No processo de produção de fios e cabos, frequentemente encontramos condutores que precisam ser pré-aquecidos, mas as razões para o pré-aquecimento dos condutores e a configuração dos parâmetros do processo não são bem compreendidas.
Formas de pré-aquecer condutores
1. Secar o condutor ou condutor trançado em forno.
2. Usar um pré-aquecedor de cano de pistola para secar os condutores simultaneamente quando o isolamento é extrudado.
3. Utilização de soprador de ar quente, direcionado ao condutor.
4. Uso de um aquecedor para cozimento ininterrupto do carretel de compensação.
5. Uso de pré-aquecedores de indução para secar os condutores simultaneamente quando o isolamento é extrudado.
O papel do pré-aquecimento do condutor
1. Remova a umidade e evite bolhas no isolamento
Como os condutores que utilizamos são em sua maioria preenchidos com fibras, o material fibroso tem uma taxa de absorção de água de 3% a 5%. Quando as fibras não estão secas, quando são extrusadas, a uma temperatura de extrusão de 150°C ou mais, a umidade evapora e o vapor se expande rapidamente, resultando em bolhas quando a espessura do isolamento é fina e a resistência da solução não é grande , ao mesmo tempo que causa o fenômeno de cola quebrada. Ao mesmo tempo, a superfície do condutor de cobre também pode produzir umidade, causando a mesma consequência.
Além da secagem, isso pode ser melhorado diminuindo a temperatura do molde do olho para aumentar a resistência da solução, aspirando para eliminar os efeitos do vapor, alterando a distância entre o molde do olho interno e externo para aumentar a eliminação de gases, resfriar o isolamento rapidamente para aumentar a resistência do isolamento e aumentar a espessura do isolamento.
As bolhas aqui mencionadas referem-se às bolhas geradas ao longo da superfície do condutor, excluindo as bolhas no interior do isolamento causadas pela umidade do próprio material isolante.
2. Melhore a adesão do material de isolamento
Quando o isolamento é extrudado a temperatura do condutor geralmente está em temperatura ambiente, em torno de 15°C a 30°C, enquanto a temperatura da borracha isolante (no molde do olho) fica em torno de 120°C a 220°C, o que significa que a diferença de temperatura entre os dois é de cerca de 100°C a 200°C. Com uma diferença de temperatura tão grande, quando o material de isolamento toca a superfície do condutor, o material na superfície de contato esfria rapidamente e, depois que o fio sai do molde, a camada externa do material esfria lentamente. O rápido resfriamento do material adesivo aumenta a dureza da superfície e reduz a adesão do material adesivo ao condutor. Ao mesmo tempo, o resfriamento do material adesivo é um processo de encolhimento. Quando a espessura do isolamento é relativamente espessa, as camadas interna e externa do isolamento não encolhem sincronizadamente e a força de encolhimento gerada pelo resfriamento da camada externa do material adesivo faz com que a camada interna seja esticada para fora, resultando em uma redução na adesão . Para aumentar a aderência do isolamento, é portanto necessário reduzir a diferença de temperatura entre os dois em termos do condutor.
Outros métodos para aumentar a adesão do isolamento são: extrusão, vácuo, aumento da distância entre a matriz interna e externa, alteração do tamanho da matriz externa, resfriamento com água quente, aumento da pressão de extrusão da borracha e outras medidas.
3. Melhore o estado cristalino do material de isolamento e elimine o estresse residual
O processamento do plástico é uma fusão aberta da cadeia polimérica --- reorganiza o processo de recristalização, processo de fusão, a cadeia molecular na temperatura e o papel da força de cisalhamento é interrompido, o rearranjo da cadeia molecular de resfriamento, o arranjo da cadeia molecular precisa de tempo e certas condições de temperatura. Se o condutor estiver frio, o processo de rearranjo das cadeias moleculares é congelado antes de ser concluído e esta força com tendência a se reorganizar permanece no material isolante. Por um lado, o arranjo irregular das cadeias moleculares faz com que o desempenho do material não seja totalmente desenvolvido e a resistência, o alongamento e outras características sejam reduzidos; por outro lado, a existência desta tensão residual, no subsequente processamento e armazenamento, processo de utilização, a libertação de tensão residual provoca fissuras no isolamento.
As diferenças de temperatura são particularmente severas para materiais cristalinos como o PE.
Outras formas de melhorar o estado cristalino do isolamento são: utilizar refrigeração com água quente para reduzir a diferença de temperatura entre o interior e o exterior do isolamento; redução da taxa de compressão do parafuso para reduzir a tensão de cisalhamento residual; melhorar o projeto do cabeçote e dos corredores do molde para evitar pontos de concentração de tensão; assar o núcleo do isolamento em forno para eliminar tensões, o que requer ajuste de temperatura e tempo de acordo com a espessura do isolamento; projetar o molde para reduzir a taxa de estiramento, etc. O molde é projetado para reduzir a taxa de estiramento, etc.
As configurações do processo de pré-aquecimento do condutor
A temperatura de pré-aquecimento do condutor ou a corrente de pré-aquecimento devem ser definidas de acordo com as especificações do equipamento, espessura do isolamento, temperatura do processo do material de isolamento, velocidade de produção, temperatura ambiente, distância entre o pré-aquecedor e o molde ocular, etc. não é um valor fixo porque o material de fibra preenchido no centro do condutor tem uma certa temperatura resistente ao calor. Portanto, o processo de pré-aquecimento é definido para minimizar a diferença de temperatura entre o condutor e o isolamento sem alterar o desempenho do condutor e para corresponder ao processo de resfriamento com água quente.
Considerações sobre pré-aquecimento do condutor
1.Sob a premissa de garantir a estabilidade da linha de descarga, deixe o pré-aquecedor e o cabeçote o mais próximo possível para evitar a dissipação de calor.
2.Na produção de depuração, processamento de linhas quebradas e outros processamentos anormais, deve-se prestar atenção às mudanças na temperatura de pré-aquecimento; se necessário, é necessário desligar temporariamente o pré-aquecedor.
3.Quando a umidade da superfície do condutor for mais grave, ela deve ser limpa antes de entrar no pré-aquecedor para evitar oxidação e manchas no condutor.
4. O pré-aquecimento durante a indução é apenas para condutores desencapados e não é válido para fios com núcleo isolado.
5. Uma temperatura de pré-aquecimento muito alta pode fazer com que as fibras de enchimento encolham ou até mesmo carbonizem, resultando em uma redução na resistência à tração, portanto, verifique.
6. Quando o cabo é extrudado fora da necessidade de determinados requisitos de adesão, a adesão do isolamento deve ser ligeiramente maior que a adesão do exterior, a temperatura de pré-aquecimento é definida para avaliar a adesão como orientação.
7. Para fio UL, a resistência à tração do isolamento é necessária e o teste de propriedades físicas e mecânicas é organizado durante a primeira inspeção.
8. Para pré-aquecimento com o objetivo de eliminar a umidade, use material de fibra preenchido a seco, tanto quanto possível.