Ekstrüzyon Kalıp Kafasının Açıklaması: İşlev, Türler, Malzemeler, Seçim ve Bakım

Ekstrüzyon Kalıp Kafası Nedir?

Ekstrüzyon kalıp kafası, tek vidalı veya çift vidalı ekstrüderin boşaltma ucuna monte edilen hassas akış dağıtım ünitesidir. Kablo üretiminde, erimiş polimeri, kaynak çizgileri, ölü noktalar veya termal gradyanlar oluşturmadan sürekli, eşmerkezli bir katman halinde hareketli bir iletkenin etrafına sarar.

Görevi şekillendirmekle sınırlı değildir. İyi tasarlanmış bir kalıp kafası aynı zamanda karşı basınç oluşturarak vidanın stabil çalışmasını destekler, vidadan gelen basınç ve sıcaklık değişimlerini eşitler ve eriyiğin iletkenin tüm çevresi etrafında eşit bir hızda akmasını sağlar.

Kablo Ekstrüzyon Hattında Ne İşe Yarar?

• Eriyiği telin veya kablo çekirdeğinin etrafına eşit şekilde dağıtır.
• Kalıp-uç geometrisi aracılığıyla duvar kalınlığı oranını kontrol eder.
• 1.000 m/dak'nın üzerindeki hızlarda eşmerkezliliği korur.
• Vida çıkışını stabil hale getirmek için yeterli karşı basınç oluşturur.
• Akış kanalı boyunca polimer sıcaklığının eşit kalmasını sağlar.

Ekstrüzyon Kalıp Kafasının Temel Bileşenleri

Pafta kafası tasarımları makine imalatçıları arasında farklılık gösterse de temel elemanlar aynıdır. Her bileşenin belirli bir işi vardır ve herhangi birindeki küçük bir aşınma veya hizalama hatası, bitmiş kabloda hemen kendini gösterir.

Bu parçalar bir sistem halinde birlikte çalışır. Kılavuz çekirdek ortalanırsa ancak kalıp halkası bir tarafta 0,02 mm aşınmışsa, duvar kalınlığı değişimi ince bir FEP katmanında /-0,03 mm'yi aşabilir; bu, kapasitansı müşterinin gereksinimlerinin dışına kaydırmak için yeterlidir.

Bunların her birinin tam bir kablo hattına nasıl uyduğunu daha önceki dökümümüzde görebilirsiniz. bir ekstrüderi oluşturan bileşenler .

Ekstrüzyon Kalıp Kafası Nasıl Çalışır?

Eriyik ekstruder flanşından kafaya girer, kırıcı plakadan geçer ve ardından yayıcının etrafından akar. Yayıcı, polimeri dairesel bir akıştan kılavuz ucunu çevreleyen halka şeklinde bir halkaya yeniden dağıtır. İletken kafanın ortasından geçer ve çıkıştaki kalıp halkası son çapı kontrol eder.

En önemli üç tasarım değişkeni:

• Arazi uzunluğu : kalıp çıkışındaki düz bölüm. Daha uzun bir arazi akışı stabilize eder ancak basınç düşüşünü artırır.
• Taslak açısı : karaya giden konik. Çok dik bir açı, yüksek kesme ve ısı yaratır; çok sığ bir koniklik, kalın, yavaş hareket eden bir sınır tabakası üretir.
• Akış kanalı dengesi : Erime yolu iletkenin etrafında simetrik olmalıdır. Kanal uzunluğundaki %10'luk bir fark bile tespit edilebilir bir kalınlık farkı yaratır.

Yüksek sıcaklıktaki FEP yalıtımı için tipik erime sıcaklıkları 380 ila 420°C'dir. 100 mm'lik bir çelik kalıp halkası, oda sıcaklığı ile çalışma sıcaklığı arasında kabaca 0,4 mm kadar genişleyebilir, dolayısıyla son eşmerkezlilik ayarı yapılmadan önce kafanın tam termal dengeye ulaşmasına izin verilmelidir.

