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文檔簡介

目錄1.1. 51.1.1. 51.1.2. 91.1.3. 101.1.4. 111.1.5. 151.2. 151.2.1. 151) 162) 171.2.2. 171) 172) 193) 194) 191.2.3. 201) 202) 211.2.4. 211.3. 221.3.1. 241.3.1.1. 241.3.1.2. 281.3.2. 28(1) 28(2) 29(3) 291.3.3. 291) 302) 301.3.4.PBT 30(1) 30(2) 31(3) 31(4) 31(5) 321.4. 321.4.1. 321.4.2. 321) 322) 321.4.3. 34(1) 34(2) 35(3) 36(4) 361.4.4. 371) 382) 381.4.5. 381.4.6. 381) 382) 401.5. 401.5.1. 411.5.2. 441) 442) 441.5.3. 461.5.4. 481.6. 501.6.1. 501.6.1.1. 511.6.1.2. 511.6.1.3. 511.6.1.4. 521.6.2. 561) 562) 563) 574) 571.6.3. 581.6.3.1. 581.6.3.2. 601.6.3.3. 611.6.4. 66(1) 66(2) 66(3) 661.6.5. 681) 682) 703) 701.6.6. 701) 702) 723) 73通信光纖光纜是使用量最大的光纜,幾乎占世界全部光纖用量的95以上。在本書第1管道、直埋、水下等型式,按照纜型結構可以分為松套型、緊套型和骨架式等。松套型光纜是通信光纜最主要的結構形式之一,它包括普通松套層絞式光纜和中心束管式光纜兩種纜芯型式,此兩種結構的光纜,根據光纖在束管中的狀態(tài),有散纖型式,也有光纖帶的型式。松套型和骨架型光纜主要用于室外通信,而緊套型光纜則主要用于網絡布線。表4.1.1光纖著色就是利用著色設備將油墨均勻地涂覆、固化在光纖表面的過程。早期著色工藝采用的是熱固化技術,即在光纖表面涂覆上約5m光固化技術對一次涂覆光纖進行涂覆著色。由于每種顏色的光譜不同,因而在相同工藝條件下不同顏色的油墨固化度也存在一定差異。間,這樣可以省掉一道工序,同時避免固化不好而引起褪色問題。法國阿爾卡特()則將顏料與光纖外涂覆層融合,制造成鎖色光纖,同樣省掉了著色工序。液體與固體接觸所構成的角度叫做接觸角。當處在濕潤的情況下,其接觸角是銳角,否則是鈍角,如圖4.1.1圖4.1.1涂覆模一般比光纖外徑大10~20,如光纖的直徑為245,而涂覆模具的孔徑取260,涂覆后的光纖直徑為250~256中,涂覆層有一個拉伸過程(圖4.1.2),涂層拉伸變薄而外徑變小。光纖在通過涂覆模時,其涂層外形不一定是正規(guī)的圓形,可能出現不同的形狀,如圖4.1.2()所示,通過拉伸和表面張力的作用使其變圓,并使厚薄均勻,如圖4.1.2(b)所示。當油墨的粘度較小時,所需的拉圓時間就越少。在粘度很大時,有時表面張力不能克服油墨的內摩擦力的作用,將造成涂層的不均勻。圖4.1.2圖4.1.3著色層厚度均勻,控制在著色層與光纜中其他直接接觸的材料(如油膏)國產光纖著色機最早從20世紀80年代開始研發(fā),早期采用熱固化技術,后來發(fā)展為紫外光()固化技術。國產著色機隨著不斷創(chuàng)新、著更高效、更節(jié)能和更智能化的方向發(fā)展。圖4.1.4圖4.1.4涂覆模具:著色模具分為模套、入口模、出口模,模具尺寸要求一般入口模外徑比光纖直徑大15~25小3~10,著色層的厚度控制在4~7。