Razprava o postopku iztiskanja kablov z malo dima in brez halogenov

Z razvojem tehnologije za zaviranje gorenja za kabelske materiale se nenehno pojavljajo nove vrste kablov, zaviralcev gorenja, ki se razvijajo od prvotnih običajnih kablov, zaviralcev gorenja, do kablov, zaviralcev gorenja, z nizko vsebnostjo dima in nizko vsebnostjo halogenov, ki zavirajo gorenje . To kaže, da so zahteve za ognjevarne kable v zadnjih letih vse višje.

V državah, kot so Evropa, Združene države Amerike in Japonska, so okolju prijazni žični in kabelski izdelki postali glavni tok vseh vrst kablov. Vlade strogo prepovedujejo uporabo ali uvoz okolju prijaznih kablov. Običajni materiali, ki zavirajo gorenje, vsebujejo veliko količino halogena. Pri gorenju bodo proizvedli veliko količino dima in strupenega jedkega vodikovega halida. Zaviranje gorenja brez halogenov je doseženo predvsem v poliolefinih. Zato bodo nizkodimni brezhalogenski kabli glavni razvojni trend v prihodnosti. Tako bomo o ekstrudiranju kabelskih materialov brez halogenov z nizko vsebnostjo dima razpravljali z naslednjih vidikov.

1. Ekstruzijska oprema
   A. Glavna komponenta opreme za ekstrudiranje žice in kabla je polž, ki je povezan z obsegom uporabe in proizvodno učinkovitostjo ekstruderja. Da bi zadovoljili potrebe različnih predelav plastike, obstaja veliko vrst vijačnih modelov. Ognjevarni kabelski materiali z nizko vsebnostjo dima, brez halogenov, vsebujejo visoko napolnjen magnezijev hidroksid ali aluminijev hidroksid. Zato se za izbiro vijakov praviloma uporabljajo navadni vijaki, njihova kompresijska razmerja pa ne smejo biti prevelika, običajno je primernejše med 1:1 in 1:2,5.
   B. Drug pomemben dejavnik, ki vpliva na iztiskanje kabelskih materialov z nizko vsebnostjo dima in brez halogenov med postopkom iztiskanja, je hladilna naprava ekstruderja. Zaradi posebne narave materialov z nizko vsebnostjo dima in brez halogenov se zaradi trenja med postopkom iztiskanja ustvari velika količina toplote. To zahteva, da ima ekstruzijska oprema dobro hladilno napravo za nadzor procesne temperature. To je problem, ki ga ni mogoče prezreti. Če je temperatura previsoka, se bodo na površini kabla oblikovale velike pore; če je temperatura prenizka, se skupni tok opreme poveča in oprema se lahko poškoduje.
2. Ekstruzijski kalupi
   Zaradi visokega polnila v kabelskih materialih z nizko vsebnostjo dima in brez halogenov obstajajo znatne razlike v talilni trdnosti, vlečnem razmerju in viskoznosti med njim in drugimi kabelskimi materiali v staljenem stanju. Zato je tudi izbor kalupov različen. Prvič, pri izbiri metod ekstrudiranja kalupov. Za ekstruzijo kabelskih materialov z nizko vsebnostjo dima, ki ne vsebujejo halogenov, mora biti ekstruzijski kalup za izolacijo tipa ekstrudiranja, med ekstrudiranjem plašča pa je treba uporabiti tip polekstrudiranja. Samo na ta način je mogoče v celoti zagotoviti natezno trdnost, raztezek in površinsko obdelavo materiala. Drugič, pri izbiri matrice. Pri uporabi ekstruzijskih kalupov je zaradi visoke viskoznosti materiala tlak na glavi matrice velik in material se bo razširil, ko bo izstopil iz kalupa. Zato mora biti tulec matrice nekoliko manjši od dejanske velikosti. Nazadnje, mehanske lastnosti materialov z nizko vsebnostjo dima, ki ne vsebujejo halogenov, niso tako boljše kot lastnosti običajnih materialov za kable in materialov z nizko vsebnostjo dima in nizko vsebnostjo halogenov. Njegovo razmerje vlečenja je majhno, le približno 2,5 do 3,2. Zato je treba pri izbiri kalupov v celoti upoštevati tudi njegove risalne lastnosti. To zahteva, da izbira in ujemanje tulcev za matrice ne sme biti prevelika, sicer površina kabla ne bo gosta, ekstrudirana prevleka pa bo ohlapna.
   Še ena točka: moč motorja glavnega stroja mora biti dovolj velika. Zaradi relativno visoke viskoznosti materialov LSHF nezadostna moč ne bo delovala.
