模具定径区D: 挤绝缘时D = 产品外径－(0.1～0.2)㎜。
- }/ A+ a  N" S5 h3 O. ]; S             挤护套时D = 产品外径－(0.5～1.0)㎜。
! h/ [, a) X6 K0 d, _+ K& F    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˚。
2 p7 O, u, \) a% O* L4 [     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。
! g5 o- Z  z9 a$ C- Q+ B% v模芯与模套的安装
; s2 t1 V" ~9 X8 v# t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）
. b% \& Z) |; ^% ^! i一般的调节方法有：空对模、走线对模。
# j1 R1 v* M& A5 }3、  挤橡温度控制
3 ?! o) s+ v- k) C6 P, R7 K# Y% d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
. i5 [2 ?( e6 r' [9 _/ |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）
% u1 ?) v$ a. w胶     种             进料口             机身℃                  机头 ℃               模 口 ℃
- Y. e8 b% R+ x- z& Y, l5 A绝缘胶               45~50             50～60               70～85              75～85
( K1 |$ d3 T" [天然护套胶           50~55             55～60               60～65             80～90
9 I/ S. O$ F4 z4 K& K' k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
* L* H# q: N8 J, I; K4、  牵引速度和螺杆转速的控制
    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 V; |, [3 F3 \4 J" \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
4 _/ c% c3 F$ e$ \7 V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
4 A' Z& u& x! o2 f) T' D7 ~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：
+ d& [/ W+ _1 x8 D1 a
胶料种类        机身温度  ℃        机头温度  ℃        模口温度  ℃
- {+ @9 A3 f6 i& n天然/丁苯        50～70                            70～80                            90～100
氯化聚乙烯        50～70                             100～105                          105～110
9 ~  m# S1 L1 F三元乙丙胶        60～70                            80～100                           100～110
& ^% ]( B2 A# A% Y* Z0 w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