W procesie produkcji drutu i kabla często spotykamy się z przewodnikami, które wymagają wstępnego podgrzania, jednak przyczyny podgrzewania przewodów i ustalania parametrów procesu nie są dobrze poznane.
Sposoby podgrzewania przewodów
1. Suszenie przewodu lub linki w piekarniku.
2. Użycie podgrzewacza lufy pistoletu do równoczesnego suszenia przewodów podczas wytłaczania izolacji.
3. Zastosowanie dmuchawy gorącego powietrza skierowanej na przewodnik.
4. Zastosowanie grzałki do nieprzerwanego wypalania szpuli wypłaty.
5. Stosowanie podgrzewaczy indukcyjnych do równoczesnego suszenia przewodów podczas wytłaczania izolacji.
Rola podgrzewania przewodnika
1. Usuń wilgoć i unikaj pęcherzy w izolacji
Ponieważ stosowane przez nas przewodniki są w większości wypełnione włóknami, stopień absorpcji wody przez materiał włóknisty wynosi od 3% do 5%. Gdy włókna nie są suszone, gdy są wytłaczane, w temperaturze wytłaczania 150°C lub wyższej, wilgoć odparowuje, a para szybko się rozszerza, powodując powstawanie pęcherzyków, gdy grubość izolacji jest niewielka, a wytrzymałość roztworu nie jest duża , powodując jednocześnie zjawisko pękania kleju. Jednocześnie powierzchnia miedzianego przewodnika może również wytwarzać wilgoć, powodując te same konsekwencje.
Oprócz suszenia można to poprawić poprzez obniżenie temperatury formy oka w celu zwiększenia wytrzymałości roztworu, odkurzanie w celu wyeliminowania działania pary, zmianę odległości pomiędzy wewnętrzną i zewnętrzną formą oka w celu zwiększenia eliminacji gazu, szybkie chłodzenie izolacji w celu zwiększenia wytrzymałości izolacji i zwiększenia grubości izolacji.
Wspomniane tutaj pęcherzyki odnoszą się do pęcherzyków powstających wzdłuż powierzchni przewodnika, z wyłączeniem pęcherzyków wewnątrz izolacji, spowodowanych wilgocią samego materiału izolacyjnego.
2. Popraw przyczepność materiału izolacyjnego
Kiedy izolacja jest wytłaczana, temperatura przewodnika jest zwykle równa temperaturze pokojowej, około 15°C do 30°C, podczas gdy temperatura gumy izolacyjnej (w oczku) wynosi około 120°C do 220°C, co oznacza że różnica temperatur między nimi wynosi około 100°C do 200°C. Przy tak dużej różnicy temperatur, gdy materiał izolacyjny styka się z powierzchnią przewodnika, materiał na powierzchni styku szybko się stygnie, a po wyjściu drutu z formy, zewnętrzna warstwa materiału stygnie powoli. Szybkie chłodzenie materiału klejącego zwiększa twardość powierzchni i zmniejsza przyczepność materiału klejącego do przewodnika. Jednocześnie chłodzenie materiału klejącego jest procesem skurczu. Gdy grubość izolacji jest stosunkowo duża, wewnętrzna i zewnętrzna warstwa izolacji nie kurczą się synchronicznie, a siła skurczu powstająca w wyniku chłodzenia zewnętrznej warstwy materiału klejącego powoduje rozciągnięcie wewnętrznej warstwy na zewnątrz, co skutkuje zmniejszeniem przyczepności . Aby zwiększyć przyczepność izolacji, konieczne jest zmniejszenie różnicy temperatur między nimi w odniesieniu do przewodnika.
Inne metody zwiększenia przyczepności izolacji to: wytłaczanie, próżnia, zwiększanie odległości pomiędzy matrycą wewnętrzną i zewnętrzną, zmiana rozmiaru matrycy zewnętrznej, chłodzenie gorącą wodą, zwiększanie ciśnienia wytłaczania gumy i inne środki.