Eriyik iletkenden daha büyük bir tüp olarak çıkar. Ekstrüzyona tabi tutulan tüp daha sonra gerekli nihai çapa kadar çekilir. Kalıp geometrisi, çekme ve çekme hızı arasındaki ilişki, nihai duvar kalınlığını belirleyen şeydir.

Ekstrüzyon Kalıp Kafası Çeşitleri ve Uygulamaları

Farklı kablo yapıları farklı pafta kafası konseptleri gerektirir. Seçim yalnızca takım maliyetini değil aynı zamanda duvar kalınlığı toleransını ve elde edebileceğiniz maksimum hat hızını da etkiler.

Basınç Tipi Pafta Kafaları

Basınç tipi kafada, erimiş polimer kafanın içindeki iletkenle buluşur ve bağlı bir tabaka olarak çıkar. Bu tasarım, polimer ile kablo çekirdeği arasında yapışmanın gerekli olduğu kılıf ve ceket uygulamaları için yaygındır. Basınç, polimerin iletken yüzeyle temas halinde kalmasını sağlar.

Boru Tipi Pafta Kafaları

Boru tipi bir kafada, ilk önce erimiş polimerden oluşan bir tüp oluşturulur ve daha sonra kalıp çıkışından sonra genellikle vakum yardımıyla iletkene uygulanır. Bu tip, iletken üzerindeki çekme gerilimini azalttığı ve daha yüksek hat hızlarına izin verdiği için ince yalıtım katmanları için tercih edilir.

FEP ve PFA için Yüksek Sıcaklık Kalıp Kafaları

Floropolimerlerin korozyona dayanıklı bir akış yoluna ve hassas ısıtma kontrolüne ihtiyacı vardır. Kafa, 400°C veya daha yüksek sıcaklıklarda kireçlenme olmadan sürekli çalışmaya dayanabilen malzemelerden yapılmış olmalıdır. Gemwell onu eşleştiriyor FEP/PFA yüksek sıcaklık maça telleri yalıtım ekstruder erime sıcaklığı sapmasını /-5°C dahilinde tutan bir kalıp kafası ile duvar kalınlığı yalnızca 0,09 mm olduğunda kritiktir .

FEP/PFA/ETFE/PEEK/PA Yüksek Sıcaklık Çekirdek Tel Yalıtım Ekstrüzyon Hattı İmalatı Gemwell Electrical Technology Co., Ltd bir Çin FEP/PFA/ETFE/PEEK/PA Yüksek Sıcaklık Çekirdek Tel Yalıtım Ekstrüzyon Hattı üreticisidir... Ürünü Görüntüle →

Köpük Kalıp Kafaları

Kimyasal köpükleştirme işlemleri, şişirici maddenin zamanından önce genleşmemesi için kafa boyunca dikkatlice kontrol edilen bir basınç profili gerektirir. Kafa basıncı, eriyik kalıptan ayrılana kadar gaz genleşmesini bastıracak kadar yüksek kalmalıdır. PE/PP/PU köpüklü yalıtım hatlarının katı yalıtım kafası yerine özel kalıp kafası geometrisini kullanmasının nedeni budur.

Çok Katmanlı ve Birlikte Ekstrüzyon Kafaları

Köpüklü yüzey izolasyonu veya bağlı kılıf yapıları gibi çok katmanlı kablolar, iki veya daha fazla eriyik akışını tek bir akış kanalında birleştiren bir ortak ekstrüzyon başlığı gerektirir. Kafa geometrisi, birleşmeden önce her katmanı paralel ve tek biçimli tutmalı ve katmanlar arasındaki arayüzde tümsekler veya dalgalanmalar oluşmamalıdır.

