هد متقاطع اکستروژن: انواع، طراحی، جریان مواد و تاثیر کیفیت کابل

جایی که کیفیت دیوار کابل واقعاً تعیین می شود

یک سیم ساختمانی 0.5 میلی‌متر مربعی عایق‌شده با پی وی سی از مخزن خنک‌کننده با 0.02 میلی‌متر اختلاف بین نازک‌ترین و ضخیم‌ترین نقطه در محیط بیرون می‌آید. اکسترودر نو است. مجتمع بازرسی ورودی را پشت سر گذاشته است. سرعت پیچ، دمای بشکه و سرعت خط همگی پایدار هستند. پس از دو ساعت عیب‌یابی، تکنسین سر متقاطع را باز می‌کند و نوک راهنما را می‌بیند که 0.15 میلی‌متر از مرکز فاصله دارد، زیرا نگهدارنده نوک بعد از تغییر رنگ قبلی دوباره سفت نشده است. همین ناهماهنگی کوچک یک جریان تولید خوب را به کابل رد تبدیل می کند.

هد متقاطع اکستروژن جزئی است که اکثر اپراتورها آخرین بار آن را بررسی می کنند و ابتدا آن را سرزنش می کنند. بین بشکه اکسترودر و محفظه خنک کننده قرار می گیرد و کار نهایی شکل دادن به پلیمر مذاب را در اطراف یک هادی متحرک انجام می دهد. هنگامی که هندسه هد متقاطع اشتباه است، هیچ کنترل کننده دما یا تنظیم سرعت خط نمی تواند نتیجه را جبران کند.

در عمل، هد متقاطع سه مقدار خروجی را تعیین می کند: متمرکز بودن از لایه عایق، پخش ضخامت دیوار دور دور، و کیفیت سطح از اکسترود. این سه مقدار عملکرد الکتریکی و مکانیکی کابل تمام شده را تعیین می کند.

هد کراس اکستروژن چیست و چگونه کار می کند؟

سر متقاطع اکستروژن یک مجموعه توزیع مذاب است که روی انتهای تخلیه بشکه اکسترودر نصب شده است. وظیفه اصلی آن این است که جریان محوری مذاب را که پیچ را در یک خط مستقیم ترک می کند، به یک جریان حلقوی یکنواخت در اطراف هادی که از مرکز سر می گذرد، تبدیل کند.

مسیر ذوب به این شکل است. پلیمر از طریق فلنج ورودی در پشت سر وارد می‌شود، به توزیع‌کننده برخورد می‌کند، به دو یا چند کانال مجزا تقسیم می‌شود، در یک محفظه حلقه‌ای شکل در اطراف نگهدارنده نوک راهنما دوباره ترکیب می‌شود و سپس در امتداد زمین حلقوی بین نوک راهنما و بوش قالب حرکت می‌کند. در خروجی، مذاب به دور هادی متحرک می پیچد و به قسمت خنک کننده کشیده می شود.

یک سر متقاطع معمولی از این قسمت ها تشکیل شده است:

• بدنه و حلقه گیره که سر را به فلنج بشکه اکسترودر قفل می کند
• توزیع کننده که گاهی اوقات پخش کننده یا بافل نامیده می شود که جریان مذاب را هدایت و تقسیم می کند
• نوک راهنما که به آن لوله هسته نیز می گویند که هادی را در مرکز نگه می دارد و قرار می دهد
• بوش قالب، که قطر خارجی عایق یا غلاف را تعیین می کند
• پیچ های تنظیم شعاعی و محوری برای جابجایی نوک یا قالب در هنگام تنظیم متمرکز
• باندهای گرمکن و سوکت های ترموکوپل برای کنترل دما
• پورت های مبدل فشار و دما اختیاری برای نظارت بر فرآیند

اگر می خواهید بدانید که این مجموعه چگونه با پیچ، بشکه و سیستم گرمایش کار می کند، ما تجزیه دقیق اجزای دستگاه اکستروژن هر بخش را به ترتیب توضیح می دهد.