   Ena točka nestrinjanja: dolžina galerijskega dela kalupa za iztiskanje ne sme biti predolga, običajno manj kot 1 mm. Če je predolg, bo strižna sila prevelika.
   1. Za materiale brez halogenov je primerna uporaba vijaka z nizkim kompresijskim razmerjem za obdelavo. (Veliko kompresijsko razmerje bo povzročilo močno nastajanje toplote znotraj in zunaj plastike, veliko razmerje med dolžino in premerom pa bo povzročilo dolg čas segrevanja plastike.)
   2. Zaradi dodajanja velike količine zaviralca gorenja v materiale z nizko vsebnostjo dima, ki ne vsebujejo halogenov, so v procesu ekstrudiranja velike težave. Strižna sila vijaka na materialih brez halogenov je velika. Trenutno je najučinkovitejši način uporaba posebnega ekstruzijskega vijaka za materiale brez halogenov.
   3. Med iztiskanjem se na zunanji odprtini matrice pojavi material, podoben očesnemu izcedku. Ko ga je več, se prilepi na žico in oblikuje majhne delce, kar vpliva na njegov videz. Ste se že kdaj srečali s tem? Imate kakšne dobre rešitve? To je oborina, pritrjena na zunanjo odprtino matrice. Znižanje temperature odprtine matrice in prilagajanje kalupa tako, da se nekoliko razteza, bo zelo izboljšalo situacijo. Tudi sam se pogosto srečujem s to težavo in nisem našel temeljne rešitve. Sumim, da je to posledica slabe združljivosti komponent materiala. Rečeno je, da uporaba pihalnika za peko lahko deluje, vendar temperatura ne sme biti previsoka, sicer se poškoduje izolacija. Če je temperatura rezilne glave visoka, bo težavo rešilo rahlo znižanje temperature. Za to težavo obstajata dve rešitvi: 1) Za pihanje uporabite zračno pištolo, po možnosti z vročim zrakom; 2) Spremenite zasnovo kalupa tako, da naredite majhno štrlino na odprtini matrice. Višina štrline je običajno približno 1 mm. Ne vem pa, ali obstajajo domači proizvajalci, ki znajo narediti take kalupe. Za problem oborin na odprtini matrice med ekstrudiranjem materialov z nizko vsebnostjo dima brez halogenov lahko ta problem reši namestitev naprave za odstranjevanje žlindre z vročim zrakom na odprtino matrice. Naše podjetje trenutno uporablja to metodo in učinek je zelo dober.
      Še ena dodatna točka: pri izdelavi materialov z nizko vsebnostjo dima, ki ne vsebujejo halogenov, je za cevasto ekstruzijo najbolje uporabiti polcevni kalup za iztiskanje. Poleg tega mora biti površinska obdelava kalupa visoka, da se prepreči pojav očesnih izcedkov na zunanji odprtini matrice.
   4. Vprašanje: Trenutno pri izdelavi brezhalogenskih materialov z nizkim dimom temperatura v četrti coni cevi nenehno narašča. Po povečanju hitrosti se bo temperatura dvignila za približno 40 stopinj, kar bo povzročilo penjenje materiala. Ali obstajajo dobre rešitve? Za pojav mehurčkov, ki se pojavljajo med ekstrudiranjem materialov z nizko vsebnostjo dima brez halogenov, v skladu s konvencionalno analizo: Eno je, da na materiale z nizko vsebnostjo dima brez halogenov vlaga zlahka vpliva. Pred iztiskanjem je najbolje opraviti obdelavo sušenja; Dva je, da mora biti nadzor temperature med postopkom iztiskanja ustrezen. Strižna sila materialov brez halogenov med postopkom iztiskanja je velika, med cevjo in vijakom pa se ustvarja naravna toplota. Priporočljivo je relativno znižati nastavljeno temperaturo; Trije so razlogi za kakovost samega materiala. Številne tovarne materialov za kable preprosto dodajo veliko količino polnila, da zmanjšajo stroške, kar povzroči prekomerno specifično težo materiala. Za pojav mehurčkov, ki se pojavljajo med ekstrudiranjem materialov z nizko vsebnostjo dima brez halogenov, v skladu s konvencionalno analizo: Eno je, da na materiale z nizko vsebnostjo dima brez halogenov vlaga zlahka vpliva. Pred iztiskanjem je najbolje opraviti obdelavo sušenja; Dva je, da mora biti nadzor temperature med postopkom iztiskanja ustrezen. Strižna sila materialov brez halogenov med postopkom iztiskanja je velika, med cevjo in vijakom pa se ustvarja naravna toplota. Priporočljivo je relativno znižati nastavljeno temperaturo; Trije so razlogi za kakovost samega materiala. Številne tovarne materialov za kable preprosto dodajo veliko količino polnila, da zmanjšajo stroške, kar povzroči prekomerno specifično težo materiala. Če gre za vijačno glavo, ali lahko proizvaja tudi materiale z nizko vsebnostjo dima in brez halogenov? Ne, strižna sila je prevelika in nastali bodo vsi mehurčki. 1) Določite kompresijsko razmerje vašega vijaka ter obliko in strukturo v četrtem območju, ne glede na to, ali obstajajo odseki preusmeritve ali odseki povratnega toka. Če je tako, je priporočljivo zamenjati vijak. 2) Določite hladilni sistem v četrtem območju. Z ventilatorjem lahko pihate zrak proti temu območju, da ga ohladite. 3) V bistvu ta situacija nima veliko opraviti s tem, ali je material pod vplivom vlage ali ne. Vendar pa hitrost iztiskanja materialov ovoja brez halogenov ne sme biti prehitra.
