彭永紅

(無錫電纜廠有限公司，江蘇 無錫214028)

0 引言

我公司出口的架空塑料絕緣電纜主要用于國(guó)外家庭配電需要，其中有一根中性線，要求在黑色絕緣表面有對(duì)稱均勻分布的三條黃色標(biāo)志。國(guó)內(nèi)絕緣線的分色一般采用二條顏色標(biāo)志，并且只對(duì)色條的寬度有要求，對(duì)色條的厚度不考核。我公司現(xiàn)有設(shè)備也只能生產(chǎn)帶有二條黃色標(biāo)志的雙色絕緣線。因此，試制有三條黃色標(biāo)志的黃－黑雙色塑料線芯，有較大難度。

1 技術(shù)關(guān)鍵

該架空塑料絕緣電纜中性線的生產(chǎn)技術(shù)關(guān)鍵為三條黃色標(biāo)志要求均勻分布，即在三等分位置上分布在絕緣線芯上，并且每條標(biāo)志寬度為3.0～3.3 mm，各色條不能有粗有細(xì);而且必須做到厚度0.2～0.3 mm，即黃色標(biāo)志色條不能太深也不能太淺。

2 雙色線擠出原理

黃－黑雙色塑料絕緣線芯，可采用縱包、涂色或擠包工藝生產(chǎn)。根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)要求和對(duì)國(guó)外同類產(chǎn)品的分析，結(jié)合本公司的設(shè)備條件，針對(duì)客戶要求，我們選定采用擠包工藝生產(chǎn)。擠黑色絕緣層的主機(jī)是通用的 90型擠塑機(jī)。擠黃色塑料色條的副機(jī)可以是通用擠塑機(jī)，但為使其結(jié)構(gòu)輕巧，便于和不同規(guī)格主擠塑機(jī)組合，我們以小型擠塑機(jī) 30型擠塑機(jī)作副機(jī)，用立式或臥式均可，我公司采用了立式，因?yàn)槠湔嫉孛娣e較小。

兩種不同顏色的電纜料，由加料斗分別進(jìn)入各自的機(jī)筒，在兩個(gè)機(jī)筒內(nèi)加熱塑化后，經(jīng)螺桿作用從機(jī)頭擠出，副機(jī)黃色塑料由主機(jī)機(jī)頭上部的進(jìn)料口注入，通過主機(jī)機(jī)頭內(nèi)部的雙色均勻環(huán)，與主機(jī)的黑色塑料在模套和模芯后緣處會(huì)合，在黑色絕緣表面上同時(shí)擠上三根直條的薄層黃色塑料，即可完成線芯絕緣層雙色擠出。通常其寬度及厚度可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，然后通過不銹鋼冷卻水槽進(jìn)行水冷卻，使絕緣層迅速凝固成型，并由牽引機(jī)調(diào)節(jié)牽引速度以控制電纜外徑尺寸，最后由收排線裝置收線成盤。

3 雙色均勻環(huán)的設(shè)計(jì)

雙色均勻環(huán)是制造雙色線的關(guān)鍵，特別是黃色塑料出料口的形狀和尺寸與色條的寬度有密切關(guān)系。在雙色均勻環(huán)的設(shè)計(jì)中，副機(jī)塑料注入到雙色均勻環(huán)的部位要選擇得當(dāng)，這樣才能使機(jī)頭內(nèi)料流維持均壓，防止出料不均勻，克服色條時(shí)寬時(shí)狹、厚度不易控制的弊病。

為了生產(chǎn)均勻分布、寬度與厚度符合要求的雙色絕緣線，我們對(duì)雙色均勻環(huán)進(jìn)行了下述多次設(shè)計(jì)。

3.1 第一次設(shè)計(jì)

最初設(shè)計(jì)的雙色均勻環(huán)如圖1所示。

圖1 雙色均勻環(huán)第一次設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖

在雙色均勻環(huán)徑向中央開一條寬度8 mm、深度3 mm的240°槽，并在最上部方向和兩個(gè)槽底方向各鉆3孔。通過擠制工藝試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，只有上部出現(xiàn)一根黃色塑料直條，另兩個(gè)方向的二根黃色直條只在剛開車時(shí)出現(xiàn)，到后來越來越不明顯。

3.2 第二次設(shè)計(jì)

