지식

광케이블의 모양을 형성하는 거의 모든 층이 동시에 압출되어 형성됩니다. 섬유를 보호하는 PBT 튜브, 900μm 실내 섬유의 단단한 완충 장치, 갑옷 아래의 침구 층, 향후 30년 동안 햇빛과 설치류를 직면하는 외부 재킷 - 각각은 단일-스크류 압출기로 녹이고 크로스헤드 다이로 형성된 후 몇 미터 후에 냉각 통에서 최종 형상으로 동결됩니다.

이러한 순서는 압출기 데이터시트의 한 숫자가 구매자가 일반적으로 가정하는 것보다 더 중요한 이유입니다.L/D 비율, 나사의 날개 길이를 직경으로 나눈 값입니다. 30:1 비율의 90mm 나사는 대략 2,700mm의 플라이트 길이를 전달합니다. 24:1 비율의 동일한 나사는 약 2,160mm를 전달합니다. 일반적으로 길수록 더 좋은 것으로 판매됩니다. 케이블 작업에서는 스크류가 단순히 출력을 전달하는 것이 아니라 특정 온도와 일관성에서 용융물을 전달하고 하류의 성형 단계가 해당 용융물을 중심으로 설계되었기 때문에 -가 아닌 경우가 많습니다.

이 가이드에서는 케이블 공장의 각 압출 스테이션에서 L/D가 수행하는 작업, 성형 툴링과 상호 작용하는 방법, 추가 길이가 도움이 되지 않고 제품 비용이 발생하기 시작하는 부분을 다룹니다.

케이블 라인에서 압출 및 성형이 일어나는 곳

케이블 공장에는 하나의 압출 공정이 없습니다. "압출기"라는 단어를 제외하고는 거의 공유하지 않는 여러 가지가 있습니다.

• 2차 코팅(느슨한 튜브).소형 압출기는 높은 라인 속도와 매우 엄격한 치수 공차로 겔-충진 또는 건조{1}}차단된 섬유 주위에 PBT 튜브를 형성합니다.
• 타이트한 버퍼링.매우 작은 압출기는 250μm 코팅 섬유 위에 열가소성 완충제를 직접 적용하여 900μm 실내 섬유를 생산합니다.
• 내부 피복 및 침구.중간 압출기는 아머링 전에 연선 코어 위에 폴리에틸렌을 도포합니다.
• 외부 피복 및 재킷.라인의 가장 큰 압출기는 강철 테이프, 골판지 외장 또는 아라미드 위의 완성된 코어 - 위에 PE, LSZH 또는 PVC를 도포하며 때로는 통합 메신저가 있는 8자형 프로파일로 도포합니다.

화합물의 범위는 흡습성 엔지니어링 열가소성 수지부터 고농축 할로겐-프리 제제까지 다양합니다. 출력 범위는 몇 kg/h에서 수백까지입니다. 전체에 걸쳐 하나의 "표준" L/D 지정광섬유 케이블 제조라인은 대부분의 스테이션이 잘못된 나사를 실행하고 있음을 보장합니다.

케이블 용어로 L/D가 측정하는 것

L/D는 용량 등급이 아닌 형상 비율입니다.

• L- 피드 개구부 후면부터 팁까지 나사의 플라이트 작업 길이입니다.
• D- 실제로 기계의 출력 등급을 설정하는 나사 직경입니다.

45mm 버퍼-튜브 나사와 120mm 덮개 나사는 모두 30:1일 수 있으며 출력이 10배 다릅니다. 45mm 기계는 200m/분의 속도로 2.5mm 튜브를 생산하고 있습니다. 120mm 기계는 40m/분의 속도로 15mm 코어 위에 2mm 벽을 생산하고 있습니다. 같은 비율, 완전히 다른 직업. 직경과 구동력은 처리량 한도를 설정합니다. L/D는 나사에 필요한 공간을 결정합니다.용융, 균질화 및 가압크로스헤드가 인계되기 전의 화합물이 형성되기 시작합니다.

하나의 구조적 세부 사항이 대부분의 혼란을 설명합니다. 나사의 길이에 관계없이 피드 섹션의 길이는 거의 동일합니다. 추가하는 모든 직경은 공급이 아니라 용융 및 계량 - 용융 품질 및 압력 -에 사용됩니다. 따라서 질문은 결코 "더 많은 길이를 원하는가"가 아닙니다. 그것은 "이 출력에서 ​​이 화합물이 더 많이 녹거나 더 많은 계량이 필요한지"입니다.

