Az extrudáló szerszámfej magyarázata: funkció, típusok, anyagok, kiválasztás és karbantartás

Mi az extrudáló szerszámfej?

Az extrudáló szerszámfej a precíziós áramláselosztó egység, amelyet egycsavaros vagy kétcsigás extruder kiömlővégére szerelnek fel. A kábelgyártás során az olvadt polimert egy mozgó vezető köré tekeri egy folytonos, koncentrikus rétegben anélkül, hogy hegesztési vonalakat, holtpontokat vagy termikus gradienseket hozna létre.

Feladata nem korlátozódik az alakításra. A jól megtervezett vágófej az ellennyomás létrehozásával is elősegíti a csavar stabil működését, kiegyenlíti a csavarból származó nyomás- és hőmérsékletingadozásokat, és egyenletes sebességgel tartja az olvadékot a vezető teljes kerületén.

Mit csinál a kábelextrudáló vonalban

• Egyenletesen elosztja az olvadékot a vezeték vagy a kábelmag körül.
• Szabályozza a falvastagság arányát a szerszám-csúcs geometriáján keresztül.
• Megtartja a koncentrikusságot 1000 m/perc feletti sebességnél.
• Elegendő ellennyomást hoz létre a csavar kimenetének stabilizálásához.
• Egyenletesen tartja a polimer hőmérsékletét az áramlási csatornában.

Az extrudáló szerszámfej kulcsfontosságú alkatrészei

Bár a vágófejek kialakítása különbözik a gépgyártók között, az alapelemek ugyanazok. Minden alkatrésznek megvan a maga sajátos feladata, és bármelyiknél egy kis kopás vagy beállítási hiba azonnal megjelenik a kész kábelen.

Ezek a részek rendszerként működnek együtt. Ha a vezetőmag középre van állítva, de a szerszámgyűrű egyik oldalán 0,02 mm-rel kopott, a falvastagság változása vékony FEP rétegen meghaladhatja a /-0,03 mm-t, ami elegendő ahhoz, hogy a kapacitást az ügyfél igényein kívülre tolja.

Korábbi lebontásunkból láthatja, hogy ezek mindegyike hogyan illeszkedik egy teljes vezetékhez az extrudert alkotó alkatrészek .

Hogyan működik az extrudáló szerszámfej

Az olvadék az extruder karimájából jut be a fejbe, áthalad a törőlemezen, majd körbefolyik a szórófejen. A szóró a polimert körkörös áramlásból egy gyűrű alakú gyűrűvé osztja el, amely körülveszi a vezetőcsúcsot. A vezető a fej közepén halad keresztül, és a kilépésnél lévő szerszámgyűrű szabályozza a végső átmérőt.

Három tervezési változó a legfontosabb:

• Föld hossza : az egyenes szakasz a szerszám kijáratánál. A hosszabb talaj stabilizálja az áramlást, de növeli a nyomásesést.
• Huzatszög : a földre vezető kúpos. A túl meredek szög nagy nyírást és hőt hoz létre; a túl sekély kúp vastag, lassan mozgó határréteget hoz létre.
• Áramlási csatorna egyensúly : az olvadási útnak szimmetrikusnak kell lennie a vezető körül. Már a 10%-os csatornahossz-különbség is kimutatható vastagságkülönbséget hoz létre.

A magas hőmérsékletű FEP szigeteléseknél a tipikus olvadási hőmérséklet 380-420 °C. A 100 mm-es acél szerszámgyűrű nagyjából 0,4 mm-rel tágulhat szobahőmérséklet és üzemi hőmérséklet között, ezért a végső koncentrikus beállítás előtt hagyni kell, hogy a fej elérje a teljes termikus egyensúlyt.

Az olvadék csőként lép ki, amely nagyobb, mint a vezető. Az extrudált csövet ezután lehúzzák a kívánt végső átmérőig. A végső falvastagságot a szerszám geometriája, a lehúzás és a lehúzási sebesség közötti kapcsolat határozza meg.

Az extrudáló szerszámfejek típusai és alkalmazásaik

A különböző kábelkonstrukciók eltérő vágófej-koncepciót igényelnek. A választás nemcsak a szerszámköltséget befolyásolja, hanem a falvastagság tűrését és a maximális vonalsebességet is.

Nyomás típusú vágófejek

Nyomás típusú fejben az olvadt polimer a fej belsejében találkozik a vezetővel, és kötött rétegként távozik. Ez a kialakítás általános a köpeny- és köpenyalkalmazásoknál, ahol a polimer és a kábelmag közötti tapadás szükséges. A nyomás a polimert érintkezésben tartja a vezető felületével.