著色模具不管入口模具還是出口模具,一般光纖入口處比出口處的錐度大,方便生產操作,同時也容易識別模具,方便模具安裝。模具材質一般采用304不銹鋼,中心孔采用藍寶石制作;生產過程中一般每100~120k需要更換或清洗一次著色模。對外徑245的標準尺寸光纖,模具尺寸設計要求如表4.1.2。表4.1.2圖4.1.5著色入口模(左)和出口模(右著色入口模和出口模示意圖如圖4.1.5入超聲波內清洗約10著色油墨的固化主要是光引發(fā)劑的反應所致。固化裝置由紫外光發(fā)射管、反射罩、石英管、氮氣保護系統(tǒng)、紫外光檢測系統(tǒng)以及風機是隔離被固化光纖,對管外排風降溫,避免光纖引起風動,其次在充有氮氣(2)時避免出現還原反應。光固化直接關系到光纖著色質量,對著色牢固度起著至關重要作用。著色光纖的牢固度檢測,沒有專用的檢測儀,一般可根據經驗采用脫脂棉蘸溶劑(丙酮或丁酮)來回擦拭的方法進行檢驗,擦拭次數控制在30~50來回擦拭次數以更好保證并帶的良好剝離性。工作結束時應使冷卻風機繼續(xù)運行10圖4.1.6表4.1.3當松套層絞式光纜中光纖芯數超過144芯或客戶有要求時,通常會選擇光纖帶式松套層絞式光纜結構;中心束管式光纜超過48芯時一般也光纖并帶的工藝流程路線,如圖4.2.2圖4.2.1圖4.2.2圖4.2.3為光纖并帶機,主要由光纖放線架、除靜電裝置、涂覆裝置、光固化爐、牽引輪、噴碼機、光纖帶收線裝置、控制系統(tǒng)和機架等部件組成。目前并帶機速度一般可達400~600/n,最高速度甚至達到800~1000/n同,光纖著色機是對單芯本色光纖進行油墨涂覆,使其呈現不同的、可識別的顏色;而并帶是將一組不同顏色著色光纖并線后進行涂覆樹脂和固化,使得一組光纖呈現扁平的一字型結構,對全色譜光纖還需要進行噴碼標識。圖4.2.3并帶機光源功率一般為6k的紫外燈,燈由高頻發(fā)生器、耦合器和燈泡三部分組成。它是通過高頻發(fā)生器的電磁場以感應的方式耦而樹脂在可見光波長范圍內受光照后迅速固化定型。光纖帶中各光纖分布必須均勻,排列整齊,表面光滑,光纖帶的幾何尺寸表示方法如圖4.2.4圖4.2.4基準線指光纖帶的最外兩根光纖纖芯間的水平線,定義基準線是為了便于測量其他光纖的排列偏差。光纖帶厚度一般在300~360300完全可以滿足要求,由于工藝控制水平存在差異,厚度也會有適當的偏差,但為了防止散帶增加涂層厚度,限定了不同芯數光纖帶尺寸最大值。表4.2.1為不同芯數光纖帶尺寸的最大值表。表4.2.1光纖帶中每根光纖均應能夠識別,可以通過顏色(全色譜)、光纖排列順序(領示色譜)表4.2.212若采用領示色譜時,領示色譜如采用光纖排列順序標識,則光纖帶中光纖序號及對應顏色應按照表4.2.3表4.2.3注:領示色譜光纖帶表面無需噴印帶號;領示色譜24芯帶的色譜為兩個相同領示色譜的12不使用特殊工具或器械就能完全分離,剝離力小于或等于光纖帶的標識通常通過在光纖帶上印字達到要求,印字內容采用黑體字的#1,#2,#3,#4纖帶印字間隔不大于20,噴字大小應與光纖帶尺寸相適應,編號相鄰的光纖帶應相鄰疊放。噴碼字體要做到字碼清晰可辨別,噴碼速度需要與并帶生產速度相匹配。圖4.2.5光纖并帶模屬于比較精密的模具,在使用過程中必須小心謹慎。光纖帶每套模具一般由4個小模具組成(圖4.2.5所示),其中模座底部的出口模具一般是通用的。4個小模具在安裝過程中必須配備大小不同的密封圈,并按照正確的順序安裝在模座內。光纖帶芯數不同模具尺寸也度等。操作前后檢查內容:著色光纖排線有無壓線、跳線和串線,光纖表面是否光滑均勻;光纖型號、長度和顏色是否符合并帶要求;光纖帶的色譜順序是否符合工藝要求;涂覆壓力和氮氣(2)查來確保并帶的質量穩(wěn)定性,具體內容包括固化爐反射罩反光板是否被氧化、刮花;V紫外燈表面是否發(fā)白發(fā)黃,透明度變差;石英管是否透明;微波網是否完好無損;收放線導輪是否運轉靈活,有無毛刺和灰塵等;牽引皮帶是否磨損,皮帶表面是否清潔干凈;皮帶張力是否適中。