압출기가 길어진 이유와 케이블 라인이 짧게 유지되는 이유

20:1 기계는 1960년대 초반까지 일반적이었고 24:1은 긴 나사로 간주되었습니다. 이후 일반 시장은 상승세를 보이며이제 30:1~36:1이 상용 기본값으로 처리됩니다.범용-단일{1}}나사 기계에 사용됩니다. 이는 표준 기관의 공식 표준이 아닌 기계 제조업체의 일반적인 제안입니다. - 인용문에서 36:1을 "산업 표준"으로 설명할 때 유지할 가치가 있는 구별입니다.

엔지니어링 참고 자료는 더욱 보수적으로 유지되었습니다.단일{0}}나사 L/D는 일반적으로 20~30이며 가장 일반적인 값은 24입니다., 그리고 동료가{0}}검토한 최근 작업 메모30:1 이상을 향한 추진은 주로 처리량과 혼합 수요에 의해 주도되었습니다., 지불된 가격으로 체류 시간이 포함됩니다.

케이블 압출은 업계 특유의 이유로 인해 이러한 드리프트를 대부분 따르지 않았습니다.압출기는 케이블이 설정하는 생산 속도 -를 설정하지 않습니다.출력은 라인 속도에 적용되는 레이어의 단면적을 곱한 것과 같습니다. 이 두 값은 모두 제품과 라인에서 가장 느린 요소(일반적으로 냉각 홈통, 캡스턴, 캐터필러 또는 좌초 업스트림)에 의해 고정됩니다. 외장 압출기는 일반적으로 성능보다 훨씬 낮은 수준으로 작동합니다. 결코 도달하지 못할 처리량을 쫓기 위해 구입한 길이는 원하지 않는 화합물에 체류 시간만 추가하는 길이입니다.

케이블 회선에서 실제로 구매하는 추가 길이

• 녹는 능력- 완전히 녹고 열적으로 균일한 용융물입니다. 느슨한 튜브 라인에서는 벽 두께 일관성과 진원도가 직접적으로 나타납니다. 벽이 0.2mm인 튜브에서는 녹지 않은 재료나 용융물 전반에 걸친 온도 구배가 타원형 및 편심이 됩니다.
• 압력 생성과도한 나사 속도가 없는 - 헤드 압력. 이는 다이가 매우 제한적인 타이트 버퍼링과 압력 안정성이 직경 안정성으로 곧바로 전환되는 버퍼 튜브 압출이라는 두 개의 작은 스테이션에서 가장 중요합니다.
• 균질화- 첨가제의 균일한 분포. 이는 2~3%의 카본 블랙이 균일하게 분산되어야 하거나 30년 공중 케이블의 UV 보호가 추첨이 되는 실외 피복 라인의 길이에 대한 가장 강력한 주장입니다.
• 환기- 출력에는 전혀 기여하지 않지만 실제 길이를 소비하는 습기 및 휘발성 물질을 위한 감압 및 배출 영역입니다.

출력 이득이 멈추는 곳

제한은 일반적으로 피드 섹션 -의 업스트림에 있고 두 가지 실패 모드가 케이블 플랜트에 표시되기 때문에 L/D를 추가해도 출력이 무기한 증가하지 않습니다.

• 작은 나사는 토크에 의해 제한됩니다.45mm 버퍼- 튜브 나사에서는 루트 직경이 너무 얇아져 나사가 비틀림 손상을 입을 위험이 발생하기 전까지만 채널이 깊어질 수 있습니다. 버퍼 튜브 라인은 용융 길이에 도달하기 전에 이 지점에 도달합니다.
• 큰 나사는 공급에 의해 제한됩니다.피드 채널이 깊어짐에 따라 스크류는 안정적으로 충전을 멈추고 길이에 관계없이 출력이 평평해집니다. 서로 다른 부피 밀도와 표면 마찰을 지닌 고충진 LSZH 펠릿은 천연 PE와 다르게 공급됩니다. - PE 피복 라인에서 작동하는 나사가 할로겐-이 없는 화합물을 실행하는 동일한 기계에서 실망할 수 있는 이유 중 하나입니다.

고체 운반은 부피 밀도, 펠릿 모양 및 배럴 대 스크류에 대한 마찰에 따라 달라집니다.그루브 피드 섹션적절하게 냉각된 피드 스로트를 사용하면 부드러운 배럴이 정체되는 지점에서 출력 상승을 유지할 수 있습니다. 공급업체가 낮은 출력에 대한 해결책으로 더 긴 기계를 제공하는 경우 먼저 제약 조건이 용융 길이인지, 공급, 토크, 구동 전력-인지 또는 단순히 케이블이 허용하는 라인 속도인지 확인하십시오.