   5. Pri ekstrudiranju materialov z nizko vsebnostjo dima brez halogenov je treba upoštevati naslednje: 1) Temperatura med ekstrudiranjem je najpomembnejša. Nadzor temperature mora biti natančen. Na splošno je najvišja zahtevana temperatura med 160 in 170 stopinjami. Ne sme biti previsok ali prenizek. Če je temperatura previsoka, je aluminijev hidroksid ali magnezijev hidroksid v materialu nagnjen k razpadu, kar ima za posledico negladko površino in vpliva na njegovo delovanje; če je temperatura prenizka, je strižna sila prevelika, tlak ekstrudiranja je velik in površina ni dobra. 2) Med ekstrudiranjem je najbolje uporabiti cevni ekstrudijski kalup. Pri ujemanju kalupa mora biti določeno raztezanje. Med ekstrudiranjem mora biti trn 1 – 3 mm za tulcem matrice. Hitrost iztiskanja ne sme biti prehitra in mora biti nadzorovana med 7 – 12 m. Če je hitrost prehitra, je strižna sila prevelika in temperaturo je težko nadzorovati. (Čeprav LSZH ni enostaven za obdelavo, zagotovo ni tako počasen (kot je omenil Little Bird, 7 – 12 M). Kakorkoli že, to je tudi hitrost 25 ali več, zunanji premer pa je približno 6 MM!! )
   6. Temperatura iztiskanja materialov z malo dima in brez halogenov se bo razlikovala glede na velikost ekstruderja. Temperatura ekstrudiranja, ki sem jo preizkusil z ekstruderjem tipa 70, je za vašo referenco naslednja. Oddelek 1: 170 stopinj, oddelek 2: 180 stopinj, oddelek 3: 180 stopinj, oddelek 4: 185 stopinj, rezilna glava: 190 stopinj, strojno oko: 200 stopinj. Najvišja lahko doseže 210 stopinj. Temperatura razgradnje zgoraj omenjenega zaviralca gorenja mora biti 350 stopinj, tako da se ne bo razgradil. Višji kot je indeks taljenja materiala brez halogenov, boljša je njegova fluidnost in lažje ga je iztisniti. Zato ga lahko tudi vijak tipa 150 ekstrudira, če je fluidnost materiala brez halogenov dovolj dobra. (Rad bi vas vprašal, ali je najvišja temperatura, ki ste jo omenili, prikazana ali nastavljena temperatura? Ko to storimo, nastavljena temperatura običajno ne preseže 140 stopinj.) Da, učinkovitost zaviranja gorenja se bo zmanjšala, ko temperatura preseže 160 stopinj.
   7. Uspešna proizvodnja z uporabo vijaka BM s kompresijskim razmerjem 3,0. Tudi mene to skrbi. Ali smem vprašati vse strokovnjake: Zakaj se za proizvodnjo ne sme uporabljati vijakov z visokim kompresijskim razmerjem (>1:2,5)? Strižna sila je prevelika in nastali bodo mehurčki. Naše podjetje uporablja 150 za proizvodnjo nizkodimnih brezhalogenskih kablov in učinek je zelo dober. Uporabljamo enako oddaljene in enako globoke vijake, temperaturo segrevanja vsakega odseka pa moramo dobro nadzorovati, sicer se bodo pojavili mehurčki ali težave s starim lepilom. Vendar je zelo težavno. Vsakič je treba zamenjati vijak in škripec, velik pa je tudi tlak v cevi in ​​glavi matrice.
   8. Mislim, da je bolje, da med iztiskanjem ne sesamo, da omogočimo relativno drsenje v radialni smeri in da ne pride do pokanja.