表4.2.4特性等。根據光纜在工程應用的不同使用場景,光纖二次被覆一般可分為(化學名:聚對苯二甲酸丁二醇酯)松套二次被覆、不銹鋼金屬要用于光纖復合架空地線光纜()和光纖復合架空相線光纜()等電力通信光纜和其他特殊用途的光纜。緊套結構光纜主要用于室內網絡布線軟光纜,根據材料不同,分為涂覆V固化和熱塑性材料擠塑兩種。本章主要介紹松套二次被覆工藝技術。圖4.3.1圖4.3.2松套管長度變化光纖長度變化αc——光纖的溫度系數(約3.40×10-7℃)表4.3.1表4.3.2光纖進入松套管后,松套管在溫水槽和冷水槽中冷卻收縮,光纖在松套管中所受拉伸張力反而會逐漸減小,光纖拉伸應變得到一定程度的恢復,如果恢復不完全,則光纖在松套管中將直接產生負余長。在實際生產中,由于光纖放線架上一般可放12差,反而不利于光纖余長的精準控制。通常是固定每一個放線架的放線張力(通常80~100g)來實現穩(wěn)定的負余長,以保證更好的余長一致性。圖4.3.3由于松套管外徑大于套管壁厚與光纖等效直徑的之和(即),根據上述3計算公式可以看出光纖余長3<0,即光纖單輪牽引上產生的光纖余長為負。松套管壁厚通常在0.2~0.3(中心束管光纖帶光纜松套管壁略厚),光纖外徑d可以參照0.255計算,單輪牽引的直徑通常在800~1000,表4.3.3是根據不同松套管規(guī)格計算的3余長值。表4.3.3光纖余長絞合器和絞合圈數也對光纖余長產生作用,早期工藝中較多使用該工藝,一般地,光纖余長絞合器主要適用于大余長、低線速度的結構套管,光纖在進入油膏針管前對光纖進行越多絞合余長也越大,反之亦然。隨著二次被覆工藝技術不斷進步,生產效率不斷提升,余長絞合器設備不能滿足現代高速率生產線的工藝技術,已逐步被淘汰或取消。二次被覆松套管下線后,首先將套管放出10左右,然后將收線盤向一個方向滾動再放出10左右套管,由兩人將放出套管的中間段輕輕托上有效測量長度為5長的測量平臺。其中一人固定套管的一端,另一人輕輕用力拉直套管并固定另一端,分別在套管兩端做上相距為5的標記,兩人在兩端標記位置同時快速切斷套管,并再次檢驗所切套管長度是否符合5標準長度。驗證完套管長度后,從5長樣品套管中取出長度,以毫米為單位。通過式(4.3.1)可以計算出二次被覆余長。一般情況下,普通層絞式光纜結構中,松套管余長控制在1.0‰以內。中心束管式散纖結構二次被覆松套管余長絕大多數控制在2.0‰~2.5‰(如結構光纜)。隨著光纜結構的不斷演變,新型特殊結構中心束管結構光纜(如,等)的套管余長也有控制在1.0‰以內,而中心束管式帶纜(如W)二次被覆套管余長則控制在1.0~1.5‰的原因主要是散纖結構主要考慮光纜使用環(huán)境、護套鋼帶成型、生產線速度等影響,以及生產過程中還可能產生負余長或后收縮增大余長的不利因素。所以散纖結構余長控制相對比帶纜要大。至于每一種纜型應該取多大的余長范圍,需根據實際應用和結構設計來確定。達到60左右,而普通層絞式結構的小余長1.0‰以內二次被覆松套管水溫為18~30。因此生產過程中需要格外重視水溫對余長的影響,冷、熱循環(huán)水的溫度應該經常校正、復核,同時需要注意循環(huán)水箱補水帶來水溫波動的不利影響。表4.3.2越大,余長越大。圖4.3.4PBT具選型錯誤或模具磨損,工藝參數設置不合理,塑料擠塑主機機頭不對中,整個生產線不在同一條直線上,原材料不穩(wěn)定后收縮變化大,多數條件下通過改變水槽溫差來調節(jié)松套管中光纖余長,能夠有效控制光纖余長的穩(wěn)定性,同時也方便工人操作。