La extrusión plástica de alambres y cables se realiza mediante un proceso de extrusión continua. El plástico se extruye sobre el conductor o núcleo del cable a través de un tornillo de extrusor, formando la capa aislante, la capa protectora, la capa de revestimiento interior y la capa de revestimiento exterior de los alambres y cables.
Una máquina extrusora de plástico típica consta de un dispositivo de compensación con control de tensión, un dispositivo enderezador, un dispositivo de precalentamiento, un extrusor (máquina principal), un dispositivo de enfriamiento, un probador de chispa, un contador de metros, un dispositivo de tracción, un dispositivo de recogida y un sistema de control.
La máquina extrusora de alambres y cables más utilizada es la extrusora de un solo tornillo, que determina el rendimiento principal de la línea de producción. Después de décadas de innovación, el rendimiento básico de las extrusoras de un solo tornillo se ha mejorado continuamente. En general, los factores que afectan el rendimiento de las extrusoras se pueden considerar desde los siguientes aspectos.
1.Aumentar la velocidad del tornillo extrusor.
Este es el factor más crítico que influye en la capacidad de una máquina extrusora. La velocidad del tornillo no solo aumenta la velocidad de extrusión y la producción de materiales, sino que, lo que es más importante, garantiza una buena plastificación y al mismo tiempo logra altas tasas de producción.
En el pasado, la principal forma de aumentar la producción de las extrusoras era aumentar el diámetro del tornillo. Aunque el material extruido por unidad de tiempo aumentará a medida que aumenta el diámetro del tornillo, la máquina extrusora no es un transportador de tornillo. Además de extruir materiales, el tornillo también extruye, agita, corta y plastifica. Bajo la premisa de que la velocidad del tornillo permanece sin cambios, el efecto de mezcla y corte de un tornillo con un diámetro grande y una ranura grande en el material no es tan bueno como el de un tornillo con un diámetro pequeño.
Cuando el diámetro del tornillo permanece sin cambios y se aumenta la velocidad del tornillo, aumentará el par soportado por el tornillo. Cuando el par alcanza un cierto nivel, el tornillo corre el riesgo de torcerse. Sin embargo, al mejorar el material y el proceso de producción del tornillo, diseñar racionalmente la estructura del tornillo, acortar la longitud de la sección de alimentación, aumentar el caudal del material y reducir la resistencia a la extrusión, se puede reducir el par y mejorar el soporte del tornillo. La capacidad se puede mejorar. Cómo diseñar el tornillo más razonable y maximizar la velocidad del tornillo mientras el tornillo puede soportarla requiere que los profesionales lo obtengan a través de una gran cantidad de experimentos.
2.Mejorar la estructura del tornillo extrusor
La estructura del tornillo es un factor principal que afecta la capacidad de la extrusora. Simplemente aumentar la velocidad del tornillo para mejorar la producción sin una estructura de tornillo racional es contrario a las leyes objetivas y es poco probable que tenga éxito.
El diseño de tornillos de alta velocidad y alta eficiencia se basa en altas velocidades de rotación. Estos tornillos pueden exhibir efectos de plastificación subóptimos a bajas velocidades, pero a medida que aumenta la velocidad del tornillo, la plastificación mejora gradualmente, alcanzando niveles óptimos a la velocidad de diseño. Esto da como resultado una alta productividad y una plastificación satisfactoria. Por ejemplo, el tornillo tipo BM es un tornillo eficiente de baja resistencia, pero un tornillo tipo BM simple puede no cumplir con los requisitos. Las mejoras, como la adición de elementos de amasado y de corte de pasador adecuados al tornillo básico tipo BM, resultan eficaces para aumentar el rendimiento del material y mejorar los efectos de plastificación durante la operación a alta velocidad. Los tornillos de alta velocidad y alta eficiencia se pueden optimizar en varios aspectos mediante extensos experimentos, lo que da como resultado un rendimiento excepcional.
3.Diseñar estructuras de barril avanzadas.
Mejorar la estructura del barril implica mejorar el control de la temperatura en la sección de alimentación e incorporar ranuras de alimentación. La sección de alimentación independiente es esencialmente una camisa de agua que recorre toda su longitud, con control electrónico avanzado para la regulación de la temperatura.
La temperatura adecuada de la camisa de agua es crucial para el funcionamiento estable y eficiente de la extrusora. Una temperatura excesiva de la camisa de agua ablanda la materia prima prematuramente, provocando potencialmente la fusión superficial de las partículas del material y debilitando la fricción entre el material y la pared del cilindro, reduciendo así el empuje y la producción de extrusión. Sin embargo, las temperaturas excesivamente bajas del cilindro aumentan la resistencia a la rotación del tornillo y, cuando excede la capacidad de carga del motor, puede provocar dificultades en el arranque del motor o velocidades inestables. Se deben aplicar sensores avanzados y tecnología de control PLC para monitorear y controlar la temperatura de la camisa de agua automáticamente dentro de los parámetros óptimos del proceso.
La implementación de la tecnología de ranura de alimentación trapezoidal de alta fuerza en la sección de alimentación del barril mejora significativamente la capacidad de extrusión delmáquina extrusora. Algunas empresas ahora adoptan un diseño modular para el barril, con una sección de alimentación desmontable, lo que permite reemplazar fácilmente la sección de alimentación que se desgasta más fácilmente, lo que contribuye a una mayor vida útil del equipo. Básicamente, bajo la misma estructura, el costo de fabricación del reductor es aproximadamente proporcional a sus dimensiones externas y su peso. Mayores dimensiones externas y peso del reductor implican un mayor consumo de material durante la fabricación, y el uso de rodamientos más grandes aumenta los costes de fabricación.
4.Implementar múltiples medidas de reducción de vibraciones.
Las extrusoras de alta velocidad son propensas a vibrar, y la vibración excesiva es muy perjudicial para el funcionamiento del equipo y la vida útil de los componentes. Por lo tanto, se deben tomar múltiples medidas de reducción de vibraciones para minimizar la vibración de la máquina de extrusión y mejorar la vida útil del equipo.
El eje del motor y el eje de alta velocidad del reductor son los puntos más susceptibles a la vibración en las extrusoras de alambres y cables. En primer lugar, las extrusoras de alta velocidad deben estar equipadas con motores y reductores de alta calidad para evitar la vibración causada por el rotor del motor y el eje de alta velocidad del reductor. En segundo lugar, es esencial un sistema de transmisión bien diseñado. El uso de un sistema de polea de correa para transmitir la potencia del motor, con una correa reductora de vibraciones, es ventajoso para evitar que la vibración del motor se transmita al reductor. Sin embargo, si el equilibrio dinámico y estático de la propia polea es deficiente, también pueden introducirse nuevas vibraciones. Por lo tanto, se deben emplear poleas y correas de alta calidad sometidas a pruebas de equilibrio estático y dinámico.
A través de la optimización y la fabricación cuidadosa en cada etapa, el rendimiento general de alta velocidad y alta eficienciaextrusorasha mejorado significativamente. Esto ha reducido considerablemente el consumo de energía, ha mejorado la calidad del producto y se ha alineado con la tendencia actual de conservación de energía y reducción de emisiones en la sociedad.