나사에서 크로스헤드까지: 압출이 케이블 형성이 되는 곳

스크류는 용융물을 크로스헤드 다이에 전달하며, 스크류의 성공 여부는 모두 성형 단계에 그대로 반영됩니다.

• 툴링 유형.느슨한 튜브 및 대부분의 재킷 사용튜빙 툴링, 여기서 용융물은 환형으로 다이를 떠나 용융물이 섬유에 닿아서는 안 될 때 필수적인 코어 - 위로 끌어내립니다.압력 툴링용융물이 다이 내부의 코어와 만나는 곳은 접착이 필요한 곳에 사용됩니다. 튜빙 툴링은 일반적으로 파이프 또는 프로파일 압출보다 낮은 헤드 압력에서 작동하므로 외장 나사의 긴 측정 섹션에 대한 케이스가 조용히 약화됩니다.
• 아래로-그립니다.고리는 다이 출구와 냉각 사이의 최종 치수로 그려집니다. 이러한 인발은 용융 강도에 따라 달라지며, 용융 온도가 상승함에 따라 용융 강도는 감소합니다. 설계된 공정보다 더 뜨거운 스크류는 처지고 타원형이 되고 벽 동심도를 잃는 용융물을 제공합니다. - 압출 원인으로 인한 성형 결함.
• 진공 및 냉각.느슨한 튜브 라인에서는 크로스헤드 진공이 튜브 직경을 제어하고 붕괴를 방지하며, 냉각통 프로필은 완성된 튜브의 수축 동작을 설정합니다. 두 가지 모두 다이에 도달하는 특정 용융 온도를 중심으로 조정되었습니다.

이것이 바로 L/D를 기계 사양만으로 평가할 수 없는 이유입니다. 케이블 라인에서는 다음과 같습니다.형성매개변수: 형상이 고정되는 지점에서 용융물의 열 상태를 설정합니다.

역별 L/D

루즈튜브(2차코팅)

PBT는지배적인 느슨한 튜브 재료강성, 내화학성 및 치수 안정성이 우수하며 - 흡습성이 있으며 일반적으로 1/100%로 지정되는 매우 낮은 잔류 수분으로 건조되지 않으면 용융물에서 가수분해됩니다. 이는 두 가지 경로를 제공합니다. 철저하게 건조시킨 후 단일-단계 나사를 사용하거나, 환기시키고 길이만큼 비용을 지불하는 것입니다.

대부분의 느슨한 튜브 라인은 건조한 상태로 유지되므로 작은 직경에서 25:1 ~ 30:1 단일 스테이지 나사를 사용할 수 있습니다. 이 스테이션에서 결정적인 제약은 체적보다는 열적입니다.냉각 프로파일에 과도한 섬유 길이가 생성됩니다., 튜브가 여전히 따뜻할 때 결합된 섬유로 수축하기 때문입니다. EFL 제어에 대해 출판된 작업에는 일반적인 요구 사항이 0에서 0까지 다양합니다.냉각점 및 체류 시간을 관리하여 케이블 설계에 따라 1% 미만의 비용을 달성합니다.. 설계점보다 더 뜨거운 용융물을 전달하는 스크류는 전체 냉각 창을 이동하고 EFL 및 -압출 후 수축을 끌어당겨 -초과 길이 제어냉각-물통 대화뿐만 아니라 나사 사양 대화에도 속합니다.

타이트 버퍼링

타이트 버퍼링은 제한적인 다이를 통해 매우 낮은 출력으로 250μm 코팅 섬유 바로 위에 열가소성 층을 적용하고 그 아래에는 내열성이 거의 없는 아크릴레이트 코팅을 적용합니다. 여기서 길이는 처리량 -보다는 용융 품질과 압력 안정성을 구매하지만 핫스팟을 허용하지 않는 섬유에서 밀리미터 떨어진 복합재에 대한 체류 시간도 구매합니다. 짧고 프로파일이 좋은-나사가 표준입니다. 의 대조적인 요구단단한-버퍼 및 느슨한-튜브 구조하나의 나사 사양이 플랜트를 덮을 수 없는 이유를 가장 명확하게 보여줍니다.