出現套管鼓包或管徑不穩(wěn)定有多方面原因,從實際生產經驗中分析存在以下幾個方面因素的影響:原材料本身缺陷,色母料有雜質,材料運輸途中破包或開包產生雜質,擠出內外模偏心,收線牽引不穩(wěn),油膏填充壓力不穩(wěn),材料塑化擠出不穩(wěn),主機加熱溫區(qū)設置不合理等。成纜不僅可以增加光纜的光纖芯數,而且使得纜芯結構穩(wěn)定可靠、彎曲性能良好,形成符合設計要求的光纖結構余長的纜芯。對于不同的光纜應用環(huán)境和使用要求,纜芯結構型式也有所不同,光纜的纜芯結構型式有層絞式纜芯、骨架式纜芯、束絞式纜芯等幾種。而層絞式光纜按照纜芯結構分為單層絞合纜芯、多層絞合纜芯和單元絞合纜芯等;按照絞合方式分為單向絞合(/)和雙向絞合()可以分為干式和油膏填充式兩種。絞合成纜生產線是絞合單元以中心加強件為軸線,將松套管、填充繩等絞合單元按一定的順序排列,沿軸線方向左、右絞合分別絞合周,絞合同時采取同心、同點左右各扎一道紗(必要時增加第3道扎紗),及時將纜芯進行固定,必要時在中心加強件和纜芯外層放置阻水材料(纜膏或是阻水紗),這樣周而復始就完成纜芯的集成,最后將纜芯經收線裝置收起。圖4.4.1為成纜工藝路線圖。圖4.4.1SZ圖4.4.2SZ加強件放線單元由加強件放線架和張力調節(jié)單元組成,主要用于中心加強件或中心單元的放線,放線架分為主動式放線架和被動式放線由于鋼絲或中心加強件的放線張力在20~25kg,當停機時,停機瞬間需要控制好纜芯倒退現象,否則極易出現纜芯過扭導致纜芯變形或斷纜。絞合器是成纜設備中的核心部件。藝中必須重點關注的工藝參數,且可以根據不同纜芯直徑,設置不同的絞合節(jié)距和絞合圈數(一般5~8圈,即10~16π)。自絞合的交流伺服電機。通過對編碼器進行計數,在控制系統(tǒng)中進行邏輯運算,產生換向信號,控制電機正反轉,整個運行過程中電機轉速、絞合換向速度、成纜線速度必須相互同步匹配。這種方式換向控制效果好,生產效率高,隨著度最高可達100/。早期扎紗機為偏心式單頭扎紗機,這種結構生產效率低、扎紗摩擦力大,現已淘汰。目前,扎紗機主要有雙頭同點、同心、異向扎紗,同心式扎紗裝置按照繞線器的結構形式可分為飛行器扎紗和鍋式扎紗兩種。根據繞線器安裝位置關系又可分為“面對面結構、背對背”結構和“順”結構(即兩單頭同心、飛行器串聯(lián)成雙頭扎紗)。紗線采用主動放紗方式,恒力矩控制扎紗張力并且在線可調,張力隨紗團直徑變化而自動調整,可有效保證張力穩(wěn)定。扎紗股數一般為2股或3股,節(jié)距20~25,扎紗速度、扎紗張力和扎紗運行的穩(wěn)定性,對于纜芯結構的穩(wěn)定性起到非常重要的作用。扎紗速度不同步或扎紗張力較小時,可導致扎紗節(jié)距變大和飛紗,捆綁松散,易導致纜芯變形,影響后續(xù)工序的加工和產品質量。當扎紗張力太大時,容易將纜芯勒變形或斷紗停機,并且易使套管產生扎痕,嚴重情況下光纖會產生臺階、損耗變大或套管內斷纖。生產中,如發(fā)現紗筒轉動不靈活、飛行器晃動明顯,則必須停機進行檢修。扎紗機必須具備緊急停車功能,保證在急停期間紗團不散紗,不勒傷松套管。牽引機是生產線速度控制的關鍵裝置,系統(tǒng)組成。成纜機排線裝置的主要功能是將成纜絞合好的纜芯按照一定的排線節(jié)距和收線張力收卷在纜芯周轉盤上。收排線裝置通常采用懸掛龍門行走式、地軌龍門行走式和臥式擺臂式等結構。收線張力的控制方式有配重式、氣缸和電磁閥方式。收排線主要是提高排線質量,目前大多采用盤走式收線技術,收線盤每收卷一圈,收線盤具行走一個排線節(jié)距,纜芯始終保持在生產線中心線上。電氣主控系統(tǒng)是成纜機的“中樞神經單元,整機采用工控機與可編程序相結合的控制技術(即+)。