Çaprazkafa vs Düz Tasarım

Çoğu kablo yalıtım ve kaplama hattı, iletkenin ekstruder eksenine 90° açıyla girdiği bir çaprazkafa kullanır. Düz kafalar çubuk ve profil ekstrüzyonunda daha yaygındır ve tel kaplamada nadiren kullanılır. Çaprazkafanın 90°'lik kıvrımı potansiyel bir ölü nokta olduğundan, polimer bozulmasını önlemek için akış kanalının geniş yarıçaplarla ve yumuşak geçişlerle tasarlanması gerekir.

Kalıp Kafası Yapımında Kullanılan Malzemeler

Pafta kafası için malzeme seçimleri üç gereksinime göre yapılır: aşınma direnci, korozyon direnci ve çalışma sıcaklığında boyutsal kararlılık.

• H13 takım çeliği 500°C'ye kadar sertliğini koruyabilmesi ve iyi tokluğa sahip olması nedeniyle en yaygın kullanılan gövde malzemesidir.
• 4140 alaşımlı çelik ciddi aşınma görmeyen ancak daha kolay işlemeden yararlanan daha büyük gövdeler için kullanılır.
• Paslanmaz çelikler 17-4 PH veya 431 gibi floropolimerlere maruz kalan akış yüzeyleri için kullanılır.
• Nitrasyon veya krom kaplama aşınma direncini artırır. Nitrürlenmiş bir H13 yüzeyi 1000 HV'nin üzerinde bir sertliğe ulaşabilir.
• Tungsten karbür uçlar yüksek hızlı FEP hatlarındaki kalıp alanı gibi en çok aşınan alanlarda kullanılır.

Günlük PVC, PE, PP veya PU çekirdekler için aynı takım çeliği kafa gövdesi kullanılabilir ancak akış yüzeyi kaplaması ve toleranslar yine de uygulamaya uygun olmalıdır. Gemwell inşaatları tamamlandı PVC/PE/PP/PU katı damarlı tel izolasyon ekstrüderleri vidanın çıkış aralığına ve çalıştırmayı planladığınız tel boyutu aralığına uygun pafta kafaları ile.

PVC / PE / PP / PU Çekirdek Tel Yalıtım Ekstrüzyon Hattı Üreticileri, Fabrika - Gemwe Gemwell Electrical Technology Co., Ltd bir Çin PVC/PE/PP/PU Çekirdek Tel Yalıtım Ekstrüzyon Hattı üreticileri ve OEM/ODM fabrikasıdır. Ürünü Görüntüle →

LSZH ve diğer yüksek oranda doldurulmuş bileşikler için korozyon ve aşınma, saf poliolefinlere göre daha agresiftir. PE için iyi çalışan bir kafa, özellikle mineral dolgu içeriği %40'ın üzerindeyse, LSZH'de altı ay içinde önemli kalıp halkası aşınması gösterebilir.

Pafta Kafası Performansını Etkileyen Faktörler

Pafta kafası performansı, eriyik reolojisi, takım geometrisi ve çalışma pratiğinin sonucudur. En etkili faktörler şunlardır:

Bunların ötesinde hat hızı ve düşüm oranı da dikkate alınmalıdır. Düşme oranı çok yüksekse, eriyik kalıp ile iletken arasında aşırı derecede gerilir, bu da boyun ve çap değişimine yol açar.

Doğru Ekstrüzyon Pafta Kafası Nasıl Seçilir

Pafta kafasının seçilmesi, ekstruderin seçilmesinden ayrı bir karar değildir. Başlığın vida çapına, çıkış hızına, polimer ailesine ve kablo yapısına uygun olması gerekir. Küçük bir ekstruder için çok büyük olan kafa, uzun kalma süresi yaratır; çok küçük bir kafa aşırı basınç düşüşüne ve yüksek erime sıcaklığına neden olur.

