用传统工艺出产的橡套电缆一般不能和高级家用电器配套,其主要原因是电缆的外观不好,铜丝氧化严峻,不能和家用电器配套,一般用塑料软电缆代替。跟着我国参与WTO,我国的产品规范也全部按世界IEC规范一致,许多家用电器的供电电源线规矩有必要使用橡套电缆,如空调器用的室表里连接线就规矩有必要用245IEC57(YZW)橡套软电缆。因而,前进橡套软电缆的外观质量,是当前急需解决的现实问题。
1、导语
橡套电缆加工办法,本文通过对橡套电缆出产过程中的一些工艺参数评论,推道出一整套的硫续硫化工艺参数,不断前进橡套电缆的产品质量,供电缆职业的同行们参阅。
2规范的承认
一般连续硫化机组技术规范都规矩模具尺寸规划,即规矩了模芯、模套最小孔径,这是承认规范的根据之一。另外,还规矩螺杆转速规划,挤橡时螺杆转速低于规矩转速,橡胶塑性不均匀,流动性差,挤出量不可稳定,电缆加工困难,机头内压力很大,容易顶坏机头。
若超过规划,橡胶挤出量缺乏,只能降低出线速度来补偿,影响出产功率。
3、螺杆转速和牵引速度的承认
螺杆转速和牵引速度抉择了出产功率和制品的外径、外观。承认螺杆转速和牵引速度的底子原理是物料平衡原理,即螺杆挤出的橡胶量,正好被牵引出来的制品包覆所需求的橡胶量持平。
一般地说,承认螺杆和牵引速度时,先定出牵引速度,即硫化时间,它是抉择制品各项机械物理性能的主要因素,本文将作详细介绍。
连续硫化挤橡机螺杆都选用长径比12:1以上的塑化螺杆,螺杆与筒体之间回料量小,螺杆转速与挤出量底子成正比,即成线性联络。
例如,某挤橡机组技术规范中规矩,螺杆转速为10~50rpm/min,最大挤出量为120kg/h。
根据这些数据可以制造螺杆转速和挤出量联络图。
例如,某产品挤护套,理论核算护套用料量为78.7 kg/km,出线速度为20m/min,可以核算出每分钟的用料量:
用料量=20×78.7÷1000=1.574 kg/min
根据物料平衡原理,橡胶挤出量也需求1.574 kg/min,查图1可以得出,螺杆转速为39转/分左右,在设备规范规矩的转速规划内,契合设备技术规范。根据这一办法,可以承认出该设备出产各种规范的螺杆转速和牵引速度。
4机身机头温度的承认
机身进料段温度一般操控低一点,大约30-40度,温度过高有回料现象,且橡胶易焦烧。
机头温度要根据橡胶品种和胶料在机体内逗留时间来承认,一般在60-70度。中间各段温度,从机头温度逐渐递减的办法承认,一般在40-50度。连续硫化进料一般选用冷喂料,橡页厚度操控在0.5-1.0mm之间。假设选用热喂料,切成条状,也是很好的。
5蒸汽压力和出线速度的承认
蒸汽压力和出线速度是连硫操作的重要参数,其联络到产品机械物理性能﹑外观质量﹑出产功率等。
化学反应动力学指出,当反应浓度不变的情况下,温度每升高10K,反应速度大约增加2~3倍。阿仑尼乌斯总结了许多的试验事实,指出反应速度常数和温度的联络:
k=A·e-E/RT
式中:k-----反应速度常数;
E-----反应活化能;
R-----气体常数;
T-----绝对温度,K;
e-----自然对数的底(e=2.718)。
该公式在实际使用中有困难。有用的橡胶反应速度与温度之间的联络可用下式来核算:
V2=V1 2 0.1(t2-t1)
V1------t1时的反应速度;
V2------t2时的反应速度;
t1,t2-------温度(℃);
2--------温度系数
这些理论都提出,橡胶硫化温度每增加10℃,硫化速度增加一倍,即硫化时间缩短一倍。