作為主控制系統(tǒng),實現全線的聯(lián)動控制,所有控制及狀態(tài)參數都能在屏幕上顯示和操作,操作人員可通過界面選擇停機、慢速和高速運行狀態(tài),速度按照設定升降速時間變化,無突變,生產線具有報警停機緊急制動控制功能??刂平缑婵梢栽O定線速度、和生產長度等工藝控制參數,生產線可以按照預設生產段長自動降速停機。質量主要與成纜工藝參數密切相關,其中包括設備的選擇是否合適、扎紗張力和節(jié)距、絞合圈數等工藝參數設計是否合理等。選用何種設備與成纜制品的結構、芯數及制造長度有關系,主要考慮松套管放線架的數量是否能滿足產品成纜結構的要求,絞合穩(wěn)定性是否滿足特殊訂單的要求;絞合節(jié)距、扎紗節(jié)距能否滿足工藝要求等。式中:d——中心加強件直徑q——松套管壁厚例如-48.652-2.5*5單元結構,中心加強件直徑為1.8磷化鋼絲,設計絞合節(jié)距100,絞入系數1.0091,要求生產長度3.0k*4。按絞入系數及實際損耗,套管纖長最短需要12.140k,實際生產中套管長度只有12.120k,如果按正常絞合節(jié)距成纜,則實際纜芯最多長度為12k至105,絞入系數為1.0082,實際可生產纜芯長度12.01k,既能滿足后續(xù)護套工藝要求,又能保證光纜正常的力學機械性能。絞合成纜對扎紗要求非常高,扎紗在成纜過程中主要起固定纜芯的作用,首先,由于張力大小要合適,過小或過大均不適宜。張力過小,容易造成扎紗松散,扎紗飛行器容易飛紗,纜芯結構不穩(wěn)定,在擠外護套時容易導致纜芯變形,松套管之間出現錯位,嚴重情況會導致斷纜;扎紗張力過大,則容易使松套管產生扎痕,光纖衰減增大。一般情況下,在設備運轉良好及纜芯捆扎穩(wěn)定的情況下,生產工藝要求紗線張力值較小為宜。判斷紗線張力值是否合適,可觀察紗線是否在纜芯表面平鋪呈帶狀分布來評判,扎紗張力是否異常的評判方法可參考表4.4.1。表4.4.1到生產工藝所需要的張力要求。金屬加強件(1.4)放線張力在25kg左右,若使用作為加強件時,考慮其強度低于鋼絲,放線張力稍小,隨著外徑增大,張力逐漸增加,張力在10~20kg變化。表4.4.2二次被覆松套管光纖余長基本控制在0.8‰此,在成纜過程中,確保每根松套管的余長一致性就顯得尤為重要。主要防范措施:檢查套管放線架放線是否異常,保證套管放線架正常運行;在設備允許的條件下,套管放線張力應盡可能?。凰商坠苄凶咄ǖ栏鲗л啛o磨損,絞合片和絞合管無油污和雜質堵塞;定期校驗松套管放線張力。中心加強件油膏模:前模中心孔徑應小于后模中心孔徑(油膏流動方向是朝壓力小的方向),同時,松套管沿徑向的耐沖擊性較差,也是影響套管外觀性能的主要因素。因為在玻璃化溫度(40~45)有利。應力不僅影響的結晶速率,而且影響其結晶形態(tài),在無應力情況下結晶形成球晶,而在應力作用下結晶形成直鏈晶體,套管沿軸向拉伸取向,導致力學性能各向異性,因此軸向有較大的拉伸強度,而沿徑向的耐沖擊性變差,套管容易出現扎痕或鋼帶壓痕。常用的紗線密度為300,600,900x,1200,1500,2400。線密度平均值相對于標稱值的偏差為:短切類粗紗為8%,其測定值的變異系數應不大于6%;非短切類紗為8,其測定值的變異系數應不大于5%。為了有效避免紗線收縮導致扎痕,應選用低收縮性能的聚酯扎紗來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的聚酯扎紗。圖4.4.5圖4.4.6外徑,高集成度的骨架式光纜的優(yōu)勢就顯得愈發(fā)明顯。在大型城市的住宅區(qū)和商貿中心,288~720芯的大芯數光纜已有廣泛需求,尤其是288芯骨架式結構??紤]未來6數據業(yè)務的拓展,未來布放1000芯左右的光纜將是最為經濟和實用的方案。