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尼龙件加工及成型方法

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尼龙件加工及成型方法

发布日期:2017-12-18 作者: 点击:

尼龙件的加工温度比较窄,主要的是温度要控制好,但是温度一定要到位,还有尼龙的粘性大,尼龙护套的制成工艺 尼龙护套的制成工艺 由于尼龙材料材质具有与普通塑料材质不同的特性,因此,在挤出过程中提出了一些独特的制造要求。以下对生产工艺的主要要求作一些经验之谈。

1、 干燥工艺 由于尼龙件易吸潮,据材料厂家介绍当尼龙件含水量超过0.3%,就无法挤出,在实际生产过程发现尼龙件含水量过高后,挤出护套就会起泡如泡沫、出现粒状物、破损。尼龙6材料本身用抽真空的真空塑封袋,没有破包可直接投入使用,但如运输过程中密封不良,开包后未及时用完等,必须烘干方可正常使用。 

所以潮湿的尼龙料使用前应先预干燥。最好用抽真空、旋转桶加热去除水份,使其变得干燥,尼龙原料不超过加热通容器的5/3。如容人量太大,旋转桶容器内物料难以旋转,造成受热不均,时间短水分难以除净时间长会使部分物料氧化变黄,无法满足产品表面光滑度的要求。抽取时真空度应达到0.05MPa以上,否则水份无法去除,若采用水蒸汽进行加热,以水蒸汽量来稳定热温度,温度宜为80±50℃,加热温度太高尼龙料会氧化并变黄

尼龙件加工及成型.jpg

挤出机的要求

挤出机有立式和卧式两种。螺杆长径比一般为20:1 ;25:1,螺杆和机筒间隙为0.14-0.18mm,压缩比为4:1或3.5:1

普通渐进型的螺杆在低速时可保证塑化,但挤出量不大,而分离型螺杆塑化更均匀,挤出量更大。

A、温度的控制

尼龙6的挤出温度较窄,温度控制要求较高,温度太高尼龙会引起焦烧温度太低尼龙会冷凝固化造成模具的堵塞。尼龙6具有明显的熔点215℃,且冷凝特别快,所以挤出机各区段的温度都必须略高于215℃,挤出机自进料口至挤出模具的各区段控制温度允许偏差±7℃)如下

1区段 2区段 3区段 4区段 5区段

230℃ 235℃ 235℃ 235℃ 235℃

挤出温度要根据气温、出线速度和尼龙出胶量大小等作适当调整,特别要注意挤出机机颈的温度,因为这是连接处,再加上这个区域中有过滤板、滤网、法兰夹套等,散热面积大,因此很难加热到位,若加热未达到要求,而尼龙6冷凝速度快,所以很容易在刚开机时此处区域形成部分尼龙固化,使挤出机无法出胶,这时螺杆有断裂的危险。因此刚启动时机颈温度或紧靠机颈两头的温度要偏高5℃,以利于传热,待各区段温度达到规定值后要再保持5-10min,以保证机颈处温度达到预定的要求,这样就不会产生凝结及堵塞。另外,螺杆刚启动的同时应立即注意观察螺杆电流仪表,观察电流是否异常偏大,若电流偏大,此时应及时停机,并调高加热温度或继续加热。

滤网的作用

1、过滤掉微粒杂质、焦烧颗粒

2、增大物流的阻力和反压力,使尼龙塑化更均匀


3、增大压力,使挤出流量均匀。

滤网分为两层40目+80目或56目+80目。由于尼龙是粘流态其压力不大,不会挤破滤网。

模具的选择

挤包的尼龙护套厚度很薄,只有0.1-0.3mm,因此,若是选择可调偏心的机头,则护套挤出时偏心调节很困难,所以最好选择免调偏心的机头或称自定心机头,进行护套挤出。