   9. Vendar pa je treba posvetiti pozornost preprečevanju širjenja materialov na dovajalni odprtini.
   10. Naše podjetje je prej uporabljalo navadne materiale brez halogenov, ki so bili nagnjeni k beljenju. Zdaj uporabljamo materiale GE, ki so dražji, vendar nimajo težav z beljenjem. Rada bi vprašala, ali imajo vaši materiali brez halogenov težave z beljenjem?
   11. Zaradi dodajanja velike količine zaviralca gorenja v materiale z nizko vsebnostjo dima in brez halogenov je to glavni dejavnik, zakaj hitrosti ni mogoče povečati, kar ima za posledico velike težave v procesu iztiskanja. Med iztiskanjem se na zunanji odprtini matrice pojavi material, podoben očesnemu izcedku. Ko ga je več, se prilepi na žico in oblikuje majhne delce, kar vpliva na njegov videz. Kot že omenjeno, ga lahko pečemo s pihalnikom. Temperatura ne sme biti previsoka, sicer se poškoduje izolacija. To je najtežja kontrolna točka v procesu. Pri materialih brez halogenov uporaba nizkega kompresijskega razmerja in votlega vijaka za obdelavo nima težav z vidika hitrosti obdelave. Z vidika opreme za majhne ekstruzijske stroje (s premerom polža 100 mm ali manj) in ekstrudiranja nizkodimnih brezhalogenskih žic z uporabo kopolimera vinil acetata kot osnovnega materiala videz in zmogljivost nista bistveno prizadeta pri uporabi navadnega PVC vijaki in posebni vijaki za nizkodimne brezhalogenske materiale za proizvodnjo. Najbolj kritični dejavniki, ki vplivajo na učinkovitost ekstrudiranja in videz, so še vedno formulacije in deleži različnih zaviralcev gorenja, drugih polnilnih materialov in osnovnih materialov. Pri uporabi ekstruzijskih vijakov iz PVC in PE materialov za proizvodnjo materialov z nizko vsebnostjo dima brez halogenov je zaradi visoke viskoznosti takšnih materialov in kompresijskega razmerja običajnih vijakov za ekstrudiranje PVC materiala približno 2,5 – 3,0. Če se takšni vijaki s kompresijskim razmerjem uporabljajo za proizvodnjo materialov brez halogenov z nizko vsebnostjo dima, med postopkom ekstrudiranja učinek mešanja znotraj vijaka ne bo dosegel najboljšega v času, ko material ostane v vijaku, in material se bo oprijel notranja stena cevi, kar povzroči nezadostno količino lepila, nezmožnost povečanja hitrosti iztiskanja in hkrati povečanje obremenitve motorja. Zato jih ni priporočljivo uporabljati. Če se izvaja množična proizvodnja, je najbolje uporabiti poseben vijak z nizkim kompresijskim razmerjem. Priporočljivo je, da je kompresijsko razmerje pod 1,8:1. Poleg tega je treba povečati moč motorja in izbrati ustrezen pretvornik moči, da se doseže najboljši učinek iztiskanja in zmogljivost žice.
   12. Splošni problemi materialov z nizko vsebnostjo dima brez halogenov so: 1) v ekstrudiranem izdelku so pore; 2) Površinska obdelava je slaba; 3) Izhod lepila je majhen; 4) Torna toplota vijaka je velika.
   13. Pri ekstrudiranju brezhalogenskih materialov, ki zavirajo gorenje, saj temperatura ne sme biti previsoka, je viskoznost materiala visoka. Vijak ekstruzijskega stroja mora biti izbran kot 20/1, kompresijsko razmerje pa ne sme biti večje od 2,5. Zaradi velike strižne sile je naravni dvig temperature velik. Za hlajenje vijaka je najbolje uporabiti vodo. Peka s pihalnikom na nizkem ognju je učinkovitejša za očesni izcedek na odprtini matrice in ne bo poškodovala izolacije.
   14. Iščem pomoč za razmerje ekstruzijskih kalupov brez halogenov z nizko vsebnostjo dima. Razmerje vlečenja je 1,8 – 2,5, stopnja ravnovesja vlečenja je 0,95 – 1,05. Razmerje vlečenja je malo manjše kot pri PVC. Poskusite narediti kalup, ki se ujema s kompaktnim! Razmerje vlečenja je približno 1,5. Trnu ni treba nositi žice. Uporabite metodo delnega iztiskanja. Temperatura vode prvega zbiralnika vode je 70 – 80°. Nato se uporabi zračno hlajenje in na koncu vodno hlajenje.