與普通層絞式或中心管式光纖帶光纜相比,骨架式光纜具有纜徑小、光纖密集度高、重量輕、抗側壓能力強、施工便捷、中間易下線等優(yōu)勢,適合中、短距離安裝,并且允許使用中途分支技術取出光纖。采用中途分支技術后,就可以首先安裝配線光纜,之后再沿著光纜任意點與光網絡單元()可用于環(huán)狀及全星形拓撲中,無需詳細的網絡規(guī)劃,如圖4.5.1所示。完成主干光纜安裝后,就可根據需要隨時沿光纜的任一位置進行分支。圖4.5.1一槽一(多)圖4.5.2圖4.5.3圖4.5.4單骨架小芯數結構隨著骨架擠制技術的不斷進步和光纖并帶技術的成熟和應用,逐漸開發(fā)出單骨架、小芯數光纖帶光纜。此結構一般采用2芯或4芯帶,單向骨架有一槽可容納信號線,光纖芯數通常是100~400號線一方面給施工提供便利,在敷設及光纖熔接時能即時通話;另一方面也為中繼光放提供電力。圖4.5.5圖4.5.6圖4.5.7Z向骨架及SZ表4.5.1圖4.5.8圖4.5.9SZ骨架槽號的識別。不同于松套層絞式光纜可以通過顏色進行識別,目前骨架槽最好的識別方法就是在槽上加上肋標。比如,第一號槽:在相鄰兩骨脊上分別有1條和2條黑色標記線的骨架槽;第二號槽:與第一槽相鄰,且兩槽中間的骨脊上有2條黑色標記線的骨架槽。其余各號槽依據第一槽和第二槽的標記方向,依次順數。當總槽數超過六個槽(不含六槽)間的骨脊上可增加一條黑色肋標加以標識。表4.5.26芯帶單骨架式帶纜結構要求(參考表4.5.3(6)用不同種類的護套材料,如高密度聚乙烯()、中密度聚乙烯()、線性低密度聚乙烯()、聚氯乙烯()、阻燃聚乙烯、低煙無鹵聚烯烴()、尼龍(66、6、1)等。不同護套材料對設備性能和工藝要求不同,如螺桿類型(普通螺桿、低圧縮比螺桿)、材料塑化溫度和線速度等工藝參數不同。因此,護套生產線應具備多種熱塑性材料的加工能力。光纜的結構形狀較多,有圓形結構、扁形結構、8以及各種不同的工裝模具。光纜外護層擠制過程中有時還需要對光纜進行額外加強,如采用玻璃纖維鎧裝、芳綸纖維加強或單細圓鋼絲鎧裝等,以提高光纜的抗拉強度、防嚙齒動物啃噬功能、實現無金屬抗雷擊等特殊要求。光纜護套工序除了擠制護層外,還需要對光纜進行標識,如光纜的型號、規(guī)格、制造時間、制造商名稱、客戶名稱和計米標識等信息。本節(jié)主要是介紹外護套工序的相關生產工藝控制技術。圖4.6.1由于材料形狀有顆粒狀、粉狀和帶狀等多種。加料裝置一般采用加料斗。料斗的容量至少要滿足1小時的用料。加料斗內應有切斷料流、產生“架橋現象而使得加料口缺料,也能幫助清除料中混有的細小金屬,避免損傷螺膛和螺桿。對于一些特殊物料在加料口還需要增加冷卻夾套,避免材料在加料口受高溫影響而導致料斗中塑料升溫發(fā)黏,引起加料不均或料流受阻。料筒是擠出機的主要構件之一,是塑料的塑化和加壓進行的區(qū)域。料筒的工作溫度一般為180~250,工程類塑料加工溫度甚至達到350及以上,因此,料筒可看作是受壓及受熱的容器。制造料筒的材料必須具有高強度、耐磨和耐腐蝕特性,料筒通常由鋼制外殼和合金鋼便。圖4.6.2螺桿直徑長徑比壓縮比聚集狀態(tài)和擠出制品的形狀不同,它所需要的壓縮比也不同。粉料比粒料的壓縮比大,薄壁型材比擠出厚制品大。壓縮比1.5~5。高密度聚乙烯()和聚丙烯()為3~5;低密度聚乙烯()、軟質聚氯乙烯()和聚酰胺()的壓縮比為2~3;聚苯乙烯()和硬質聚氯乙烯()為2.5~4.5。螺槽深度螺桿與機筒內壁間隙螺旋角的大小與物料的形狀有關,物料形狀不同,對送料段的螺旋角要求不一樣。理論和實踐證明,細粉料塑料采用30塊料15較合適;而17左右則適合球、柱狀料,在計量段,根據公式推導,30時產率最高。從螺桿加工方便角度考慮,通常螺旋角為1741′,螺距等于直徑的最易加工。螺紋寬度一般為0.08~0.12,但在螺桿的根徑部分較寬,并采用圓弧進行過渡。