1 对于绝缘和护套同一个机头双层共挤的免调偏心挤压式模具

聚氯乙烯绝缘尼龙护套双层共挤挤压式具结构尺寸的选择

模芯孔径= 导线直径+0.1-0.2mm

模芯承线长度=4-5mm

中间模孔径= 绝缘外径 0.15-0.25mm

中间模承线长度=2-4mm

模套孔径= 护套外径 0.15-0.3mm

模套承线长度=3-5mm

免调偏心挤压式模具选择要点是中间模和模套的孔径应适当的放大,得出此结论来自于生产实践。按常规选择模具中间模的孔径应和绝缘外径相同,模套孔径和护套外径相同,但实际生产过程由于模具加工精度、模具装配精度等问题,会造成绝缘和护套偏心均较大,给生产带来一定的难度,后将模具放大进行了验证,通过对多种规格的验证和比较发现,选择放大的中间模和模套,有利于提高绝缘和护套的同心度,例如模具孔径无放大时,一般绝缘最薄点和最厚点厚度相差0.15mm,尼龙护套最薄点和最厚点相差0.1mm而模具放大后绝缘最薄点和最厚点厚度相差0.10mm,尼龙护套最薄点和最厚点相差0.06mm,说明模具放大后提高绝缘和护套的同心度效果显着。经分析可能的原因是模具孔径小时,挤出反压大,再加上由于本身模具加工及装配引起的偏心,形成的挤出压力差较大,所以偏心度较大模具孔径放大时,挤出反压减小,挤出压力差就减小,所以偏心度反而减小。但是模具放大只能按上述规定范围适当调整,同时放大值还和绝缘及护套的厚度有关,若模具放大值过大时,绝缘和护套的挤出也会脱节,或使绝缘外径变粗。

2 绝缘和护套分别进行挤出的模具选择。

①绝缘挤出的挤压式模具通常按常规选取模具见图2 。模具结构尺寸的选择如下

模芯孔径= 导线外径+0.1 0.15mm

模芯承线长度= 4 - 5 mm

模套孔径= 绝缘外径+0.05mm

模套承线长度=2-4mm

②尼龙护套挤出的挤管式模具

若使尼龙挤出的拉伸比小,则模芯和模套的间隙要小,出胶量和生产线速度就小,生产效率低若拉伸比过大将发生料流的圆锥形拉破、撕裂和表面粗糙等缺陷,所以应合理选择拉伸比S=5-7。拉伸比计算公式为

S=D2-D2/d2-d2

式中,D2为模套内径 mm D1为模芯外径 mm d2为成品线外径mm  d1为绝缘线芯外径mm 。


尼龙挤出模具的模芯内径选择不能太小,太小会使绝缘线芯与模芯壁发生摩擦而刮伤也不能太大,太大会造成尼龙拉伸过度,所以模芯内径应比绝缘外径增大1-2mm。所以挤管式尼龙挤出模具选择如下

模芯孔径= 绝缘外径+1-2mm

模芯承线长度= 5-6mm

模套孔径= 模芯外径+2x护套厚度+0.7-0.9mm

模套承线长度= 4-5nun

3 其它注意事项。装配时应将模具残留物清洗干净。尼龙6挤出温度宜为210℃-220℃,此时尼龙固化较好呈整块可容易的剔除同时应检查模具的光洁度,模具表面的任何缺陷都可能造成护套表面凹痕机芯和机头的配合度要好,模芯和模套的加工精度都将影响到尼龙护套的同心度机芯内腔和相关部件要保持清洁,应去掉附着在上面的剩胶杂质和焦粒,否则会装配不良引起护套的偏心。目前我厂挤出的尼龙护套最薄点和最厚点相差约为0.05mm。

挤出生产工艺流程及各自优缺点

一、第1种生产工艺流程  

该流程绝缘和护套分两步进行,即先挤出PVC绝缘,然后冷却后再挤尼龙护套,这是最早的一种工艺流程。这种工艺流程优点是绝缘和护套便于调偏心,操作简单,印字容易.缺点是护套表面外观差,绝缘和护套易分层,护套表面易起皱,使绝缘印字看不清。这些缺点均是由于绝缘线芯表面是冷态,因此,当尼龙护套挤于绝缘表面时突然遇冷、骤然收缩所造成的。由于用户无法接受这种表面外观太差的产品,所以该流程已遭淘汰。

二、 第二种生产工艺流程

该流程绝缘和护套是在一个机头双层共挤一次完成,采用的是免调偏心机头。这种工艺流程的优点是成品表面光滑均匀透明,绝缘和护套间无气隙,外观为最好,线速度也较快缺点是装机、洗机操作不便由于采用免调偏心机头,因此,对模具加工精度要求高,对模具清洗及装配要求也很高。

其次,由于双层一次共挤对导线压力较大,导线要求绞合紧密,否则绞线会倒退打花或拉断。

工艺中应注意事项

A、应注意温度控制,因尼龙6其熔点在215℃左右,受冷易冷凝结块,一般加热温度在225℃以上。而聚氯乙烯挤出温度为170℃左右,在200℃以上时易受热分解,故机头加热须分两段,一段绝缘加热,一段尼龙加热,尼龙护套只加热到分流环处和模套口,绝缘加热段温度控制应比常规低5-8℃否则绝缘会因经过机头225℃高温受热而分解并产生气体,使尼龙护套表面外径变粗、起皱,不光滑。

B、原先印字是经过两段水槽冷却后再印,由于线表面是冷的,印字较模糊或不够清晰,用专用油墨,依然不行后将印字移到水槽中间,就解决印字难的问题。印字的关键是线表面应有一定的温度,经验证线表面温度应高于50℃,这样有利于油墨的扩散和吸附。因为线表面温度高,油墨分子吸收到的能量多,从而引起的分子运动和扩散就剧烈,相互间的渗透和吸附力就强,这时可直接采用普通油墨。