폴리에틸렌 피복

가장 관대 한 역. MDPE 및 HDPE는 처리 범위가 넓으며 적당한 헤드 압력의 튜빙 툴링은 긴 측정 섹션이 데이터시트에서 암시하는 것보다 적은 수익을 가져온다는 것을 의미합니다. 길이가 중요한 부분은 분산 - 카본 블랙과 UV 또는 설치류 방지 첨가제가 벽을 통해 고르게 분포되어야 하는- 것입니다. 25:1~30:1 비율의 배리어 또는 믹싱 스크류는 일반적으로 더 긴 범용 스크류보다 더 나은 성능을 발휘합니다.- 직경 안정성을 위해 용융 펌프가 장착된 경우 36:1에 대한 압력 논쟁은 대부분 사라집니다.

LSZH 및 난연성{0}}피복

노선에서 가장 관용성이 낮은 역입니다.저-연기 제로-할로겐 화합물매우 높은 미네랄 충전재를 함유하고 알루미늄 삼수화물은 일반 폴리올레핀 처리 온도보다 그리 높지 않은 온도에서 물을 방출하기 시작합니다. - 분해는 바로 화합물을 난연성으로 만드는 메커니즘이며-배럴 내부에서 일어나서는 안되는 일입니다. 높은 점도, 높은 전단 가열 및 낮은 열 헤드룸이 좁은 창에 결합됩니다.

이는 케이블 압출에서 가장 명확한 사례입니다.L/D가 적을수록 좋습니다: 더 짧은 나사, 낮은-전단 프로파일, 넉넉한 냉각, 보수적인 나사 속도. 비교PE, LSZH 및 PVC 외장재의 가공 거동견적을 통해 L/D 수치를 비교하는 것보다 나사 선택을 위한 훨씬 더 생산적인 출발점입니다.

국별 권장 L/D 범위

이를 사양이 아닌 스크류 설계자와의 대화를 위한 출발점으로 삼으십시오. 직경, 채널 깊이, 압축 프로필, 스크류 속도 범위 및 구동 토크가 모두 답을 움직입니다.

케이블 라인의 환기 및 건조

통풍형 2{0}}단 나사는 케이블 플랜트의 긴 L/D에 가장 강력한 케이스입니다. 일반적으로 대략 4~6 직경으로 인용되는 감압 및 배출 구역 - -은 녹지 않으며 압력도 생성하지 않습니다. 계량 섹션이 크로스헤드에 대해 재압력을 가하기 전에 용융물에서 수분과 휘발성 물질을 끌어내기 위해 존재합니다.

익숙한 경험 법칙은 24:1 단일 스테이지 나사의 출력과 일치하려면 30:1 2{2}}스테이지 나사가 필요하다는 것입니다. 이는 두 가지가 동일한 직경, 스크류 속도, 드라이브 패키지, 재료, 채널 깊이, 다이 압력 및 용융-온도 상한을 공유하는 경우에만 적용됩니다. 공식이 아닌 계획 수당입니다.

대부분의 케이블 플랜트의 경우 경제성 측면에서 건조가 유리합니다. PBT와 많은 충전 화합물은 저장 중에 습기를 흡수하며 잘 작동되는 건조기는 배럴, 나사, 가열 및 바닥 공간의 6배 직경보다 저렴하며 - 또한 작업자가 아닌 라인 속도에 따라 출력이 결정되는 라인에서 부분적으로 충전된 2단계에서 발생할 수 있는 통풍구 범람 문제를 방지합니다.

더 긴 나사로 인해 케이블이 손상되는 경우

초과 길이는 먼저 용융 온도로 나타나며, 케이블 압출에서 용융 온도는 편안함 문제가 아닌 제품 사양 문제입니다.

• 품질 저하 및 색상 변화PE의 환경 응력 균열 저항성이 손실됨.
• 부가적인 실패- UV 안정제 및 난연성- 성능은 다이로 가는 도중에 조리되지 않은 화합물에 따라 달라집니다.
• 플레이트-아웃크로스헤드와 다이 랜드에서는 장기간 생산에 걸쳐 다이 라인, 표면 결함 및 직경 드리프트가 발생합니다.
• 용융 강도 손실드로우다운 시-공구 조정이 완전히 수정되지 않는 타원성과 벽 편심을 생성합니다.
• EFL 및 수축 드리프트느슨한 튜브 라인에서 냉각 창이 더 이상 제공되지 않는 용융 온도를 중심으로 설계되었기 때문입니다.

