A extrusão plástica de fios e cabos utiliza um processo de extrusão contínua. O plástico é extrudado no condutor ou núcleo do fio através de um parafuso da extrusora, formando a camada de isolamento, a camada de blindagem, a camada de bainha interna e a camada de bainha externa dos fios e cabos.
Uma máquina extrusora de plástico típica consiste em um dispositivo de compensação com controle de tensão, dispositivo de endireitamento, dispositivo de pré-aquecimento, extrusora (máquina principal), dispositivo de resfriamento, testador de faísca, contador, dispositivo de tração, dispositivo de captação e sistema de controle.
A máquina extrusora de fios e cabos mais utilizada é a extrusora de parafuso único, que determina o desempenho principal da linha de produção. Após décadas de inovação, o desempenho básico das extrusoras de parafuso único tem sido continuamente melhorado. Em geral, os fatores que afetam a produção das extrusoras podem ser considerados a partir dos seguintes aspectos.
1.Aumente a velocidade do parafuso da extrusora
Este é o fator mais crítico que influencia a capacidade de uma máquina extrusora. A velocidade da rosca não apenas aumenta a velocidade de extrusão e a produção de materiais, mas mais importante ainda, garante uma boa plastificação ao mesmo tempo em que atinge altas taxas de produção.
No passado, a principal forma de aumentar a produção das extrusoras era aumentar o diâmetro da rosca. Embora o material extrudado por unidade de tempo aumente à medida que o diâmetro da rosca aumenta, a máquina de extrusão não é um transportador helicoidal. Além de extrusar materiais, o parafuso também extrusa, agita, cisalha e plastifica. Sob a premissa de que a velocidade do parafuso permanece inalterada, o efeito de mistura e cisalhamento de um parafuso com grande diâmetro e grande ranhura no material não é tão bom quanto o de um parafuso com diâmetro pequeno.
Quando o diâmetro do parafuso permanece inalterado e a velocidade do parafuso aumenta, o torque suportado pelo parafuso aumentará. Quando o torque atinge um determinado nível, o parafuso corre o risco de ser torcido. No entanto, ao melhorar o material e o processo de produção do parafuso, projetar racionalmente a estrutura do parafuso, encurtar o comprimento da seção de alimentação, aumentar a vazão do material e reduzir a resistência à extrusão, o torque pode ser reduzido e o rolamento do parafuso capacidade pode ser melhorada. Como projetar o parafuso mais razoável e maximizar a velocidade do parafuso enquanto o parafuso pode suportá-la, exige que os profissionais o obtenham por meio de um grande número de experimentos.
2. Melhorar a estrutura do parafuso da extrusora
A estrutura do parafuso é o principal fator que afeta a capacidade da extrusora. Simplesmente aumentar a velocidade da rosca para melhorar a produção sem uma estrutura racional da rosca é contrário às leis objetivas e é improvável que tenha sucesso.
O projeto de parafusos de alta velocidade e alta eficiência é baseado em altas velocidades de rotação. Esses parafusos podem apresentar efeitos de plastificação abaixo do ideal em baixas velocidades, mas à medida que a velocidade do parafuso aumenta, a plastificação melhora gradualmente, atingindo níveis ideais na velocidade projetada. Isso resulta em alta produtividade e plastificação satisfatória. Por exemplo, o parafuso tipo BM é um parafuso eficiente de baixa resistência, mas um parafuso simples do tipo BM pode não atender aos requisitos. Melhorias, como a adição de elementos adequados de amassamento e cisalhamento de pino à rosca básica do tipo BM, mostram-se eficazes no aumento do rendimento do material e na melhoria dos efeitos de plastificação durante a operação em alta velocidade. Parafusos de alta velocidade e alta eficiência podem ser otimizados em vários aspectos por meio de experimentos extensivos, resultando em excelente desempenho.
3. Projetar estruturas de barril avançadas
Melhorar a estrutura do barril envolve melhorar o controle de temperatura na seção de alimentação e incorporar ranhuras de alimentação. A seção de alimentação independente é essencialmente uma camisa de água em toda a sua extensão, com controle eletrônico avançado para regulação de temperatura.
A temperatura adequada da camisa de água é crucial para a operação estável e eficiente da extrusora. A temperatura excessiva da camisa de água amolece a matéria-prima prematuramente, causando potencialmente o derretimento da superfície das partículas do material e enfraquecendo o atrito entre o material e a parede do cilindro, reduzindo assim o impulso e a saída da extrusão. No entanto, temperaturas excessivamente baixas do cilindro aumentam a resistência à rotação do parafuso e, quando excedem a capacidade de carga do motor, podem dificultar a partida do motor ou velocidades instáveis. Sensores avançados e tecnologia de controle PLC devem ser aplicados para monitorar e controlar automaticamente a temperatura da camisa de água dentro dos parâmetros ideais do processo.
A implementação da tecnologia de ranhura de alimentação trapezoidal de alta força na seção de alimentação do barril melhora significativamente a capacidade de extrusão domáquina extrusora. Algumas empresas agora adotam um design modular para o barril, com um barril de seção de alimentação destacável, permitindo fácil substituição da seção de alimentação mais facilmente desgastada, contribuindo para uma vida útil prolongada do equipamento. Essencialmente sob a mesma estrutura, o custo de fabricação do redutor é aproximadamente proporcional às suas dimensões externas e peso. Dimensões externas e peso maiores do redutor implicam maior consumo de material durante a fabricação, e o uso de rolamentos maiores aumenta os custos de fabricação.
4.Implementar múltiplas medidas de redução de vibração
Extrusoras de alta velocidade são propensas a vibrações, e a vibração excessiva é altamente prejudicial à operação do equipamento e à vida útil dos componentes. Portanto, múltiplas medidas de redução de vibração devem ser tomadas para minimizar a vibração da máquina de extrusão e melhorar a vida útil do equipamento.
O eixo do motor e o eixo de alta velocidade do redutor são os pontos mais suscetíveis à vibração em extrusoras de fios e cabos. Em primeiro lugar, as extrusoras de alta velocidade devem ser equipadas com motores e redutores de alta qualidade para evitar vibrações causadas pelo rotor do motor e pelo eixo de alta velocidade do redutor. Em segundo lugar, é essencial um sistema de transmissão bem concebido. A utilização de um sistema de polia para transmissão da potência do motor, com correia redutora de vibração, é vantajosa para evitar que a vibração do motor seja transmitida ao redutor. No entanto, se o equilíbrio dinâmico e estático da própria polia for deficiente, também poderá introduzir novas vibrações. Portanto, devem ser utilizadas polias e correias de alta qualidade submetidas a testes de equilíbrio dinâmico e estático.
Através da otimização e da fabricação cuidadosa em cada estágio, o desempenho geral de alta velocidade e alta eficiênciaextrusorasmelhorou significativamente. Isto reduziu enormemente o consumo de energia, melhorou a qualidade do produto e alinhou-se com a tendência atual de conservação de energia e redução de emissões na sociedade.