3. Popraw stan krystaliczny materiału izolacyjnego i wyeliminuj naprężenia szczątkowe
Przetwarzanie tworzyw sztucznych to otwarty stopiony łańcuch polimeru --- zmiana sposobu rekrystalizacji, proces topienia, łańcuch molekularny w temperaturze i rola siły ścinającej zostaje zakłócona, chłodzenie przegrupowania łańcucha molekularnego, układ łańcucha molekularnego wymaga czasu i określone warunki temperaturowe. Jeśli przewodnik jest zimny, proces przegrupowania łańcuchów molekularnych zostaje zatrzymany przed jego zakończeniem, a siła ta z tendencją do przegrupowania pozostaje w materiale izolacyjnym. Z jednej strony nieregularne ułożenie łańcuchów molekularnych powoduje, że właściwości materiału nie są w pełni rozwinięte, a wytrzymałość, wydłużenie i inne właściwości ulegają zmniejszeniu; z drugiej strony, istnienie naprężeń szczątkowych w późniejszym procesie przetwarzania i przechowywania, użytkowania, uwalnianie naprężeń szczątkowych powoduje pękanie izolacji.
Różnice temperatur są szczególnie dotkliwe w przypadku materiałów krystalicznych, takich jak PE.
Inne sposoby poprawy stanu krystalicznego izolacji to: zastosowanie chłodzenia gorącą wodą w celu zmniejszenia różnicy temperatur pomiędzy wewnętrzną i zewnętrzną powierzchnią izolacji; zmniejszenie stopnia ściskania śruby w celu zmniejszenia szczątkowego naprężenia ścinającego; udoskonalenie konstrukcji głowicy i prowadnic formy w celu uniknięcia punktów koncentracji naprężeń; wypalanie rdzenia izolacyjnego w piecu w celu wyeliminowania naprężeń, co wymaga ustawienia temperatury i czasu w zależności od grubości izolacji; zaprojektowanie formy w celu zmniejszenia stopnia rozciągnięcia itp. Formę zaprojektowano w celu zmniejszenia stopnia rozciągnięcia itp.
Ustawienia procesu podgrzewania przewodu
Temperaturę wstępnego podgrzewania przewodu lub prąd podgrzewania należy ustawić zgodnie ze specyfikacją sprzętu, grubością izolacji, temperaturą procesu wytwarzania materiału izolacyjnego, prędkością produkcji, temperaturą otoczenia, odległością podgrzewacza od formy oczkowej itp. Jednocześnie proces podgrzewania wstępnego jest nie jest to stała wartość, ponieważ materiał włóknisty wypełniony w środku przewodnika ma określoną temperaturę odporną na ciepło. Dlatego proces podgrzewania jest ustawiony tak, aby zminimalizować różnicę temperatur pomiędzy przewodnikiem a izolacją bez zmiany parametrów przewodnika i dopasować go do procesu chłodzenia gorącą wodą.
Uwagi dotyczące podgrzewania przewodnika
1. Zakładając zapewnienie stabilności linii tłocznej, podgrzewacz wstępny i głowicę należy umieścić jak najbliżej siebie, aby uniknąć rozpraszania ciepła.
2. Podczas produkcji debugowania, przetwarzania linii przerywanych i innych nieprawidłowych procesów należy zwracać uwagę na zmiany temperatury podgrzewania; w razie potrzeby należy tymczasowo wyłączyć podgrzewacz.
3. Jeżeli zawilgocenie powierzchni przewodu jest poważniejsze, należy je wytrzeć przed wejściem do podgrzewacza, aby uniknąć utleniania i plam na przewodzie.
4. Nagrzewanie wstępne podczas indukcji dotyczy wyłącznie przewodów gołych i nie dotyczy przewodów z rdzeniem izolowanym.
5. Zbyt wysoka temperatura wstępnego podgrzewania może spowodować kurczenie się lub nawet zwęglenie włókien wypełniających, co skutkuje zmniejszeniem wytrzymałości na rozciąganie, dlatego należy to sprawdzić.
6. Gdy kabel jest wytłaczany na zewnątrz, należy spełnić pewne wymagania dotyczące przyczepności, przyczepność izolacji powinna być nieco większa niż przyczepność zewnętrznej części. Temperatura wstępnego podgrzewania jest ustawiona w celu oceny przyczepności jako wytyczna.
7. W przypadku drutu UL wymagana jest wytrzymałość izolacji na rozciąganie, a podczas pierwszej kontroli przeprowadzane jest badanie właściwości fizycznych i mechanicznych.
8. Do wstępnego podgrzewania w celu usunięcia wilgoci należy w miarę możliwości używać suchego materiału włóknistego.