چرا صلیب سر بیش از آنچه فکر می کنید کنترل می کند؟

اکثر مهندسان فرآیند بودجه و توجه خود را صرف پیچ و ترکیب می کنند. هد متقاطع بسیار کمتر مورد توجه قرار می گیرد، با این حال این تنها جزء است که به صورت فیزیکی مذاب را در آخرین میلی ثانیه قبل از فرود بر روی هادی شکل می دهد.

تمرکز و حداقل ضخامت دیوار

یک نوک خارج از مرکز یک دیوار نازک در یک طرف و یک دیوار ضخیم از طرف دیگر ایجاد می کند. طرف نازک طرفی است که در آزمایش دی الکتریک شکست می خورد، زیرا فاصله بین هادی و سطح بیرونی به سادگی کافی نیست. در عملیات خط معمولی، یک سر با مرکز خوب، ضخامت پخش شده در داخل پنجره طراحی شده کابل را نگه می دارد. هنگامی که گسترش به خارج از آن پنجره حرکت می کند، اولین بررسی همیشه مرکز مکانیکی نوک راهنما و قالب است.

مرکز کردن یک تنظیم یکباره نیست. هر بار که اپراتور هد را برای تمیز کردن خارج می کند یا نوک و مجموعه قالب را تغییر می دهد، مرکز باید دوباره بررسی شود. انبساط حرارتی در حین گرم کردن نیز موقعیت نوک را کمی تغییر می دهد، به همین دلیل است که یک طراحی خوب سر پیچ های تنظیمی را که می توان در حالی که سر داغ است به آنها دسترسی پیدا کرد، ادغام می کند.

یکنواختی فشار و دمای مذاب

هد متقاطع نیز یک مبدل حرارتی و یک مخزن تحت فشار کوچک است. بسته به خروجی و حجم هد، مذاب می تواند از چند ثانیه تا بیش از یک دقیقه در داخل هد بماند. در طول این مدت، هر گوشه مرده یک محفظه آهسته از مواد ایجاد می‌کند که تجزیه می‌شود، به کربن تبدیل می‌شود و بعداً به‌عنوان لکه‌ای روی سطح کابل شل می‌شود.

اختلاف دما تنها چند درجه در سراسر مذاب خروجی از قالب، ویسکوزیته را به اندازه ای تغییر می دهد که تعادل ضخامت دیواره را تغییر دهد. به همین دلیل است که مناطق گرمایش روی یک سر متقاطع تزئینی نیستند. هر منطقه باید به طور مستقل کنترل شود و ترموکوپل باید نزدیک به کانال مذاب قرار گیرد نه روی سطح بیرونی باند گرم کننده.

پایان سطح و خطوط جوش

هنگامی که مذاب به دو کانال تقسیم می شود و در محفظه دوباره ترکیب می شود، دو جبهه جریان یک خط جوش را تشکیل می دهند. خط جوشی که به درستی ذوب نمی شود، جهت مولکولی کمی متفاوت دارد و گاهی به صورت نواری مات روی سطح کابل ظاهر می شود. طول زمین، زاویه ورود، و دمای مذاب، همگی بر میزان جوش کامل دو جبهه به هم تأثیر می‌گذارند. افزایش طول زمین یا کاهش زاویه ورود به مذاب زمان بیشتری برای اتصال قبل از خروج از قالب می دهد.

لبه قالب فرسوده یا آسیب دیده یک خط مکانیکی ایجاد می کند که در امتداد تمام طول کابل قرار دارد. خط را نمی توان با تنظیم دما حذف کرد. تنها راه حل این است که قالب را جلا یا تعویض کنید. همین اصل در مورد نوک نیز صدق می کند.

انواع هد متقاطع که در خطوط عایق و روکش ملاقات خواهید کرد

سه خانواده عملکردی از سر متقاطع وجود دارد. خانواده صحیح بستگی به این دارد که می خواهید در سطح هادی چه اتفاقی بیفتد.