Cső típusú vágófejek

A cső típusú fejben először egy olvadt polimer csövet alakítanak ki, majd a szerszámkilépés után a vezetőre helyezik, gyakran vákuum segítségével. Ez a típus előnyben részesítendő vékony szigetelőrétegeknél, mert csökkenti a vezető húzófeszültségét, és nagyobb vezetéksebességet tesz lehetővé.

Magas hőmérsékletű vágófejek FEP-hez és PFA-hoz

A fluorpolimereknek korrózióálló áramlási útvonalra és pontos fűtésszabályozásra van szükségük. A fejnek olyan anyagokból kell készülnie, amelyek vízkőképződés nélkül túlélik a folyamatos működést 400°C-on vagy magasabb hőmérsékleten. Gemwell párosítja FEP/PFA magas hőmérsékletű maghuzal-szigetelő extruder olyan szerszámfejjel, amely az olvadékhőmérséklet eltérését /-5°C-on belül tartja, ami az kritikus, ha a falvastagság csak 0,09 mm .

FEP/PFA/ETFE/PEEK/PA magas hőmérsékletű maghuzal szigetelő extrudálási sor Manufa A Gemwell Electrical Technology Co., Ltd. egy kínai FEP/PFA/ETFE/PEEK/PA magas hőmérsékletű maghuzal-szigetelő extrudáló sor gyártója... Termék megtekintése →

Habzó szerszámfejek

A kémiai habosítási folyamatokhoz gondosan ellenőrzött nyomásprofil szükséges a fejen keresztül, hogy a habosítószer ne táguljon ki idő előtt. A fejnyomásnak elég magasnak kell maradnia ahhoz, hogy elnyomja a gáz tágulását, amíg az olvadék elhagyja a szerszámot. Ez az oka annak, hogy a PE/PP/PU habosított szigetelősorok speciális szerszámfej geometriát használnak a tömör szigetelőfej helyett.

Többrétegű és koextrudáló fejek

A többrétegű kábelekhez, például a habosított héjú szigeteléshez vagy a ragasztott köpenyszerkezetekhez olyan koextrudáló fejre van szükség, amely két vagy több olvadékáramot egyesít egyetlen áramlási csatornában. A fej geometriájának minden réteget párhuzamosan és egyenletesen kell tartania, mielőtt összeolvadna, és a rétegek közötti felületen nem alakulhat ki púp vagy hullámosság.

Crosshead vs Straight-Through Design

A legtöbb kábel szigetelő- és burkolóvezeték keresztfejet használ, ahol a vezető 90°-ban lép be az extruder tengelyéhez képest. Az egyenesen átmenő fejek gyakoribbak rúd- és profilextrudálásnál, és ritkán használják huzalbevonatnál. A keresztfej 90°-os íve potenciális holtpont, ezért az áramlási csatornát nagy sugarúakkal és sima átmenetekkel kell megtervezni a polimer lebomlásának elkerülése érdekében.

A vágófejek felépítésében használt anyagok

A vágófej anyagválasztása három követelménytől függ: kopásállóság, korrózióállóság és méretstabilitás üzemi hőmérsékleten.

• H13 szerszámacél a legszélesebb körben használt testanyag, mert 500°C-ig megőrzi keménységét és jó szívóssággal rendelkezik.
• 4140 ötvözött acél nagyobb testekhez használják, amelyek nem látnak komoly kopást, de előnyös a könnyebb megmunkálás.
• Rozsdamentes acélok például 17-4 PH vagy 431 fluorpolimereknek kitett áramlási felületekhez használják.
• Nitridálás vagy krómozás javítja a kopásállóságot. A nitridált H13 felület keménysége elérheti az 1000 HV feletti keménységet.
• Volfrám-karbid betétek a legnagyobb kopásnak kitett területeken használatosak, mint például a nagy sebességű FEP vonalakon.

A mindennapi PVC, PE, PP vagy PU magokhoz ugyanaz a szerszámacél fejtest használható, de az áramlási felületnek és a tűréseknek meg kell felelniük az alkalmazásnak. A Gemwell elkészült PVC/PE/PP/PU tömörmagos huzalszigetelő extruderek a csavar kimeneti tartományához és a futtatni tervezett huzalméret-tartományhoz igazított vágófejekkel.