圖4.6.3熔化段(壓縮段計量段(均化段分離型:如圖4.6.4(c)所示,螺桿由等距等深的加料段,等距變深的壓縮段和等距等深的均化段組成。自加料段到壓縮段末端有一主螺物料及時分離,促進未熔融物料的熔融,并且擠出剪切應變率較小,物料不易分解,這樣可確保擠出質量,可實現定量、定壓、高速擠出物料。圖4.6.4圖4.6.5光纜外徑符合要求,同心度好。壁厚均勻符合標準要求(一般要求見表4.6.1)表4.6.1表4.6.2實驗室檢測光纜滲水方法是取一段3長光纜,將其一端用鋒利刀片切平全截面,并施加1高水柱壓力,24小時內光纜另一端不滲水。在實際生產過程中,根據生產經驗,可以截取一段60~80光纜,采用同樣方法在20然,最終還需要采用實驗室的檢測方法進行校驗。鋼/鋁帶內層采用阻水帶(或紗)方式阻水的纜型結構,粘結護套的鋼/鋁帶搭接重疊處鋼/鋁帶之間的剝離強度,應不小于鋼/鋁塑復合帶應為符合雙面復合塑料薄膜的鋼/鋁帶標準規(guī)定。其中鋼/鋁帶的最小厚度為0.15;塑料薄膜的最小厚度為0.05;在長度上,光纜制造允許有少量復合帶接頭,接頭間的距離應不小于350段強度的80%。鋼/鋁帶搭接處重疊部位的寬度不小于5,若纜芯外徑小于8.0時,其搭接寬度應不小于纜芯周長的20%。絕大多數純聚乙烯塑料為單組分塑料,其主要成分為聚乙烯樹脂,僅含有少量的添加劑,如抗氧劑、紫外線吸收劑、著色劑等。聚乙烯的力學性能與其結晶度分子量大小有關,與其他熱塑性材料相比,聚乙烯的拉伸強度比較低,抗蠕變性能也較差。當聚乙烯制品較長時間與醇、醛、酸、酯、表面活性劑等極性溶劑或蒸氣接觸時,即使只受到較低應力的作用,材料并未發(fā)生顯著的變形或延伸,仍有可能會發(fā)生破裂,這種現象稱為環(huán)境應力開裂(henvonnlskngn,),起因是聚乙烯制品在成型過程中因溫度變化、大分子取向和結晶等因素產生內應力,經過環(huán)境的誘發(fā)和外部應力的作用,材料在達到其斷裂強度之前即發(fā)生破壞。耐環(huán)境應力開裂的時間與所接觸的介質有關,影響耐環(huán)境應力開裂的因素還有分子量、分子量分布、結晶度、分子鏈的微觀現象等。分子量越大、分子量分布窄、晶片間連接的分子就越多,材料越好,材料的壽命就越長。因此,聚乙烯作為電線電纜、通信光纜的外護層材料時,應選擇分子量較高且分子量分布較窄的聚乙烯,其耐環(huán)境應力開裂性能要優(yōu)良??捎行У氐钟贤饩€對材料的侵蝕,但隨著炭黑含量的增加,隨之下降,因此炭黑含量必須控制在一定的范圍之內。目前,絕大多數光求的情況下,這種做法不僅可以降低原油的消耗,而且能夠充分有效利用再生資源,為人類環(huán)境保護做出積極貢獻。()幾種類型,其中和使用量相對要少很多。是在高壓下發(fā)生共聚反應聚合而成的,鏈支化度高,結構不夠規(guī)整,結晶度低,柔順性和延伸性較好。是在低壓下共聚而成,分子結構規(guī)整,鏈支化度低,剛性、韌性較好和抗張強度較大,模量大,耐磨性好。分子量分布窄,分子排列規(guī)整、有序,較好耐環(huán)境應力開裂性和較寬的溫度使用范圍,與填充油膏的相容性好。由乙烯單體與丙烯或1-丁烯的第二單體聚合而成,或由與一定比例共混而成,性能介于與之間,兼有的柔順性和的優(yōu)良抗張強度。是乙烯單體與-烯烴在低壓氣象或溶液法聚合而成,鏈支化度比高比低,分子量分布較窄,有較好的耐環(huán)境應力開同密度的聚乙烯護套料無序區(qū)含量的順序為>>>。所以,油膏相容性最差,與油膏的相容性最好。聚乙烯護套料相對于尼龍、低煙無鹵阻燃護套料來說,其加工溫度范圍寬,熔體流動速率適中,是屬于最易加工的一類塑料材料,表4.6.3是不同密度的護套料性能指標。一般情況下,聚乙烯護套料在80溫度控制在160~240,不同的材料其加工溫度差異性較大。