Seçim Kontrol Listesi

1. Kablo yapısını tanımlayın: katı yalıtım, köpüklü yalıtım veya kılıf.
2. Polimer ailesini ve maksimum işlem sıcaklığını doğrulayın.
3. Duvar kalınlığı aralığını ve gerekli eş merkezlilik toleransını tanımlayın.
4. Maksimum hat hızını ve karşılık gelen erime çıkışını belirleyin.
5. Ekstruder vida çapını ve flanş boyutlarını kontrol edin.
6. Katman yapısına göre basınç tipi ve boru tipi kafa arasında seçim yapın.

Bir atölyede birden fazla izolasyon malzemesi çalıştırıyorsanız, kafanın tamamını değiştirmek yerine yalnızca kılavuz ucunu ve kalıp halkasını değiştirmenize olanak tanıyan modüler kafa tasarımını düşünün.

Gemwell, ceket katmanları ve kalın duvarlı kılıf için ayrı bir kafa tasarımı önerir çünkü 0,3 mm'lik bir yalıtım katmanının akış gereksinimi, 1,5 mm'lik bir ceketinkinden tamamen farklıdır. Bizim LSZH/XLPE/TPE/TPU tel ve kablo kılıfı ekstrüderleri yüksek çıkışta aşırı basıncı önlemek için daha büyük bir akış kanalı ve farklı bir kalıp alanı yaklaşımı kullanın.

LSZH / XLPE / TPE / TPU Kılıf Ekstrüzyon Hattı Üreticileri, Fabrika - Gemwell Electr Gemwell Electrical Technology Co., Ltd bir Çin LSZH/XLPE/TPE/TPU Kılıf Ekstrüzyon Hattı üreticileri ve OEM/ODM fabrikasıdır. Ürünü Görüntüle →

Ceket katmanları için kafanın nasıl boyutlandırıldığına dair daha ayrıntılı bir bakış için, bölümümüze bakın. kablo kılıfı ekstrüzyon makinesi bilgi tabanı Yapıları ve tipik takım geometrilerini karşılaştıran.

Bakım ve Yaygın Pafta Kafası Sorunları

Bir kalıp kafası aylarca dikkat çekmeden çalışabilir, ancak sorunlar ortaya çıktığında genellikle aniden ortaya çıkarlar. En yaygın semptomlar duvar kalınlığındaki değişiklik, siyah lekeler, akış çizgileri ve yüzey pürüzlülüğüdür.

Önleyici Bakım

• Her uzun kullanımdan sonra başlığı sökün ve akış yüzeylerini temizleyin.
• Zemini ve kılavuz ucunu çizikler ve kenar yuvarlamaları açısından inceleyin.
• Yeniden birleştirmeden önce akış yüzeylerini Ra 0,4 µm veya daha iyi bir değere kadar cilalayın.
• Isıtıcı bantlarında soğuk noktalar olup olmadığını kontrol edin ve termokuplları kalibre edilmiş ünitelerle değiştirin.
• Çalışma sıcaklığına ulaştıktan sonra kafa cıvatalarını önerilen değerlere göre yeniden sıkın.

Tam bir Ekstrüzyon makineleri için rutin çalışma, bakım ve onarım programı bu nedenle pafta kafasını ayrı bir inceleme öğesi olarak içermelidir, çünkü vida ve namludan farklı şekilde aşınır.

Yaygın Sorunlar ve Düzeltmeler

Ekstrüzyon Pafta Kafaları Hakkında Sıkça Sorulan Sorular

Ekstrüzyon kalıbı ile ekstrüzyon kalıp kafası arasındaki fark nedir?

Kalıp kafası, eriyiği dağıtan komple düzenektir; kalıbın kendisi ise genellikle çıkışta nihai dış çapı tanımlayan değiştirilebilir halkadır. Günlük atölye dilinde, operatörler genellikle kafanın tamamını kastettiklerinde "kalıp" derler, ancak takım tasarımında bu ayrım önemlidir çünkü kalıp, geometriyi kontrol eden birkaç parçadan yalnızca biridir.