C、  冬天时尼龙厚度若超过0.25mm,尼龙冷却水槽的第一段应用50℃左右水冷却,否则尼龙护套骤冷,使尼龙护套残留内应力,在复绕和包装时易引起尼龙护套脆裂。

D、  在尼龙6的挤制前,应清除挤出机中螺杆与螺筒内杂质,如塑化不完善的塑料或其焦烧颗粒。有时,将干净的塑料如PVC绝缘料、尼龙加人料筒,并启动挤出机,借助于螺杆旋转用干净塑料顶出杂质,这过程我们俗称为"开机前的打料",但是应注意如设备加装旁通装置BYPASS的,开机前打料可将螺杆里的料通过旁通装置流出如设备没有加装旁通装置,打料时一定要先打PVC绝缘料,再打尼龙料,否则先打尼龙料,尼龙会倒流到模芯,而模芯的温度约为160-180℃,尼龙6就会在模芯外壁冷凝为不均匀的凝固物,造成绝缘偏心。

三、第三种工艺流程

该流程绝缘和护套在两个机头按1 1方式先后一次挤出,绝缘机头是可调偏心机头,护套机头是免调偏心机头。这种工艺的优点是易于调偏心,同心度较好,表面光滑。其次,利用尼龙的拉伸比范围较大的特性,采用同种规格的挤管式模具可挤制不同规格的产品,所以操作较简单。缺点是绝缘和护套间有轻微气隙,线速度受绝缘和护套两个机头之间距离限制。

挤出工艺中注意事项

A、绝缘线芯应和护套机头保持在同一直线上,否则由于绝缘未冷却处于软态,过护套挤出模具的模芯时会被刮伤或刮破。

B、注意绝缘和护套两个机头之间距离及生产的线速度。由于绝缘挤出后,绝缘表面有气体产生,若气体未挥发干净而直接进人护套的挤出,轻微的会造成绝缘和护套间有明显气隙,严重的会造成护套脱节,不能连续生产。

C、在护套挤出的挤出机机头后加装抽真空装置,主要作用是抽取绝缘表面气体,增加线速度,同时增加绝缘和护套之间的紧密度,减少绝缘和护套之间的气隙。

D、印字装置应放在两个水槽之间进行印字。

四、第四种工艺流程

该流程绝缘和护套在两个机头按1 1方式先后一次挤出,绝缘机头是可调偏心的机头,护套机头是免调偏心的机头。挤出绝缘后浸水冷却可去除绝缘气体挥发物,以及避免绝缘挤护套时刮伤。

优点绝缘易于调偏心,护套同心度较好,表面较光滑。护套将用挤管式挤出,几种相近规格的线可采用同规格模具而不用频繁更换护套挤出模具,操作较简单。印字印在绝缘层表面,而处在护套内部,所以不易擦掉缺点绝缘和护套间有轻微气隙线速度受绝缘和护套两个机头之间距离的限制。

工艺中注意事项

A、注意绝缘和护套两个机头之间距离及生产的线速度。挤出绝缘经浸水冷却并去除绝缘气体挥发物,但冷却水槽不能太长,约为0.5-1.5m,否则因水分吹不干而造成印字不清浙、尼龙护套起泡、脱节或呈竹节形,所以冷却后必须将绝缘线芯吹干

B、在护套挤出机的机头后加装抽真空装置,增加绝缘和护套之间的紧密度,以减少绝缘和护套之间的气隙

C、印字装置安装在两个水槽之间。

如上所叙,第一种工艺流程由于用户无法接受尼龙护套表面外观的缺陷,所以已遭淘汰。第二种生产工艺流程是绝缘和护套用一个机头双层共挤,护套的包覆性是最好的,表面外观也是最好的,但由于是双层共挤,其模芯,中间模,模套三个模子要同时调偏心较困难,操作拆卸清洗较不方便。第三种和第四种生产工艺流程都是绝缘和护套分别挤出的,但处于同一条流水线,这种工艺制造的电线其绝缘和护套包覆性尚差,绝缘和护套之间有时会有气隙,从外表看有一层雾汽状,但其操作简单、拆卸清洗也较方便,绝缘和护套偏心调节较容易,所以为许多厂家所采用。另外,应注意第2种和第3种生产工艺流程中挤护套时的绝缘线芯表面要有一定温度,50℃以上,否则绝缘和尼龙结合不紧密、分层,影响产品表面质量。

尼龙护套电线作为一种性能可靠的电线,浮现出独特的优点,逐步为广大用户所接受、接纳,并渐渐替代了建筑用全聚氯乙烯电线,将极大地提高我国建筑建材的安全性、可靠性和适用性。由于尼龙材料拥有诸多特性,生产工艺的有一些方面还值得研究探讨。



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