Diskussion über den Extrusionsprozess raucharmer, halogenfreier Kabel

Mit der Entwicklung der Flammschutztechnologie für Kabelmaterialien sind ständig neue Arten von flammhemmenden Kabeln entstanden, die sich von den ursprünglichen gewöhnlichen flammhemmenden Kabeln zu raucharmen, halogenfreien, flammhemmenden Kabeln und raucharmen, halogenfreien, flammhemmenden Kabeln entwickelt haben . Dies deutet darauf hin, dass die Anforderungen an flammhemmende Kabel in den letzten Jahren immer höher geworden sind.

In Ländern wie Europa, den Vereinigten Staaten und Japan sind umweltfreundliche Draht- und Kabelprodukte zum Mainstream aller Kabelarten geworden. Die Regierungen verbieten strikt die Verwendung oder Einfuhr nicht umweltfreundlicher Kabel. Gewöhnliche flammhemmende Materialien enthalten eine große Menge Halogen. Beim Verbrennen erzeugen sie eine große Menge Rauch und giftiges, ätzendes Halogenwasserstoffgas. Halogenfreier Flammschutz wird vor allem bei Polyolefinen erreicht. Daher werden raucharme, halogenfreie Kabel der Hauptentwicklungstrend der Zukunft sein. Daher wird die Extrusion raucharmer, halogenfreier Kabelmaterialien unter folgenden Gesichtspunkten diskutiert.

1. Extrusionsausrüstung
   A. Der Hauptbestandteil der Draht- und Kabelextrusionsausrüstung ist die Schnecke, die mit dem Anwendungsbereich und der Produktionseffizienz des Extruders zusammenhängt. Um den Anforderungen unterschiedlicher Kunststoffverarbeitung gerecht zu werden, gibt es viele Arten von Schneckenkonstruktionen. Halogenfreie, flammhemmende Kabelmaterialien mit geringer Rauchentwicklung enthalten hochgefülltes Magnesiumhydroxid oder Aluminiumhydroxid. Daher werden für die Auswahl der Schrauben im Allgemeinen gewöhnliche Schrauben verwendet, deren Kompressionsverhältnisse nicht zu groß sein sollten, normalerweise ist ein Wert zwischen 1:1 und 1:2,5 besser geeignet.
   B. Ein weiterer wichtiger Faktor, der die Extrusion von raucharmen, halogenfreien Kabelmaterialien während des Extrusionsprozesses beeinflusst, ist die Kühlvorrichtung des Extruders. Aufgrund der besonderen Beschaffenheit raucharmer, halogenfreier Materialien entsteht durch Reibung während des Extrusionsprozesses eine große Wärmemenge. Dies erfordert, dass die Extrusionsausrüstung über eine gute Kühlvorrichtung zur Steuerung der Prozesstemperatur verfügt. Dies ist ein Problem, das nicht ignoriert werden kann. Bei zu hohen Temperaturen bilden sich große Poren auf der Kabeloberfläche; Wenn die Temperatur zu niedrig ist, erhöht sich der Gesamtstrom des Geräts und das Gerät ist anfällig für Schäden.
2. Extrusionsformen
   Aufgrund der hohen Füllmaterialien in raucharmen, halogenfreien Kabelmaterialien gibt es erhebliche Unterschiede in der Schmelzfestigkeit, dem Ziehverhältnis und der Viskosität zwischen ihnen und anderen Kabelmaterialien im geschmolzenen Zustand. Daher ist auch die Auswahl der Formen unterschiedlich. Erstens bei der Wahl der Extrusionsmethoden für Formen. Für die Extrusion raucharmer, halogenfreier Kabelmaterialien sollte die Extrusionsform für die Isolierung vom Extrusionstyp sein und bei der Extrusion des Mantels sollte der Halbextrusionstyp verwendet werden. Nur so kann die Zugfestigkeit, Dehnung und Oberflächenbeschaffenheit des Materials in vollem Umfang gewährleistet werden. Zweitens bei der Auswahl der Matrizenhülsen. Bei der Verwendung von Extrusionsformen ist aufgrund der hohen Viskosität des Materials der Druck am Düsenkopf groß und das Material dehnt sich aus, wenn es die Form verlässt. Daher sollte die Matrizenhülse etwas kleiner als die tatsächliche Größe sein. Schließlich sind die mechanischen Eigenschaften von raucharmen, halogenfreien Materialien nicht so gut wie die von gewöhnlichen Kabelmaterialien und raucharmen, halogenfreien Materialien. Sein Streckverhältnis ist gering und beträgt nur etwa 2,5 bis 3,2. Daher sollten bei der Auswahl der Formen auch deren Zeicheneigenschaften berücksichtigt werden. Dies erfordert, dass die Auswahl und Anpassung der Matrizenhülsen nicht zu groß ist, da sonst die Oberfläche des Kabels nicht dicht ist und die Umspritzung locker wird.