第一次設(shè)計(jì)方案不成功，為此進(jìn)行了第二次設(shè)計(jì)。這次把槽開成360°槽，分別在3等分處鉆3個(gè)孔，其中一孔在最上部。通過擠制工藝試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，三條色條不平均，上部色條較粗，而另兩條色條較細(xì)。分析原因，上部的孔直接在進(jìn)料口位置，料流總是往最容易流動(dòng)的地方去，因而上部色條最明顯。為此改變了設(shè)計(jì)方法，將分流槽開成兩條。

3.3 第三次設(shè)計(jì)

第三次設(shè)計(jì)中，在雙色環(huán)徑向開兩條槽，一條開成120°槽，在槽底方向各鉆2孔;一條開成360°槽，在整個(gè)雙色均勻環(huán)的底部鉆1孔，通過擠制工藝試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，仍有三條色條呈色不平均，下部色條較細(xì)。此種設(shè)計(jì)仍不成功。

3.4 第四次設(shè)計(jì)

第四次設(shè)計(jì)類似于第三次設(shè)計(jì)，如圖2所示，只是把雙色均勻環(huán)的徑向中心往360°槽的一側(cè)偏移，將360°槽的深度加深，使流入該槽料流增加，仍在120°槽的槽底方向各鉆2孔，孔徑較小，在360°槽的底部鉆1孔，孔徑較大，并將3孔的出料口做成喇叭形，以減小擠出壓力，使黃色色條均勻地?cái)D出在黑色絕緣的表面。通過擠制，色條分布較均勻，寬度達(dá)到要求，但深度較深，仍不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

圖2 雙色均勻環(huán)第四次設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖

3.5 第五次設(shè)計(jì)

為了解決色條深度的難題，進(jìn)行了第五次設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)類似于第四次設(shè)計(jì)，只是3孔不是直鉆，而是向出線方向傾斜鉆孔，以使色條均勻地?cái)D出在黑色絕緣的表面。通過試制，色條的深度達(dá)到0.4～0.5 mm，稍有改觀，仍未達(dá)到要求。

3.6 第六次設(shè)計(jì)

第六次設(shè)計(jì)，如圖3所示。仍開兩條槽，通過合理的流道分布使三個(gè)方向的料流較平均，采用料流回轉(zhuǎn)分流掉一部分120°方向的兩個(gè)色條料流，使下面一個(gè)色條的料流較多，不采用鉆孔，而采用頂部和側(cè)面銑0.5 mm高度的3條扁平形槽口的設(shè)計(jì)，用它擠出的絕緣線芯色條效果最佳，可滿足設(shè)計(jì)的要求。色條厚度的控制，除與出料口形狀尺寸有關(guān)外，還與螺桿轉(zhuǎn)速、擠出壓力及主副擠塑機(jī)的同步速度有關(guān)。

圖3 雙色均勻環(huán)第六次設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖

通過不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)，直到使用第六次設(shè)計(jì)的雙色均勻環(huán)，經(jīng)生產(chǎn)試制的雙色標(biāo)志中性線，既解決了標(biāo)志線三根色條的對(duì)稱均勻分布問題，又滿足了單根色條的寬度和厚度要求，寬度達(dá)3.2 mm左右，厚度達(dá)0.2～0.3 mm，均在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。

4 結(jié)束語

通過雙色均勻環(huán)的一次次改進(jìn)，最后成功地試制了帶有三條黃色標(biāo)志的黃－黑雙色塑料絕緣中性線，至今，我公司已生產(chǎn)了一萬多公里帶有這種色標(biāo)中性線的架空電纜供應(yīng)出口，深受外商歡迎。產(chǎn)品性能達(dá)了《電線電纜質(zhì)量分等規(guī)定》的優(yōu)等品指標(biāo)。

通過對(duì)雙色均勻環(huán)的改進(jìn)，它不僅可以在黑色塑料絕緣表面上擠制三根色條，也可以一次擠上多根色條，并且也可生產(chǎn)其它顏色的雙色線，這對(duì)于生產(chǎn)各類有色標(biāo)要求(包括以色標(biāo)代替線芯編號(hào))的電線電纜，也是非常適合的。這為以后能同時(shí)擠出在同一截面上均勻分布的不同色條打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

［1］韓中洗.電纜工藝原理［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1991.

［2］邱明恒.塑料成型工藝［M］.西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社，1994.

［3］成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第三版)第1卷［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2000.