هدهای متقاطع از نوع فشار

سرهای نوع فشار، قالب را در برابر هادی محکم نگه می دارند، بنابراین مذاب قبل از خروج از قالب تحت فشار با سطح هادی تماس می گیرد. این امر باعث ایجاد چسبندگی قوی بین عایق و هادی می شود، به همین دلیل است که هدهای نوع فشار بر کاربردهای عایق جامد مانند سیم های تک عایق PVC و کابل های داده عایق شده با PE غالب هستند.

سرهای متقاطع تیوبینگ

سرهای لوله ای یک لوله از مذاب ایجاد می کنند که ابتدا از قالب خارج می شود و سپس با کمک خلاء یا فشار هوا روی هادی به سمت پایین کشیده می شود. هادی مذاب را تا پس از خروج قالب لمس نمی کند. این طراحی اصطکاک را کاهش می دهد و اجازه می دهد تا سرعت پرداخت هسته با سرعت ذوب متفاوت باشد. سرهای لوله ای در خطوط غلاف و در خطوط عایق فوم دار که ساختار فوم باید دست نخورده باقی بماند رایج است.

سرهای متقاطع اکستروژن چند لایه

سرهای چند لایه دو یا سه جریان مذاب را به بدنه سر یکسان وارد کرده و آنها را در یک دیوار واحد ترکیب می کنند. یک ساختار سه لایه معمولی صفحه هادی، عایق و صفحه عایق در یک پاس است. سرهای چند لایه فضای کف و طول خط عبور را کاهش می دهند، اما آنها نیاز به متعادل کردن دقیق هر جریان مذاب دارند زیرا فشار یک لایه قبل از خروج قالب به لایه های دیگر فشار می آورد.

همچنین اصطلاحات سر 90 درجه و سر 45 درجه را خواهید شنید. یک سر 90 درجه مذاب را در یک زاویه راست می چرخاند که فشرده است و برای اکثر قطرهای عایق به خوبی کار می کند. سر 45 درجه چرخش ملایم تری ایجاد می کند و برای ترکیبات با قدرت ذوب کم که تمایل به پارگی یا شکستگی در حین چرخش دارند ترجیح داده می شود، اما به طول بدن بیشتر و مجموعه ابزار پیچیده تری نیاز دارد.

سازگاری مواد، طراحی صلیب سر را تغییر می دهد

یک ضربدر نمی تواند هر ترکیب را به خوبی پردازش کند. هر خانواده مواد الزامات خاص خود را بر روی هندسه کانال، پوشش سطح، طول زمین و حفاظت در برابر خوردگی اعمال می کند. تطبیق سر با ترکیب به اندازه تطبیق پیچ اهمیت دارد.

جدول یک الگوی واضح را نشان می دهد: هیچ سر جهانی وجود ندارد. برای پردازنده های فلوروپلیمری، یک مثال عملی این است اکسترودر عایق سیم هسته با دمای بالا FEP/PFA ، جایی که هد متقاطع با سطوح مقاوم در برابر خوردگی و استراتژی گرمایشی که مناسب دمای ذوب بالای 300 درجه سانتیگراد است طراحی شده است.

FEP/PFA/ETFE/PEEK/PA خط اکستروژن عایق سیم هسته با دمای بالا Manufa Gemwell Electrical Technology Co., Ltd یک تولید کننده خط اکستروژن عایق سیم هسته ای با دمای بالا FEP/PFA/ETFE/PEEK/PA در چین است... مشاهده محصول →

نحوه ارزیابی عملکرد Cross Head قبل از خرید

چه در حال خرید یک خط اکستروژن کامل یا یک سر جایگزین برای یک ماشین موجود هستید، همان معیارهای پذیرش اعمال می شود. شما فقط یک بلوک فلزی نمی خرید. شما در حال خرید این قابلیت هستید که ابزار را در مرکز قرار دهید، سریع آن را تمیز کنید و آنچه در داخل آن اتفاق می افتد نظارت کنید.