   Ein weiterer Punkt: Die Motorleistung der Hauptmaschine sollte groß genug sein. Aufgrund der relativ hohen Viskosität von LSHF-Materialien funktioniert eine unzureichende Leistung nicht.
   Ein Punkt, an dem man sich nicht einig ist: Die Länge des Galerieabschnitts der Extrusionsform sollte nicht zu lang sein, normalerweise weniger als 1 mm. Wenn es zu lang ist, ist die Scherkraft zu groß.
   1. Bei halogenfreien Materialien ist die Verwendung einer Schnecke mit niedrigem Verdichtungsverhältnis für die Verarbeitung in Ordnung. (Ein großes Kompressionsverhältnis führt zu einer starken Wärmeentwicklung innerhalb und außerhalb des Kunststoffs, und ein großes Verhältnis von Länge zu Durchmesser führt zu einer langen Aufheizzeit des Kunststoffs.)
   2. Aufgrund der Zugabe einer großen Menge Flammschutzmittel in raucharmen, halogenfreien Materialien treten große Schwierigkeiten beim Extrusionsprozess auf. Die Scherkraft der Schraube auf die halogenfreien Materialien ist groß. Am effektivsten ist derzeit der Einsatz einer speziellen Extrusionsschnecke für halogenfreie Materialien.
   3. Beim Extrudieren entsteht an der äußeren Matrizenöffnung ein materialähnlicher Augenausfluss. Wenn mehr davon vorhanden ist, setzt es sich am Draht fest und bildet kleine Partikel, die dessen Aussehen beeinträchtigen. Ist Ihnen das schon einmal begegnet? Habt ihr gute Lösungen? Es handelt sich um einen Niederschlag, der an der äußeren Düsenöffnung haftet. Die Temperatur der Matrizenöffnung zu senken und die Form so einzustellen, dass sie etwas gedehnt wird, wird die Situation erheblich verbessern. Ich stehe auch oft vor diesem Problem und habe keine grundsätzliche Lösung gefunden. Ich vermute, dass es an der schlechten Verträglichkeit der Materialkomponenten liegt. Es wird gesagt, dass das Backen mit einer Lötlampe funktionieren kann, aber die Temperatur sollte nicht zu hoch sein, da sonst die Isolierung beschädigt wird. Wenn die Temperatur des Düsenkopfs hoch ist, kann das Problem durch eine leichte Senkung der Temperatur gelöst werden. Für dieses Problem gibt es zwei Lösungen: 1) Blasen Sie mit einer Luftpistole, vorzugsweise mit heißer Luft; 2) Ändern Sie das Design der Form, indem Sie an der Matrizenöffnung einen kleinen Vorsprung anbringen. Die Höhe des Vorsprungs beträgt üblicherweise etwa 1 mm. Aber ich weiß nicht, ob es inländische Hersteller gibt, die solche Formen herstellen können. Das Problem der Ausfällung an der Düsenöffnung während der Extrusion von raucharmen, halogenfreien Materialien kann durch die Installation einer Heißluft-Entschlackungseinrichtung an der Düsenöffnung gelöst werden. Unser Unternehmen wendet diese Methode derzeit an und die Wirkung ist sehr gut.
      Ein zusätzlicher Punkt: Bei der Herstellung raucharmer, halogenfreier Materialien ist es am besten, für die Rohrextrusion eine halbrohrförmige Extrusionsform zu verwenden. Darüber hinaus sollte die Oberflächengüte der Form hoch sein, um das Auftreten von Augenausfluss-ähnlichen Ablagerungen an der äußeren Formöffnung zu vermeiden.