Aynı pafta kafası katı izolasyon ve köpüklü izolasyon için kullanılabilir mi?

Normalde değil. Köpüklü yalıtım, eriyik kalıptan çıkana kadar şişirme maddesini sıkıştırılmış halde tutan bir basınç profili gerektirir. Katı yalıtımın bu kısıtlamaya ihtiyacı yoktur. Katı katmanlar için köpük başlığının kullanılması aşırı basınç ve pürüzlü bir yüzey oluşturabilir; Köpüklendirme için sağlam bir başlık kullanılması kanalın içinde zamanından önce genleşmeye neden olabilir.

Ekstrüzyon kalıp kafası ne sıklıkla temizlenmelidir?

Temizleme aralığı polimere bağlıdır. PVC gibi termoplastik malzemeler yavaş yavaş bozulma eğilimindedir ve her bir ila iki haftada bir kafanın silinmesi gerekebilir. Floropolimerler ve yüksek oranda doldurulmuş LSZH bileşikleri daha sık kontrol gerektirir ve 20 dakikadan uzun süren herhangi bir durma veya gözle görülür bir basınç artışı, başlığın açılması ve akış yüzeylerinin incelenmesi için bir nedendir.

Kablo ekstruderinde eksantrik izolasyonun nedeni nedir?

Eksantrik izolasyona çoğunlukla yanlış hizalanmış bir kılavuz çekirdek, aşınmış bir kalıp halkası veya yanlış hizalanmış bir iletken kılavuz tüpü neden olur. Ayrıca, akış kanalının karşıt tarafları arasında viskozite farkı yaratan, kafa çevresindeki eşit olmayan ısıtıcı sıcaklığından da kaynaklanabilir.

Düşük dumanlı halojensiz (LSZH) bileşikler için kalıp kafası malzemeleri önemli midir?

Evet. LSZH bileşikleri genellikle yüksek mineral dolgu içeriğine sahiptir ve asidik ayrışma ürünleri üretir. Standart bir H13 başlığı daha hızlı aşınır ve paslanabilir. Nitrürlenmiş veya paslanmaz çelik akış yüzeyleri, özellikle yüksek çıkış hızlarında LSZH için daha güvenilir bir seçimdir.

Kalıp kafamın ekstruder için çok büyük olup olmadığını nasıl anlarım?

Kalış süresi ve basınç düşüşü ana göstergelerdir. Renk değişimi ile çıkışta yeni rengin ortaya çıkması arasında uzun bir gecikme görürseniz veya kafadaki eriyik basıncı vidayı stabilize edemeyecek kadar düşükse, akış kanalı muhtemelen uygulama için çok büyüktür.

Sonuç

Ekstrüzyon kalıp kafası, kablo ekstrüzyon hattının en az görünen ancak en etkili kısmıdır. Yüksek hızlı bir hattın, sürekli operatör müdahalesi olmadan sıkı duvar kalınlığı toleransına, temiz yüzeye ve sabit çapa sahip olup olamayacağını belirler.

Yeni bir ekstruder seçtiğinizde vida ve tahrik kadar kalıp kafasını da dikkatli bir şekilde değerlendirin. Bunu polimer ailesiyle, duvar kalınlığı aralığıyla ve maksimum hat hızıyla eşleştirin. Daha sonra çalışma değişkenlerini kontrol edin: erime sıcaklığı, kafa basıncı, takım hizalaması ve yüzey durumu.

Mevcut bir hatta tolerans sorunu arıyorsanız araştırmanıza pafta kafasında başlayın. Birçok durumda, asıl neden vida değildir; aşınmış veya yanlış hizalanmış pafta kafası . Gemwell her ekstrüderi belirli bir kafa ve takım seti etrafında tasarlar; bu nedenle kablo üreticileri tutarlı geometrinin önemli olduğu uygulamalar için hatlarımızı kullanır.