1. محدوده تنظیم مرکزی: یک طرح قابل استفاده حداقل /- 0.25 میلی متر حرکت شعاعی را در هر محور ارائه می دهد، با پیچ های تنظیمی که می توانند در حالت گرم بچرخند.
2. زمان تعویض ابزار: یک تعویض کامل نوک و قالب باید کمتر از 30 دقیقه روی یک خط عایق طول بکشد، از جمله بستن و وسط.
3. چیدمان منطقه گرمایش: حداقل به دو ناحیه کنترل شده مستقل روی سر نگاه کنید، با سوکت های ترموکوپل که نزدیک کانال مذاب نصب می شوند.
4. درگاه های ابزار دقیق: درگاه های مبدل فشار و دما به شما این امکان را می دهند که به جای حدس زدن از بشکه، وضعیت ذوب واقعی را کنترل کنید.
5. مواد و درمان سطح: تأیید کنید که مواد خیس شده با ترکیباتی که اجرا می کنید، به ویژه برای مواد با دمای بالا و بدون هالوژن سازگار است.
6. تلاش برای جداسازی قطعات: پیچ و مهره های کمتر، آچارهای استاندارد، و سوراخ داخلی تمیز تفاوت قابل توجهی را در هنگام تعویض دنده ایجاد می کند.

نکته دیگری وجود دارد که خریداران اغلب از آن غافل می شوند. یک سر متقاطع از نظر سطح برشی و زمان ماند با یک پیچ و یک بشکه مطابقت دارد. اگر سر برای خروجی پیچ خیلی کوچک باشد، مذاب بیش از حد گرم می شود. اگر خیلی بزرگ باشد، مذاب خیلی طولانی می ماند و تحلیل می رود. به همین دلیل است که بسیاری از خریداران با تجربه ترجیح می دهند به جای مخلوط کردن اجزای تامین کنندگان مختلف، قطار اکستروژن کامل را ارزیابی کنند. به عنوان مثال، برای فلوروپلیمرها، دلیل اینکه چرا اکستروژن فلوروپلیمر به یک رویکرد تجهیزات متفاوت نیاز دارد، بسیار فراتر از سر است، و ما این تفاوت ها را در مقاله ای جداگانه پوشش داده ایم.

عیوب متداول سر ضربدری و نحوه پیشگیری از آنها

خطوط مرگ

یک خط ریز پیوسته در سطح کابل معمولاً از یک لبه قالب آسیب دیده، یک لبه نوک آسیب دیده یا یک قطعه کوچک کربنی که در کنار زمین قالب قرار گرفته است ایجاد می شود. یک خط قالب در هر چرخش دقیقاً با همان زاویه تکرار می شود و زیر یک لامپ قوی به راحتی قابل تشخیص است. راه حل این است که سر را بردارید، لبه ها را با ذره بین بررسی کنید و قسمت آسیب دیده را جلا دهید یا جایگزین کنید.

لکه ها و ژل های کربن

لکه های سیاه روی عایق تقریباً همیشه نتیجه تخریب مواد داخل سر است. تخریب در گوشه ای مرده شروع می شود، جایی که مذاب از حرکت باز می ایستد، کربن می شود و بعداً می شکند. ذرات ژل منشأ مشابهی دارند اما از مواد ذوب نشده یا دارای پیوند متقابل می آیند. پیشگیری یک هندسه سر بدون گوشه های تیز و یک روش تمیز کردن است که طبق برنامه اتفاق می افتد، نه پس از شکایت مشتری.

رانش ضخامت دیوار

هنگامی که ضخامت به آرامی طی چند ساعت تغییر می کند، حتی اگر سر در هنگام راه اندازی به درستی در مرکز قرار گرفته باشد، علت معمولاً حرارتی یا مکانیکی است. یک ناحیه بخاری که جابجا شده است، یک نگهدارنده نوک شل، یا تغییر سرعت پیچ ناشی از یاتاقان های فرسوده، همگی از دلایل رایج هستند. بررسی تراز هد در ابتدا و وسط هر شیفت باعث می‌شود که دریفت قبل از ایجاد کابل رد طولانی‌مدت به دست آید.

