淺談擠壓式線纜表面缺陷及其解決方法

宮傳播 吳本健 張建國

（安徽華能電纜集團有限公司，安徽 蕪湖 238371）

電線電纜作為國民經(jīng)濟建設的重要配套產業(yè)之一，電線電纜行業(yè)是機械工業(yè)中僅次于汽車行業(yè)的第二大產業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，我國電線電纜行業(yè)現(xiàn)有規(guī)模以上企業(yè)4653家，年主營業(yè)務收入在10億元以上的企業(yè)有85家，資產規(guī)模在10億元以上的企業(yè)有36家。據(jù)前瞻產業(yè)研究院發(fā)布的《2014-2018年 中國電線電纜行業(yè)市場需求預測與投資規(guī)劃分析報告》顯示：15年來，電線電纜行業(yè)年均增長達15%以上，未來幾年，由于中國處在工業(yè)化后期，中國電線電纜行業(yè)發(fā)展速度將高于國民經(jīng)濟的發(fā)展速度，預計達10%以上；尤其是電力導線和電纜年均增長可達15%。對于目前電線電纜市場的形勢，機遇與挑戰(zhàn)并存，競爭空前慘烈。價格為主質量為輔競爭優(yōu)勢已成為過去，中國制造完成了從粗放型到精細化、科學性的轉型。以質量求生存已成為電線電纜制造首要、重中之重。影響電線電纜質量的原因有很多種，而擠塑工序作為整個電線電纜制造的重要環(huán)節(jié)，且擠塑工序采取“擠壓式”工藝擠放，決定著電線電纜的電氣性能、機械性能、外觀質量......等等。如：電線電纜生產中硅橡膠、橡套、光伏、中壓、高壓......等等都是采取擠壓式工藝擠放?？梢姅D壓式工藝對電線電纜的質量有著至關重要的作用。下面以我自己多年的工作實踐和學習研究經(jīng)驗，跟同行們共同探討，以求提高。

一、常見的擠壓式線纜表面的缺陷

擠壓式線纜表面常見的缺陷有以下幾種：

1 線纜表面出現(xiàn)竹節(jié)狀（如圖1所示），有時出現(xiàn)環(huán)狀連續(xù)不等距竹節(jié)型突起堆積。

2 線纜表面出現(xiàn)線纜成纜反向原狀紋理，未達到擠壓式圓整實際效果（如圖2所示）或可見包材明顯節(jié)距紋理。

3 線纜表面出現(xiàn)反差表面，一邊圓整平滑，一邊可見原纜線或包材不平狀（如圖3所示），又稱陰陽面。

4 線纜表面出現(xiàn)緩狀不均粗細狀（如圖4所示），此種現(xiàn)象和竹節(jié)狀有明顯的差別，沒有大起大落的表面堆積。不過有時也會出現(xiàn)整體快要斷膠的現(xiàn)象。

二、產生原因分析

對上述幾種表面質量問題產生的原因分析

1 在生產實踐中發(fā)現(xiàn)，上述圖1的情況是線纜在擠放過程中線纜在出模口時，線纜發(fā)生短暫的停頓所形成的材料堆積，酷似竹節(jié)。由于擠壓式線纜的外徑大小、圓整度、緊密性是根據(jù)要求來設定的。擠壓模套口多大，擠出的線纜就有多大。這樣線纜擠包外徑和擠壓式擠出沒有余量，只要擠出和牽引系統(tǒng)發(fā)生不勻速、不連續(xù)，上述擠壓式線纜表面發(fā)生竹節(jié)就在所難免，而且易導致擠出層最薄點達不到要求，嚴重影響產品的外觀，甚至導致產品報廢。

2 在擠壓式過程中除了因系統(tǒng)不穩(wěn)引起質量問題外，其次就是沒有根據(jù)實際的線纜調整相應的壓力比，或者壓力比不當都會產生影響外觀質量的因素，上述圖2就是沒有根據(jù)線纜的實際情況，壓力比過大致使線纜表面出現(xiàn)反向紋理狀（呈線纜橫切面狀）的情況發(fā)生。所謂反向紋理就是在擠壓過程中壓力過大擠壓層迅速填充線纜的空隙以及可擠壓部位，在線纜通過擠壓模套口解除壓力后可擠壓部位的填充迅速膨脹，可見明顯的線纜節(jié)距紋理，但相反的是膨脹凸起節(jié)距紋理，不是線纜凸起的節(jié)距紋理，而是線芯與線芯空隙節(jié)距紋理。一般這種現(xiàn)象的線纜的幾何圖形很難受模套控制，材料浪費也比較嚴重。

3 如圖3所示，反差型外表（陰陽面）主要是線纜偏心表現(xiàn)的現(xiàn)象，在生產中經(jīng)常出現(xiàn)，有輕有重。引起這種現(xiàn)象的原因有很多種，大致是因為配模不當模具過大導致線纜不受約束，從而偏離模套中心的走向。或者外力影響所致，因為一般情況下線纜擠壓生產中一盤線由多逐漸減少，重量也由重逐漸變輕，牽引張力也由大變小。如果在實際生產中我們忽視這些變化，由于重量和張力發(fā)生變化，進線角度和重心也隨之變化，那么致使線纜偏心也就在所難免。這種現(xiàn)象輕度的會影響線纜的偏心度，嚴重的會產生報廢的重大損失。