   4. Frage: Bei der Herstellung raucharmer, halogenfreier Materialien steigt derzeit die Temperatur in der vierten Zone des Zylinders immer weiter an. Nach Erhöhung der Geschwindigkeit steigt die Temperatur um etwa 40 Grad, wodurch das Material aufschäumt. Gibt es gute Lösungen? Für das Phänomen, dass bei der Extrusion von raucharmen, halogenfreien Materialien Blasen entstehen, gilt laut herkömmlicher Analyse Folgendes: Zum einen werden raucharme, halogenfreie Materialien leicht durch Feuchtigkeit beeinträchtigt. Vor der Extrusion ist es am besten, eine Trocknungsbehandlung durchzuführen; Zweitens sollte die Temperaturkontrolle während des Extrusionsprozesses angemessen sein. Die Scherkraft von halogenfreien Materialien während des Extrusionsprozesses ist groß und es entsteht natürliche Wärme zwischen dem Zylinder und der Schnecke. Es wird empfohlen, die eingestellte Temperatur relativ zu senken; Drei ist der Qualitätsgrund des Materials selbst. Viele Hersteller von Kabelmaterialien fügen einfach eine große Menge Füllstoff hinzu, um die Kosten zu senken, was zu einem zu hohen spezifischen Gewicht des Materials führt. Für das Phänomen, dass bei der Extrusion von raucharmen, halogenfreien Materialien Blasen entstehen, gilt laut herkömmlicher Analyse Folgendes: Zum einen werden raucharme, halogenfreie Materialien leicht durch Feuchtigkeit beeinträchtigt. Vor der Extrusion ist es am besten, eine Trocknungsbehandlung durchzuführen; Zweitens muss die Temperaturkontrolle während des Extrusionsprozesses angemessen sein. Die Scherkraft von halogenfreien Materialien während des Extrusionsprozesses ist groß und es entsteht natürliche Wärme zwischen dem Zylinder und der Schnecke. Es wird empfohlen, die eingestellte Temperatur relativ zu senken; Drei ist der Qualitätsgrund des Materials selbst. Viele Hersteller von Kabelmaterialien fügen einfach eine große Menge Füllstoff hinzu, um die Kosten zu senken, was zu einem zu hohen spezifischen Gewicht des Materials führt. Wenn es sich um einen Stiftschraubenkopf handelt, können damit auch raucharme, halogenfreie Materialien hergestellt werden? Nein, die Scherkraft ist zu groß und es entstehen Blasen. 1) Bestimmen Sie das Kompressionsverhältnis Ihrer Schnecke sowie die Form und Struktur in der vierten Zone, unabhängig davon, ob Umleitungsabschnitte oder Rückflussabschnitte vorhanden sind. In diesem Fall wird empfohlen, die Schraube auszutauschen. 2) Bestimmen Sie das Kühlsystem in der vierten Zone. Mit einem Ventilator können Sie Luft in diesen Bereich blasen, um ihn abzukühlen. 3) Grundsätzlich hat diese Situation nicht viel damit zu tun, ob das Material durch Feuchtigkeit beeinträchtigt wird oder nicht. Allerdings sollte die Extrusionsgeschwindigkeit von halogenfreien Mantelmaterialien nicht zu hoch sein.