شکستگی مذاب

اگر سطح با سرعت خط بالا ناصاف و مواج شود، علت آن معمولاً شکستگی مذاب است. جریان مواد سریعتر از آن است که زمین قالب بتواند استرس داخلی را کاهش دهد. افزایش طول زمین، افزایش دمای مذاب در پنجره فرآیند، یا کاهش سرعت خط می تواند زبری را از بین ببرد. راه حل مناسب به مواد بستگی دارد.

قوانین تعمیر و نگهداری عملی که در خطوط تولید واقعی کار می کنند:

• نوک آن را تمیز کنید و بعد از هر کاری که شامل ترکیب رنگی است بمیرید.
• قبل از مونتاژ مجدد، لبه های زمین را با ذره بین از نظر شکاف بررسی کنید.
• خروجی باند بخاری و تماس ترموکوپل را حداقل یک بار در هفته بررسی کنید.
• در هر راه اندازی، حتی پس از یک خاموشی جزئی، نوک را بررسی کنید.
• هنگام جابجایی بین مواد ناسازگار از ترکیب پاکسازی صحیح استفاده کنید.

این قوانین ابتدایی به نظر می رسند، اما در اکثر خطوط تولید، سر متقاطع کمتر از پیچ مورد توجه قرار می گیرد. خطی که با سر متقاطع با همان نظم و انضباط پیچ برخورد می کند، هندسه بهتری ایجاد می کند.

Cross Head فقط به خوبی کل خط کار می کند

یک هد متقاطع جدید نصب شده روی یک اکسترودر قدیمی می تواند یک علامت را برطرف کرده و علامت دیگری را ایجاد کند. هد متقاطع با هر بخش دیگر از خط اکستروژن تعامل دارد: پیچ مذاب را تامین می کند، بشکه گرمای ورودی را کنترل می کند، مخزن خنک کننده نقطه انجماد را تنظیم می کند، و سیستم برداشت کشش هادی را کنترل می کند. اگر هر یک از اینها تعادل نداشته باشد، خروجی هد متقاطع اشتباه خواهد بود حتی اگر خود هد کامل باشد.

در طول راه اندازی خط، مهندسان با تجربه با مشخصات حرارتی شروع می کنند، سپس سرعت پیچ را تنظیم می کنند و تنها پس از آن سر متقاطع را تنظیم می کنند. آنها همچنین قبل از انجام تنظیمات ابزار، دمای مذاب را در ورودی هد اندازه گیری می کنند، زیرا اختلاف دما ده درجه باعث تغییر ویسکوزیته مذاب می شود، به طوری که با وجود اینکه ابزار درست است، مرکزگذاری اشتباه به نظر می رسد.

برای خطوط عایق که از PVC، PE یا پلی اورتان استفاده می کنند، رویکرد عملی انتخاب اکسترودر است که پیچ، بشکه و سر آن به عنوان یک سیستم طراحی شده است. یک خط عایق همسان مانند اکسترودر عایق سیم هسته PVC/PE/PP/PU زمان ماند مذاب را ثابت نگه می دارد و به اپراتور مجموعه ای از پارامترها را برای کنترل می دهد.

تولیدکنندگان خط اکستروژن عایق سیم هسته PVC/PE/PP/PU، کارخانه - Gemwe Gemwell Electrical Technology Co., Ltd یک تولید کننده خط اکستروژن عایق سیم هسته PVC / PE / PP / PU و کارخانه OEM / ODM است، ما ... مشاهده محصول →

اکستروژن غلاف متفاوت است. دیوار ضخیم‌تر است، سرعت خط اغلب کمتر است، و ماده ممکن است شاخص جریان مذاب کاملاً متفاوتی داشته باشد. ابزار و هندسه سر برای غلاف نیاز به یک اتاق توزیع بزرگتر و یک پیکربندی زمین متفاوت دارد. شما می توانید جزئیات را در ما بخوانید پایگاه دانش اکستروژن غلاف سیم و کابل و برای مواد کم دود، اتصال متقابل، الاستومر ترموپلاستیک و غلاف پلی یورتان، یک گزینه هدفمند است. دستگاه اکسترودر غلاف کابل سیم LSZH/XLPE/TPE/TPU .