咱们一般都有罐式硫化的出产和技术参数,对一个老练橡胶配方应该很了解其各种硫化参数。根据罐式硫化饱满蒸汽压力下的温度,推算出连硫化时饱满蒸汽压力,再求出硫化时间和出线速度。
例如,某连续硫化机组,连续硫化管道长度为50米,出产电缆外护套,依照老练的橡皮配方硫化工艺参数,4kg/cm2(151℃)下,硫化时间为15分种,假设在连续硫化机组上出产,护套出线速度为25米,连续硫化的蒸汽压力为多少。
先核算连续硫化所需求的时间为:50/25=2分钟。依照温度每上升10度,硫化时间缩短一半的联络。核算出时间倍数是3倍。即温度需求提高30度。也就是连续硫化的温度为181度。
连续硫化的蒸汽压力越高硫化速度就越快,出产功率也会大前进。实践证明,并不是蒸汽压力能无限地升高,来前进连续硫化的速度。
连硫蒸汽压力(即硫化温度)最高值怎么承认。经剖析,制品在连硫管硫化时,制品外部饱尝较高的蒸汽压力,一同承受较高的硫化温度,制品内部的空气少量的水份低沸点挥发份以及硫化时产生的气领会胀大,在硫化管中,表里压力彼此抵消,一般不会产生胀大。
出终端密封进入常压下,制品内部来不及灵敏冷却,依然处在高温胀大状况,内部的气领会灵敏胀大的,假设制品的径向应力饱尝不住内部压力,就会起泡,严峻的会开裂。若橡胶混炼不均匀,这种现象更为显着。
假设制品出终端密封的一瞬间,把制品作为压力容器来处理,本文总结出一套最高连硫蒸汽压力公式:
δ=P·D内/(2[σ]t-P)
式中:δ------制品操控的最薄点厚度,mm;
P------最高硫化蒸汽压力,MPa;
D内------制品挤橡前的外径,mm;
[σ]t-----硫化温度下的制品径向应力,N/mm 2。
其中,硫化温度下橡胶的径向应力[σ]t,比制品的轴向原始扩张强度低。可用起泡时的应力,来核算起泡时最高硫化蒸汽压力,开裂时的应力,来核算起泡时最高硫化蒸汽压力,开裂时的应力,来核算开裂时最高硫化蒸汽压力。可考虑用制品的定伸抗张强度和高温下橡胶热变形,以及径向抗张强度较小等概括因历来承认[σ]t。根据硫化最高蒸汽压力即硫化温度,可以推算出硫化时间,即最大出线速度。一同,还要考虑缆芯空隙填充紧密程度。
例如,某重型橡套电缆,成缆外径是38.5mm,护套平均厚度为5.0mm,最薄点厚度为4.15mm,护套材料为天然/丁苯橡胶的SE3橡皮混合物,其抗张强度取8.4N/mm2,径向抗张强度一般为60%的轴向抗张强度,即径向抗张强度为5.04 N/mm2,代入上式可以核算出最大连续硫化的蒸汽压力为:
4.15=P×38.5÷(2×5.04-P)
P=0.98 N/mm2
即该重型橡套电缆的最大蒸汽压力为10kg/cm2
已知最大蒸汽压力,可以用硫化速度公式推算出该产品的最大出线速度。
对较厚制品的出线速度还要考虑橡胶传热的速度,橡胶的热传导公式为:
Q=λA[(t1-t2)/δ]
式中:Q------导热热流量,W;
λ------橡胶导热率,W/(m·℃);
A------单位传热面积,mm 2;
t1,t2-------外温,内温,℃;
δ------厚度,m。
上式中,橡胶导热率λ不变,单位传热面积A底子不变,橡胶制品表里硫化需求的温度计t1,t2不变。可以看出,导热热流量Q与厚度过δ成反比。即厚度增加一倍,要抵达相同的硫化较果,出线速度要下降一倍。当然这是理论上的说法,依然要靠实践验证。
连续硫化的工艺参数是可预先用数学模型来核算的,可以承认出产适合规范规划,连续连硫化的出线速度,硫化的适合蒸汽压力和最高蒸汽压力。
连续硫化的其它工艺参数,如收放线张力,缆线接头,配模及挑选,开车和结束时的操作规程等,因设备厂情不同。