   5. Beim Extrudieren raucharmer, halogenfreier Materialien sind folgende Punkte zu beachten: 1) Die Temperatur beim Extrudieren ist das Wichtigste. Die Temperaturregelung muss genau sein. Im Allgemeinen liegt der maximale Temperaturbedarf zwischen 160 und 170 Grad. Es sollte nicht zu hoch oder zu niedrig sein. Wenn die Temperatur zu hoch ist, neigt das Aluminiumhydroxid oder Magnesiumhydroxid im Material zur Zersetzung, was zu einer nicht glatten Oberfläche führt und seine Leistung beeinträchtigt. Wenn die Temperatur zu niedrig ist, ist die Scherkraft zu groß, der Extrusionsdruck ist zu groß und die Oberfläche ist nicht gut. 2) Beim Extrudieren ist es am besten, eine rohrförmige Extrusionsform zu verwenden. Beim Anpassen der Form sollte eine gewisse Dehnung vorhanden sein. Beim Extrudieren sollte sich der Dorn 1 – 3 mm hinter der Matrizenhülse befinden. Die Extrusionsgeschwindigkeit darf nicht zu hoch sein und sollte zwischen 7 und 12 m liegen. Wenn die Geschwindigkeit zu hoch ist, ist die Scherkraft zu groß und die Temperatur lässt sich nur schwer kontrollieren. (Obwohl LSZH nicht einfach zu verarbeiten ist, ist es definitiv nicht so langsam (wie von Little Bird erwähnt, 7 – 12 M). Wie auch immer, es ist auch eine Geschwindigkeit von 25 oder mehr, und der Außendurchmesser beträgt etwa 6 MM!! )
   6. Die Extrusionstemperatur von raucharmen, halogenfreien Materialien variiert je nach Größe des Extruders. Die Extrusionstemperatur, die ich mit einem 70-Typ-Extruder getestet habe, ist als Referenz wie folgt. Abschnitt 1: 170 Grad, Abschnitt 2: 180 Grad, Abschnitt 3: 180 Grad, Abschnitt 4: 185 Grad, Schneidkopf: 190 Grad, Maschinenauge: 200 Grad. Das Maximum kann 210 Grad erreichen. Die Zersetzungstemperatur des oben genannten Flammschutzmittels sollte 350 Grad betragen, damit es sich nicht zersetzt. Je höher der Schmelzindex des halogenfreien Materials ist, desto besser ist seine Fließfähigkeit und desto einfacher lässt es sich extrudieren. Daher kann es auch mit einer 150er-Schnecke extrudiert werden, solange die Fließfähigkeit des halogenfreien Materials gut genug ist. (Ich möchte Sie fragen, ob die von Ihnen genannte höchste Temperatur die angezeigte Temperatur oder die eingestellte Temperatur ist? Wenn wir das tun, überschreitet die eingestellte Temperatur im Allgemeinen 140 Grad nicht.) Ja, die Flammschutzleistung nimmt ab, wenn die Temperatur überschritten wird 160 Grad.
   7. Erfolgreiche Produktion mit einer BM-Schnecke mit einem Verdichtungsverhältnis von 3,0. Darüber mache ich mir auch Sorgen. Darf ich alle Experten fragen: Warum können für die Produktion keine Schnecken mit einem hohen Verdichtungsverhältnis (>1:2,5) verwendet werden? Die Scherkraft ist zu groß und es bilden sich Blasen. Unser Unternehmen verwendet 150, um raucharme, halogenfreie Kabel herzustellen, und die Wirkung ist sehr gut. Wir verwenden Schrauben mit gleichem Abstand und gleicher Tiefe, und die Heiztemperatur jedes Abschnitts sollte gut kontrolliert werden, da sonst Blasen oder Probleme mit dem alten Kleber auftreten. Es ist jedoch sehr problematisch. Jedes Mal müssen Schnecke und Riemenscheibe gewechselt werden, außerdem ist der Druck im Zylinder und im Düsenkopf groß.
   8. Meiner Meinung nach ist es besser, beim Extrudieren kein Vakuum zu erzeugen, um ein relatives Gleiten in radialer Richtung zu ermöglichen und nicht zu Rissen zu neigen.
   9. Es sollte jedoch darauf geachtet werden, die Materialausdehnung an der Einfüllöffnung zu verhindern.
   10. Unser Unternehmen verwendete zuvor gewöhnliche halogenfreie Materialien, die zum Weißwerden neigten. Jetzt verwenden wir GE-Materialien, die zwar teurer sind, bei denen es aber nicht zum Problem der Weißfärbung kommt. Ich würde gerne fragen, ob Ihre halogenfreien Materialien das Problem der Weißfärbung haben?