용융 온도가 바인딩 제약 조건이 되면 다이에서 측정된 출력은 어디에 있는 - 무엇이든 의미하지 않습니다.배럴 및 용융 온도 제어더 이상 패널의 설정이 아니며 구입한 기계에 내장된 제한이 됩니다.

두 가지 메커니즘을 명시적으로 명명할 가치가 있습니다.

• 과도하게-전환 구간이 길면 용융 속도가 빨라지기보다는 속도가 느려질 수 있습니다.쉽게 녹는-폴리올레핀의 경우 압축을 너무 많은 직경에 걸쳐 분산시키면 고체 층이 너무 점진적으로 압축되고 용융 필름이 두꺼워지며 용융을 촉진하는 전단 속도가 낮아지고 때로는 고체 층이 파괴되기도 합니다.- 그 효과는 실제적이지만 기하학적-의존적 - 일반적으로 짧은 나사의 경우가 아니라 용융 길이를 수지에 일치시켜야 한다고 주장합니다.
• 용융 펌프는 압력 인수를 변경했습니다.기어 펌프가 헤드 압력과 출력 평탄화를 처리하는 경우 스크류는 더 이상 자체적으로 토출 압력을 구축할 필요가 없으며 긴 측정 섹션의 가치가 훨씬 낮아집니다.

케이블 압출기의 L/D 선택 방법

1. 라인 속도와 레이어 형상부터 시작하십시오.kg/h 단위의 출력은 선택한 목표가 아니라 케이블의 결과입니다. 직경의 크기를 정하고 그에 맞춰 구동한 다음 길이에 대해 논의합니다.
2. 화합물을 특성화하십시오.공정 전단 속도에서의 점도, 전단 박화 정도, 충전재 로딩, 결정화도, 벌크 밀도 및 무엇보다도 용융-온도 상한선. 레진 공급업체는 이를 공개하고 일부는 Arkema가 자사에서 한 것처럼 최소 L/D를 명시적으로 명시합니다.전선 및 케이블 처리 지침.
3. 대화에 크로스헤드를 가져오세요.툴링 유형, 다이 압력 및 수축률-은 측정 길이가 실제로 얼마나 유용한지를 결정합니다.
4. 건조와 환기를 결정하십시오.스테이션을 환기시켜야 하는 경우 대략 4~6D를 추가하고-총 비용을 재검토합니다.
5. 레이어에 필요한 분산을 확인하세요.카본 블랙, 난연제 및 UV 패키지에는 원시 길이보다는 차단재 또는 혼합 프로필이 필요할 수 있습니다.
6. 화합물이 얼마나 자주 바뀔지 물어보십시오.전용 외장 라인을 긴밀하게 최적화할 수 있습니다. 올해 PE를 실행하고 다음으로 LSZH를 운영하는 라인은 유연성의 이점을 누리며, 이는 더 긴 나사에 대한 정당한 주장입니다.
7. 기기에서 확인하세요.생산 라인 속도로 테스트하고 용융 온도, 헤드 압력, 모터 부하, 직경 및 타원형 -을 측정하고 승인 전에 느슨한 튜브에서 EFL -을 측정합니다.

나사 길이가 잘못되었다는 표시

프로세스가 너무 깁니다.

• 일반 라인 속도에서 용융 온도가 설정점보다 훨씬 높으며, 배럴 구역은 대부분의 실행 동안 냉각됩니다.
• 특히 라인 정지 후 체류 시간에 따라 악화되는 변색, 젤 또는 플레이트 아웃.
• EFL 또는 -압출 후 수축이 냉각통에 변화 없이 레시피에서 표류합니다.
• 스크류 속도가 감소하면 개선되는 드로우다운 시 타원형 또는 늘어짐-.

프로세스가 너무 짧습니다.

• 피복에 녹지 않은 입자, 젤 또는 눈에 띄게 불량한 카본 블랙 분산액.
• 압력 및 출력 급상승은 드럼 길이에 따라 직경 변화로 나타납니다.
• 컴파운드가 허용하는 것보다 더 빠르게 스크류를 작동시키지 않으면 헤드 압력에 도달할 수 없습니다.
• 툴링, 진공 또는 라인{0}}속도 조정에 반응하지 않는 벽 두께 변화.

이러한 증상은 나사 프로파일, 크로스헤드 툴링 및 온도{0}} 프로파일 결함과 겹치므로 기계 길이가 잘못되었다고 결론을 내리기 전에 진단을 확인하세요.

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