PVC/PE/PP/PU maghuzal-szigetelő extrudált vonalgyártók, gyár - Gemwe A Gemwell Electrical Technology Co., Ltd. egy kínai PVC/PE/PP/PU maghuzal-szigetelő extrudáló vonalgyártó és OEM/ODM gyár, mi ... Termék megtekintése →

Az LSZH és más nagy töltésű vegyületek esetében a korrózió és a kopás agresszívabb, mint a tiszta poliolefinek esetében. A PE-hez jól működő fej hat hónapon belül jelentős tömítőgyűrű-kopást mutathat az LSZH-n, különösen, ha az ásványi töltőanyag-tartalom 40% feletti.

A vágófej teljesítményét befolyásoló tényezők

A vágófej teljesítménye az olvadék reológiájának, a szerszámgeometriának és a működési gyakorlatnak az eredménye. A leginkább befolyásoló tényezők a következők:

Ezeken túl figyelembe kell venni a vonalsebességet és a lehúzási arányt. Ha a lehúzási arány túl magas, az olvadék túlzottan megfeszül a matrica és a vezető között, ami nyak- és átmérőváltozáshoz vezet.

Hogyan válasszuk ki a megfelelő extrudáló szerszámfejet

A szerszámfej kiválasztása nem külön döntés az extruder kiválasztásától. A fejnek meg kell egyeznie a csavar átmérőjével, a kimeneti sebességgel, a polimer családdal és a kábel felépítésével. A kis extruderhez túl nagy fej hosszú tartózkodási időt biztosít; a túl kicsi fej túlzott nyomásesést és magas olvadási hőmérsékletet kényszerít ki.

Kiválasztási ellenőrzőlista

1. Határozza meg a kábel szerkezetét: szilárd szigetelés, habosított szigetelés vagy köpeny.
2. Erősítse meg a polimer családot és a maximális feldolgozási hőmérsékletet.
3. Határozza meg a falvastagság tartományát és a szükséges koncentrikussági tűrést.
4. Határozza meg a maximális vezetéksebességet és a megfelelő olvadékteljesítményt.
5. Ellenőrizze az extruder csavar átmérőjét és a karima méreteit.
6. A rétegszerkezet alapján válasszon nyomásos és cső típusú fej közül.

Ha több szigetelőanyagot használ egy műhelyben, fontolja meg a moduláris fejkialakítást, amely lehetővé teszi, hogy a teljes fej cseréje helyett csak a vezetőcsúcsot és a szerszámgyűrűt cserélje ki.

A köpenyrétegekhez és a vastag falú köpenyhez a Gemwell külön fejkialakítást javasol, mert a 0,3 mm-es szigetelőréteg áramlási igénye teljesen más, mint egy 1,5 mm-es köpenyé. A miénk LSZH/XLPE/TPE/TPU huzal- és kábelköpeny-extruderek használjon nagyobb áramlási csatornát és más vágóföldi megközelítést, hogy elkerülje a túlzott nyomást nagy teljesítménynél.

LSZH/XLPE/TPE/TPU köpenyextrudáló sor gyártók, gyár - Gemwell Electr A Gemwell Electrical Technology Co., Ltd. egy kínai LSZH / XLPE / TPE / TPU köpenyextrudáló sor gyártója és OEM / ODM gyára, szakterületünk... Termék megtekintése →

Ha részletesebben meg szeretné tekinteni a fej méretét a kabátrétegekhez, tekintse meg a mi oldalunkat kábelköpeny-extrudáló gép tudásbázisa , amely a konstrukciókat és a tipikus szerszámgeometriákat hasonlítja össze.

Karbantartás és gyakori vágófej-problémák

A vágófej hónapokig futhat figyelem nélkül, de amikor problémák jelentkeznek, azok hirtelen jelentkeznek. A leggyakoribb tünetek a falvastagság változása, a fekete foltok, az áramlási vonalak és a felületi érdesség.

Megelőző karbantartás

• Szerelje szét a fejet és tisztítsa meg az áramlási felületeket minden hosszabb kampány után.
• Vizsgálja meg a talajt és a vezetőcsúcsot karcolások és élek lekerekítése szempontjából.
• Polírozza az áramlási felületeket Ra 0,4 µm-re vagy jobbra az újraszerelés előtt.
• Ellenőrizze, hogy a fűtőszalagokon nincs-e hideg folt, és cserélje ki a hőelemeket kalibrált egységekre.
• Az üzemi hőmérséklet elérése után húzza meg újra a fejű csavarokat az ajánlott értékekre.