   11. Aufgrund der Zugabe einer großen Menge Flammschutzmittel in raucharmen, halogenfreien Materialien ist dies der Hauptgrund dafür, dass die Geschwindigkeit nicht erhöht werden kann, was zu großen Schwierigkeiten im Extrusionsprozess führt. Beim Extrudieren entsteht an der äußeren Matrizenöffnung ein materialähnlicher Augenausfluss. Wenn mehr davon vorhanden ist, setzt es sich am Draht fest und bildet kleine Partikel, die dessen Aussehen beeinträchtigen. Wie oben erwähnt, kann es mit einer Lötlampe gebacken werden. Die Temperatur sollte nicht zu hoch sein, da sonst die Isolierung beschädigt wird. Dies ist der schwierigste Kontrollpunkt im Prozess. Bei halogenfreien Materialien stellt die Verwendung eines niedrigen Verdichtungsverhältnisses und einer Hohlschnecke für die Verarbeitung kein Problem hinsichtlich der Verarbeitungsgeschwindigkeit dar. Aus Sicht kleiner Extrusionsmaschinen (mit einem Schneckendurchmesser von 100 mm oder weniger) und der Extrusion raucharmer, halogenfreier Drähte unter Verwendung von Vinylacetat-Copolymer als Basismaterial werden Aussehen und Leistung bei Verwendung normaler Drähte nicht wesentlich beeinträchtigt PVC-Schrauben und Spezialschrauben für raucharme, halogenfreie Materialien zur Produktion. Die kritischsten Faktoren, die die Extrusionsleistung und das Erscheinungsbild beeinflussen, sind nach wie vor die Formulierungen und Anteile verschiedener Flammschutzmittel, anderer Füllmaterialien und Grundmaterialien. Bei der Verwendung von PVC- und PE-Material-Extrusionsschnecken zur Herstellung von raucharmen, halogenfreien Materialien liegt das Kompressionsverhältnis gewöhnlicher PVC-Material-Extrusionsschnecken aufgrund der hohen Viskosität dieser Materialien bei etwa 2,5 – 3,0. Wenn solche Schnecken mit Kompressionsverhältnis verwendet werden, um raucharme, halogenfreie Materialien herzustellen, erreicht der Mischeffekt innerhalb der Schnecke während des Extrusionsprozesses nicht das Beste, während das Material in der Schnecke verbleibt, und das Material bleibt an der Schnecke haften Innenwand des Zylinders, was zu einer unzureichenden Leimabgabe führt, die Extrusionsgeschwindigkeit nicht erhöhen kann und gleichzeitig die Motorlast erhöht. Daher ist es nicht ratsam, sie zu verwenden. Bei einer Massenproduktion ist es am besten, eine Spezialschnecke mit niedrigem Verdichtungsverhältnis zu verwenden. Es wird empfohlen, dass das Komprimierungsverhältnis unter 1,8:1 liegt. Darüber hinaus muss die Motorleistung erhöht und ein geeigneter Wechselrichter ausgewählt werden, um den besten Extrusionseffekt und die beste Drahtleistung zu erzielen.
   12. Die Gesamtprobleme von raucharmen, halogenfreien Materialien sind: 1) Es gibt Poren im extrudierten Produkt; 2) Die Oberflächenbeschaffenheit ist schlecht; 3) Die Leimleistung ist gering; 4) Die Reibungswärme der Schraube ist groß.
   13. Beim Extrudieren von halogenfreien, raucharmen, flammhemmenden Materialien ist die Viskosität des Materials hoch, da die Temperatur nicht zu hoch sein darf. Die Schnecke der Extrusionsmaschine sollte mit 20/1 ausgewählt werden und das Kompressionsverhältnis sollte nicht größer als 2,5 sein. Aufgrund der großen Scherkraft ist der natürliche Temperaturanstieg groß. Zum Kühlen der Schraube verwenden Sie am besten Wasser. Das Backen mit einer Lötlampe bei schwacher Hitze ist wirksamer für die Augenentladung an der Matrizenöffnung und führt nicht zu einer Zerstörung der Isolierung.
   14. Ich suche Hilfe für das Verhältnis von raucharmen und halogenfreien Extrusionsformen. Das Streckverhältnis beträgt 1,8 – 2,5, der Streckbalancegrad beträgt 0,95 – 1,05. Das Streckverhältnis ist etwas kleiner als das von PVC. Versuchen Sie, die passende Form kompakt zu gestalten! Das Streckverhältnis beträgt etwa 1,5. Der Dorn muss den Draht nicht tragen. Verwenden Sie die Halbextrusionsmethode. Die Wassertemperatur des ersten Wassertanks beträgt 70 – 80°. Dann kommt Luftkühlung und schließlich Wasserkühlung zum Einsatz.