塑料電(dian)線電纜的主要絕緣材料(liao)和護層(ceng)材料是塑料。熱塑性(xing)塑料性能優越，具有(you)良好的(de)加(jia)工工(gong)藝(yi)性能(neng)，尤其是(shi)用於電線電纜擠製絕緣(yuan)層和(he)護層生產時工藝簡便。電線電纜塑(su)料絕緣層和護層生產的基(ji)本方(fang)式是采(cai)用單螺(luo)杆擠出機連續擠(ji)壓(ya)進(jin)行的。由(you)於擠出機具有連續擠出的特(te)點(dian)，所(suo)以塑料絕(jue)緣和護套的生產過程(cheng)也是連續進行(xing)的。就(jiu)電線電纜生產而言(yan)，產品規格的差異(yi)，擠製(zhi)部件的不(bu)同(tong)，往往決定了(le)擠製設備及工藝參(can)數的某些變化(hua)。但總的來(lai)講，各種(zhong)產品(pin)，各(ge)個部件的擠塑包覆(fu)工藝是大同小異的，下麵以一(yi)般(ban)為主(zhu)，個別為輔對擠塑原理、工藝與(yu)模具類型進行介紹。

第(di)1節   塑料的擠製 塑料擠出的基本原理

    擠塑機的工作原理(li)是：利(li)用特定形狀的螺杆，在加熱的機筒中旋轉，將由料鬥(dou)中送來的塑料向前擠壓，使塑料均勻的塑化（即熔融(rong)），通過機頭(tou)和不同形狀的模具，使塑料擠壓成(cheng)連續性的所需(xu)要的各種形狀的塑料層，擠包(bao)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(hu)套使是采用(yong)連續擠壓方式進行的，擠出(chu)設備一般是單螺杆擠塑機。塑料在(zai)擠出前，要事先檢查塑料是否潮濕或有無(wu)其它雜物(wu)，然後把(ba)螺杆(gan)預熱(re)後(hou)加入料鬥內。在擠出過程中(zhong)，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(zuo)用下，不斷向前推進，從(cong)預(yu)熱段開(kai)始逐漸的向均化段運動；同時(shi)，塑料受到螺杆的攪拌和擠壓作用，並且(qie)在機筒的外熱及塑料與設備(bei)之間的剪切(qie)摩擦的作用下轉(zhuan)變(bian)為粘流態(tai)，在螺槽中形成連續(xu)均勻的料流(liu)。在工藝規定的溫(wen)度作用下，塑料從固(gu)體狀態轉變為(wei)熔融狀態的可塑物體，再(zai)經(jing)由螺杆的推動(dong)或攪(jiao)拌，將完(wan)全塑化好的塑料推入機(ji)頭；到達(da)機頭的料流，經模芯和模(mo)套間的環形間隙(xi)，從模套(tao)口(kou)擠出，擠包於導體或線芯(xin)周圍(wei)，形成連續密(mi)實的絕緣層或護套層，然(ran)後經冷卻(que)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(yi)據是塑料所具有的可塑態。塑料在擠出機中完成可塑過(guo)程成型是一個複雜的物理過程，即包括了混合、破(po)碎、熔融、塑化、排氣(qi)、壓實(shi)並(bing)最後成型定型(xing)。大(da)家值的注(zhu)意的是這一過程是連續實現(xian)的。然而習慣上，人們(men)往往按塑料的不同反應(ying)將(jiang)擠塑過程這一連續過程，人為的分成不同階段，即(ji)為：塑化階(jie)段（塑料的混合、熔(rong)融和均(jun)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(shi)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(yuan)有兩個方麵：一是機筒外部的電加熱；二(er)是螺杆旋轉時產生(sheng)的摩擦熱。起初的熱量(liang)是由機筒外(wai)部的電加熱產生的，當(dang)正(zheng)常(chang)開車(che)後，熱量的取得則(ze)是由螺杆選裝物料在壓縮、剪(jian)切、攪拌過程中與機筒(tong)內壁的摩擦和物料分子(zi)間(jian)的內摩擦(ca)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(zhan)流體成型為所需要(yao)的各種尺(chi)寸形狀(zhuang)的擠包材料，並包覆在線芯或(huo)導(dao)體外。    

      第三(san)階段是定型階段。它(ta)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(zhou)向被(bei)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(gou)的變化，這(zhe)些(xie)變化在螺杆的不同區段(duan)情(qing)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(fen)成三個階段，即加料段、熔融段、均化段，這也是人們習慣上對(dui)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(er)表現出塑料的擠出特性。

      在加料段，首先就是為顆(ke)粒狀的固體塑料提供軟(ruan)化溫度，其次(ci)是以螺杆的旋轉與固定(ding)的機筒之間產生的剪切應力作用在塑料顆粒(li)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(wen)定的推力和反向摩擦力，以形(xing)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(chu)步實行熱交換(huan)，從而為連續而穩定的擠出提供基礎。在此(ci)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(fou)均勻(yun)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(ban)混合的故態塑料，由於(yu)螺杆的推(tui)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(yu)到了較高溫度的熱作用，這是的熱源，除(chu)機筒外部(bu)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(li)和來自均化段的反作用力，使塑料在前進中形成了回(hui)流，這回流產生在螺槽(cao)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(biao)麵(mian)的熱平衡。由於在此階段的作用溫度已超(chao)過了塑料的流變溫度，加之作用時間較長，致(zhi)使塑料發生了物態的轉變，與加熱機筒接觸(chu)的物料開始(shi)熔化，在機筒內表麵形成一層聚合(he)物熔膜，當熔膜的厚度超過螺紋頂(ding)與機筒之間的間隙時，就會被旋轉的螺紋刮(gua)下來，聚集在推進螺紋的前麵，形成熔池。由於機筒和螺紋根(gen)部的相(xiang)對運動，使熔池產生了物料的循(xun)環流動。螺棱後麵是固體床（固體(ti)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(du)向均化段逐漸變淺(qian)，固體床(chuang)不斷(duan)被擠向機筒內壁，加速(su)了機筒向(xiang)固體床的傳熱過程，同時螺杆的旋(xuan)轉對機筒內(nei)壁的熔膜產(chan)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(jian)減小(xiao)，知(zhi)道完全消失(shi)，即由固態轉變為粘流態。此時塑料分子結(jie)構發生了根本的改變，分子間張力極度鬆弛(chi)，若為結晶性高聚(ju)物，則其晶區(qu)開始減(jian)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(wei)的“初步塑化”，並且在壓力的作用下，排除了固態物料中所含(han)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(zui)小，所以(yi)這裏是螺杆與機筒間產生壓力最大的工作段；另(ling)外來自螺杆的推力和篩板(ban)等處(chu)的反作用力，是塑料“短(duan)兵(bing)相接(jie)”的直(zhi)接地帶(dai)；這一段又是擠出工藝溫度最高(gao)的一段，所以塑料在此階段所受到(dao)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(quan)部氣體排除，並使熔體壓實，致密。該(gai)段所具(ju)有的“均壓段”之稱即由此而得(de)。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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