4 生產中，擠壓式最難控制的就是發(fā)生線纜在擠放過程中擠放層或粗或細，如圖4所示粗細不均狀。引起這種情況發(fā)生的原因有很多種，也很復雜。電器性能、溫控是主要原因。首先說電器性能，擠壓式特性就是擠壓系統(tǒng)承受壓力大，阻力也就大，阻力大到設備電器無法承受的能力，就會發(fā)生過載，這樣設備就不能保證連續(xù)均速運轉，擠出粗細不均的形象就發(fā)生了。其次就是溫控的影響，溫度調控過低，達不到塑料最佳熔融狀態(tài)，阻力和壓力就會變大，阻力壓力變大也就同樣出現(xiàn)上述情況。溫控過高，材料熔融就會過稀，這樣就會出現(xiàn)材料的擠塑流打滑形象。也是影響擠壓式擠出粗細不均現(xiàn)象主要原因之一。

三、應對措施從上述的分析可采用以下應對措施

1 對于圖1竹節(jié)狀出現(xiàn)的情況可采取以下措施幫助解決：

（1）線纜或導體擠放之前的生產要嚴格控制統(tǒng)一外徑，不能有大起大落的包塊。

（2）擠放之前的線纜或導體裝盤要排碼整齊，不能有壓線現(xiàn)象。

（3）線纜或導體擠放時要保持收防線裝置始終如一的張力比，同時要杜絕收防線裝置不能給擠放系統(tǒng)增加外力（牽引和主機系統(tǒng)），防止運轉不受主控導致運轉停頓或運轉不均速，從而產生線纜停頓性包塊如竹節(jié)狀。

2 擠壓擠放生產過程中如圖2出現(xiàn)的反向紋理狀，根據(jù)以上分析結論采取以下幾點應對措施。

（1）在模芯和模套配模時必須考慮解除壓力后塑料的“膨脹”，以及冷卻后的收縮等綜合因素。

（2）根據(jù)擠放之前線纜性質采取何種科學合理的擠壓方式（如：擠壓式、半擠壓式），擠放之前的線纜如果加了填充，為了防止解除壓力后塑料的“膨脹”，我們可以采取半擠壓在調整合適壓力比后進行擠放。反之未加填充的線纜我們可以采取正常擠壓方式在調整合適壓力比后進行擠放。

3 對于出現(xiàn)圖3 反差型外表（陰陽面）的形象根據(jù)上述分析可以采取以下措施防止發(fā)生。

（1）在擠放線纜之前要準確測量要擠放線纜直徑。測量不能只測一點，要多點測量求均值直徑；再選配合適的模具。

（2）再擠放過程中無論是開始、中間、結尾都要保持收線，放線原有的張力比。

（3）在擠放過程中要始終保持原有線纜走向，防止走向偏差導致偏心。

4 圖4粗細不均狀根據(jù)以上分析采取合理措施應對。

（1）根據(jù)不同的擠放材料選擇相對應的螺桿，例如：硬聚氯乙烯（PVC）的軟化點為75℃～165℃，一般選用漸變型（等深不等距）螺桿擠放；聚烯烴、無鹵性塑料擠放溫度低材料質密性高可選用漸變型（等距不等深螺桿擠放）。

（2）在擠放之前檢查電器是否正常，排除更換老化的電器元件，以保證電器性能的正常。

（3）根據(jù)所擠放塑料的實際溫控要求設定擠放溫度，并且檢查擠塑冷卻系統(tǒng)是否運轉正常，防止擠塑流出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，杜絕擠出壓力的波動。

結語

以上是筆者在長期的工作中得出的擠壓式易出現(xiàn)的幾種產品缺陷，無論是擠塑工藝還是實際生產中采取何種擠壓方式，對于生產高質量、低消耗產品是關鍵。采取何種擠壓方式是依據(jù)線芯選配模芯，依據(jù)成品（擠包后）的外徑選配模套，并根據(jù)塑料工藝特性，決定模芯和模套角度及角度差、定徑區(qū)（即承線徑）長度等模具的結構尺寸，使之配合得當。其次影響擠塑工序的另一個關鍵是良好工作態(tài)度和敬業(yè)精神，注意設備維護和保養(yǎng)；材料的合理使用，尤其注意原料是否受潮，不同品牌的塑料不可以混用，及時做好生產記錄，包括設備使用的各個數(shù)據(jù)，根據(jù)要求設定各個區(qū)和機頭的溫度等；嚴格按照生產工藝要求來控制生產，遇到問題及時給相關領導和部門反映；規(guī)范生產行為，嚴禁違章操作，尤其在使用過濾板、分流器、模芯座、擠塑模具時，嚴禁亂敲打，嚴禁用利器清理表面殘料。相信只要我們都以負責認真的態(tài)度來對待自己的工作，我們的產品質量和品牌會做的更好。

[1]趙金升，張衛(wèi)峰，師蕊.淺談沖壓件沖擊線與滑移線的確認與處理方法[J].模具制造，2013，13（06）：21-23.