تولیدکنندگان خط اکستروژن غلاف LSZH/XLPE/TPE/TPU، کارخانه - Gemwell Electr Gemwell Electrical Technology Co., Ltd یک تولید کننده خط اکستروژن غلاف LSZH/XLPE/TPE/TPU و کارخانه OEM/ODM است، ما متخصص... مشاهده محصول →

سوالات متداول

در اینجا سوالاتی وجود دارد که مدیران کارخانه کابل و مهندسان فرآیند هنگام ارزیابی عملکرد متقاطع از آنها می پرسند.

Q1. وظیفه اصلی هد متقاطع اکستروژن چیست؟

هد متقاطع پلیمر مذاب را به طور یکنواخت در اطراف هادی پخش می کند و عایق یا غلاف را به قطر و تمرکز لازم شکل می دهد. این جریان مذاب خط مستقیم از پیچ را به یک پروفیل جریان حلقوی یکنواخت تبدیل می کند.

Q2. چگونه بفهمم که هد متقاطع باعث ایجاد عایق خارج از مرکز می شود؟

اگر نازک ترین نقطه همیشه در یک زاویه در طول کابل ظاهر می شود، علت مکانیکی است: نوک هدایت کننده نامرتب، نگهدارنده نوک فرسوده یا خروجی بخاری ناهموار در یک طرف سر. اگر نقطه نازک در اطراف دور حرکت کند، علت به احتمال زیاد در بخش خنک کننده یا جذب است.

Q3. تفاوت بین هد متقاطع فشاری و تیوبی چیست؟

یک سر فشاری، مذاب را قبل از خروج قالب به هادی فشار می دهد و چسبندگی قوی ایجاد می کند. سر لوله ای، لوله ای را تشکیل می دهد که پس از خروج قالب بر روی هادی کشیده می شود، که از هادی محافظت می کند و برای پوشش دادن و عایق های فوم دار ترجیح داده می شود.

Q4. آیا یک هد متقاطع می تواند PVC، PE و FEP را پردازش کند؟

نه با همان ابزار. هر خانواده مواد به هندسه جریان و عملیات سطح متفاوتی نیاز دارد و محدوده دمای عملیاتی کاملاً متفاوت است. اجرای FEP در یک سر PVC استاندارد خطر خوردگی و نقص های شدید سطحی را در پی دارد.

Q5. هر چند وقت یکبار باید هد ضربدری تمیز شود؟

بعد از هر تغییر رنگ و هر زمان که بین مواد ناسازگار جابجا می شوید سر را تمیز کنید. در تولید معمولی، سطوح داخلی را در طول هر پنجره تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده بازرسی کنید و در هر تعویض ابزار، نوک و لبه های قالب را بررسی کنید.

Q6. هنگام خرید خط با هد متقاطع جدید چه چیزی را باید بررسی کنم؟

محدوده تنظیم مرکز، زمان تغییر ابزار، تعداد و موقعیت مناطق گرمایشی، در دسترس بودن پورت های مبدل فشار و دما، مواد خیس شده بدنه سر، و در دسترس بودن نوک ها و قالب های یدکی را بررسی کنید.

غذای آماده نهایی

سر متقاطع اکستروژن بخش کوچکی از خط است، اما بخشی است که هندسه کابل تمام شده را تعیین می کند. تمرکز، گسترش ضخامت دیوار، کیفیت سطح و حتی خطر شکست دی الکتریک به سر باز می گردد. همان سطح توجه پیچ و ترکیب را به آن بدهید.

هنگامی که یک خط جدید را ارزیابی می کنید، از تامین کننده مشخصات هد را بخواهید: محدوده تنظیم، مناطق گرمایش، حفاظت در برابر خوردگی و زمان تعویض ابزار. این جزئیات بیشتر به شما در مورد قابلیت عملی خط می‌گویند تا قدرت موتور به تنهایی.