塑料電線電纜的主要絕緣材料和護層材料是塑料。熱塑性塑料性能優越，具有良好的加工工藝性能，尤其是用於電線電纜擠製絕緣層和護層生產時工藝簡便。電線電纜塑料絕緣層和護層生產的基本方式是采用單螺杆擠出機連續擠壓進行的。由於擠出機具有連續擠出的特點，所以塑料絕緣和護套的生產過程也是連續進行的。就電線電纜生產而言，產品規格的差異，擠製部件的不同，往往決定了擠製設備及工藝參數的某些變化。但總的來講，各種產品，各個部件的擠塑包覆工藝是大同小異的，下麵以一般為主，個別為輔對擠塑原理、工藝與模具類型進行介紹。

第1節   塑料的擠製 塑料擠出的基本原理

    擠塑機的工作原理是：利用特定形狀的螺杆，在加熱的機筒中旋轉，將由料鬥中送來的塑料向前擠壓，使塑料均勻的塑化（即熔融），通過機頭和不同形狀的模具，使塑料擠壓成連續性的所需要的各種形狀的塑料層，擠包在線芯和電纜上。

   1.塑料擠出過程

    電線電纜的塑料絕緣和護套使是采用連續擠壓方式進行的，擠出設備一般是單螺杆擠塑機。塑料在擠出前，要事先檢查塑料是否潮濕或有無其它雜物，然後把螺杆預熱後加入料鬥內。在擠出過程中，裝入料鬥中的塑料借助重力或加料螺旋進入機筒中，在旋轉螺杆的推力作用下，不斷向前推進，從預熱段開始逐漸的向均化段運動；同時，塑料受到螺杆的攪拌和擠壓作用，並且在機筒的外熱及塑料與設備之間的剪切摩擦的作用下轉變為粘流態，在螺槽中形成連續均勻的料流。在工藝規定的溫度作用下，塑料從固體狀態轉變為熔融狀態的可塑物體，再經由螺杆的推動或攪拌，將完全塑化好的塑料推入機頭；到達機頭的料流，經模芯和模套間的環形間隙，從模套口擠出，擠包於導體或線芯周圍，形成連續密實的絕緣層或護套層，然後經冷卻和固化，製成電線電纜產品。

2. 擠出過程的三個階段

     塑料擠出最主要的依據是塑料所具有的可塑態。塑料在擠出機中完成可塑過程成型是一個複雜的物理過程，即包括了混合、破碎、熔融、塑化、排氣、壓實並最後成型定型。大家值的注意的是這一過程是連續實現的。然而習慣上，人們往往按塑料的不同反應將擠塑過程這一連續過程，人為的分成不同階段，即為：塑化階段（塑料的混合、熔融和均化）；成型階段（塑料的擠壓成型）；定型階段（塑料層的冷卻和固化）。

      第一階段是塑化階段。也稱為壓縮階段。它是在擠塑機機筒內完成的，經過螺杆的旋轉作用，使塑料由顆粒狀固體變為可塑性的粘流體。塑料在塑化階段取得熱量的來源有兩個方麵：一是機筒外部的電加熱；二是螺杆旋轉時產生的摩擦熱。起初的熱量是由機筒外部的電加熱產生的，當正常開車後，熱量的取得則是由螺杆選裝物料在壓縮、剪切、攪拌過程中與機筒內壁的摩擦和物料分子間的內摩擦而產生的。          第二階段是成型階段。它是在機頭內進行的，由於螺杆旋轉和壓力作用，把粘流體推向機頭，經機頭內的模具，使粘流體成型為所需要的各種尺寸形狀的擠包材料，並包覆在線芯或導體外。    

      第三階段是定型階段。它是在冷卻水槽或冷卻管道中進行的，塑料擠包層經過冷卻後，由無定型的塑性狀態變為定型的固體狀態。

3.塑化階段塑料流動的變化

    在塑化階段，塑料沿螺杆軸向被螺杆推向機頭的移動過程中，經曆著溫度、壓力、粘度，甚至化學結構的變化，這些變化在螺杆的不同區段情況是不同的。塑化階段根據塑料流動時的物態變化過程又人為的分成三個階段，即加料段、熔融段、均化段，這也是人們習慣上對擠出螺杆的分段方法，各段對塑料擠出產生不同的作用，塑料在各段呈現不同的形態，從而表現出塑料的擠出特性。

      在加料段，首先就是為顆粒狀的固體塑料提供軟化溫度，其次是以螺杆的旋轉與固定的機筒之間產生的剪切應力作用在塑料顆粒上，實現對軟化塑料的破碎。而最主要的則是以螺杆旋轉產生足夠大的連續而穩定的推力和反向摩擦力，以形成連續而穩定的擠出壓力，進而實現對破碎塑料的攪拌與均勻混合，並初步實行熱交換，從而為連續而穩定的擠出提供基礎。在此階段產生的推力是否連續均勻穩定、剪切應變率的高低，破碎與攪拌是否均勻都直接影響著擠出質量和產量。

     在熔融段，經破碎、軟化並初步攪拌混合的故態塑料，由於螺杆的推擠作用，沿螺槽向機頭移動，自加料段進入熔融段。在此段塑料遇到了較高溫度的熱作用，這是的熱源，除機筒外部的點加熱外，螺杆旋轉的摩擦熱也在起著作用。而來自加料段的推力和來自均化段的反作用力，使塑料在前進中形成了回流，這回流產生在螺槽內以及螺杆與機筒的間隙中，回流的產生不但使物料進一步均勻混合，而且使塑料熱交換作用加大，達到了表麵的熱平衡。由於在此階段的作用溫度已超過了塑料的流變溫度，加之作用時間較長，致使塑料發生了物態的轉變，與加熱機筒接觸的物料開始熔化，在機筒內表麵形成一層聚合物熔膜，當熔膜的厚度超過螺紋頂與機筒之間的間隙時，就會被旋轉的螺紋刮下來，聚集在推進螺紋的前麵，形成熔池。由於機筒和螺紋根部的相對運動，使熔池產生了物料的循環流動。螺棱後麵是固體床（固體塑料），物料沿螺槽向前移動的過程中，由於熔融段的螺槽深度向均化段逐漸變淺，固體床不斷被擠向機筒內壁，加速了機筒向固體床的傳熱過程，同時螺杆的旋轉對機筒內壁的熔膜產生剪切作用，從而使熔膜和固體床分界麵的物料熔化，固體床的寬度逐漸減小，知道完全消失，即由固態轉變為粘流態。此時塑料分子結構發生了根本的改變，分子間張力極度鬆弛，若為結晶性高聚物，則其晶區開始減少，無定形增多，除其中的特大分子外，主體完成了塑化，即所謂的“初步塑化”，並且在壓力的作用下，排除了固態物料中所含的氣體，實現初步壓實。         在均化段，具有這樣幾個突出的工藝特性：這一段螺杆螺紋深度最淺，即螺槽容積最小，所以這裏是螺杆與機筒間產生壓力最大的工作段；另外來自螺杆的推力和篩板等處的反作用力，是塑料“短兵相接”的直接地帶；這一段又是擠出工藝溫度最高的一段，所以塑料在此階段所受到的徑向壓力和軸向壓力最大，這種高壓作用，足以使含於塑料內的全部氣體排除，並使熔體壓實，致密。該段所具有的“均壓段”之稱即由此而得。而由於高溫的作用，使得經過熔融段未能塑化的高分子在此段完成塑化，從而最後消除“顆粒”，使塑料塑化充分均勻，然後將完全塑化熔融的塑料定量、定壓的由機頭均勻的擠出。    

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