Egy teljes extrudáló gépek rutinszerű működési, karbantartási és javítási ütemterve ezért külön ellenőrző elemként kell tartalmaznia a vágófejet, mert az eltérően kopik, mint a csavar és a henger.

Gyakori problémák és javítások

Gyakran ismételt kérdések az extrudáló szerszámfejekkel kapcsolatban

Mi a különbség az extrudáló szerszám és az extrudáló szerszámfej között?

A szerszámfej az a teljes szerelvény, amely elosztja az olvadékot, míg maga a matrica általában a kilépésnél lévő cserélhető gyűrű, amely meghatározza a végső külső átmérőt. A mindennapi műhelynyelven a kezelők gyakran azt mondják, hogy „meghal”, amikor az egész fejet értik, de a szerszámtervezésben a különbségtétel számít, mivel a szerszám csak egy a geometriát vezérlő számos rész közül.

Használható-e ugyanaz a vágófej szilárd szigeteléshez és habosított szigeteléshez?

Nem normálisan. A habosított szigetelés olyan nyomásprofilt igényel, amely a habosítószert összenyomva tartja, amíg az olvadék ki nem lép a szerszámból. A szilárd szigetelésnek nincs szüksége erre a megkötésre. A szilárd rétegekhez habzófej használata túlzott nyomást és érdes felületet eredményezhet; szilárd fej használata a habosításhoz idő előtti kitágulást okozhat a csatorna belsejében.

Milyen gyakran kell tisztítani az extrudáló szerszámfejet?

A tisztítási intervallum a polimertől függ. A hőre lágyuló anyagok, mint például a PVC, általában lassan bomlanak le, és egy-két hetente le kell törölni a fejet. A fluorpolimerek és a nagy telítettségű LSZH vegyületek gyakoribb ellenőrzést igényelnek, és minden 20 percnél hosszabb leállás, vagy látható nyomásemelkedés indokolja a fej kinyitását és az áramlási felületek ellenőrzését.

Mi okozza az excentrikus szigetelést a kábelextruderben?

Az excenteres szigetelést leggyakrabban egy rosszul beállított vezetőmag, egy kopott szerszámgyűrű vagy egy rosszul beállított vezető-vezetőcső okozza. Ez a fej körüli egyenetlen fűtési hőmérsékletből is származhat, ami viszkozitáskülönbséget hoz létre az áramlási csatorna ellentétes oldalai között.

Számítanak-e a vágófej anyagok az alacsony füsttartalmú halogénmentes (LSZH) vegyületeknél?

Igen. Az LSZH vegyületek gyakran magas ásványi töltőanyag-tartalommal rendelkeznek, és savas bomlástermékeket termelnek. A szabványos H13 fej gyorsabban kopik és korrodálódhat. A nitridált vagy rozsdamentes acél áramlási felületek megbízhatóbb választás az LSZH számára, különösen nagy teljesítmény mellett.

Honnan tudhatom, hogy a vágófejem túl nagy az extruderhez?

A tartózkodási idő és a nyomásesés a fő mutatók. Ha hosszú késést lát a színváltozás és az új szín megjelenése között a kilépésnél, vagy ha a fejnél az olvadéknyomás túl alacsony ahhoz, hogy stabilizálja a csavart, az áramlási csatorna valószínűleg túl nagy az alkalmazáshoz.

Következtetés

Az extrudáló szerszámfej a kábelextrudáló vonal legkevésbé látható, de leginkább hatásos része. Meghatározza, hogy egy nagy sebességű vezeték képes-e tartani a szűk falvastagság-tűrést, tiszta felületet és stabil átmérőt a kezelő állandó beavatkozása nélkül.

Amikor új extrudert választ, a szerszámfejet ugyanolyan gondosan értékelje, mint a csavart és a meghajtót. Illessze a polimer családhoz, a falvastagság-tartományhoz és a maximális vezetéksebességhez. Ezután szabályozza a működési változókat: olvadékhőmérséklet, fejnyomás, szerszámbeállítás és felületi állapot.

Ha toleranciaproblémát üldöz egy meglévő vonalon, kezdje a vizsgálatot a vágófejnél. Sok esetben nem a csavar a kiváltó ok; kopott vagy rosszul beállított vágófej az . A Gemwell minden extrudert az adott fej és szerszámkészlet köré tervez, ezért a kábelgyártók vonalainkat olyan alkalmazásokhoz használják, ahol a következetes geometria számít.