表4.6.3不同密度PE聚酰胺(oyd,),俗稱尼龍(yo),密度1.15g/3,是分子主鏈上含有重復酰胺基團(——)的熱塑性樹脂總稱,是美國uon公司最先開發(fā)用于纖維的樹脂,1939稱之為錦綸,聚酰胺可由二元胺和二元酸制取,也可以用-氨基酸或環(huán)內酰胺來合成。根據二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原子數的不同,可制得多種不同的聚酰胺。因此,聚酰胺品種繁多,有-6、-66、-12、-46、-610、-612、-1010等多達幾十種,其中以-6、-66、-610的應用最廣泛。-6、-66和-610的鏈節(jié)結構分別為[H(2)5]、[(2)6-(2)4-]和[(2)6-(2)8-]。-6和-66主要用于紡制合成纖維,稱為錦綸-6和錦綸-66。常用的錦綸纖維可分為兩大類:一類是由二胺和二酸縮聚而得的聚己二酸己二胺,其長鏈分子的化學結構式為-[(2)x-(2)y-]-。這類錦綸的相對分子量一般為17000~23000的碳原子數,后一數字是二元酸的碳原子數。例如錦綸66是由己二胺和己二酸縮聚制得;錦綸610是由己二胺和癸二酸制得。另一類是由己內酰胺縮聚或開環(huán)聚合得到的,其長鏈分子的化學結構式為-[(2)x]-H。根據其單元結構所含碳原子數目,可得到不同品種的具有良好的綜合性能,包括力學性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學藥品性和自潤滑性,且摩擦系數低,有一定的阻燃性。尼龍-610、尼龍-12龍-12由于優(yōu)異機械特性,被廣泛應用于汽車(如軟管、車身、儀表盤、發(fā)動機罩、郵箱外殼等)等。在光纜中使用尼龍作為外護套料時,因尼龍料易受潮,護套表面容易起泡,如泡孔、出現粒狀物或破損。因此尼龍材料本身需要真空包裝,運輸損破、密封不良或開包未及時用完等,均須長時間預烘干。最好用抽真空(真空度應大于0.05a)、旋轉烘干器加熱去除水分,烘干溫度宜為(805),烘干時間建議不低于4小時,若尼龍受潮則應延長烘干時間至8小時或更高,烘干溫度太高會氧化并變色(白色尼龍會變黃色),每次干燥量最好不超過烘干容器容積3/5。如容量太大,烘干器內物料難以旋轉,造成受熱不均,時間短水分難以除凈,時間太長又會使部分物料氧化變色,無法滿足擠出表面要求。但日常使用抽真空烘干方式比較難以實現,而采用烘干塔式則較為常見,為了獲得更好的加工工藝,再結合生產線速度、擠出外徑和光纜加工長度,在條件允許情況下采用雙烘干塔進行烘干處理可能效果更佳。能導致機頭壓力過高而損壞機頭(尼龍-6的擠出溫度較窄,溫度太高會引起焦燒,溫度太低尼龍會迅速冷卻固化堵塞口模)。擠出成型所用的聚酰胺的分子量較大,易選用排氣式螺桿擠出機,長徑比(18~22)∶1,壓縮比為(3.2~4)∶1,螺距等于螺桿直徑。為了保證尼龍料具有較好的加工工藝,下料口溫度240~250,機身和法蘭加熱溫度245~260,機頭240。當今電力行業(yè)、室內布線及電子信息化等行業(yè)突飛猛進,人們對線纜的環(huán)保、健康安全要求越來越高,原來傳統(tǒng)的阻燃護套料無法滿留的時間。據有關資料介紹,透光率為70%時,人的裸視分辨物象的能力只有5左右。而燃燒時所發(fā)出的煙透光率在15以下,即人在濃煙中其裸視距離僅為2左右。濃煙的另一個特征是隨熱氣流傳播異常迅速,速度可達20/n以上。由此可見,在保障人民的生命和財產安全前提下,采用無鹵低煙阻燃材料就顯得至關重要。有機高分子樹脂與無機阻燃劑是兩種不同的兩項材料,無機阻燃劑經偶聯(lián)劑處理后再與的抗張強度和斷裂伸長率會隨之下降。如果阻燃劑處理不好,阻燃料局部混煉不均勻,或由于無機阻燃劑比例過大,會導致機械強度和斷裂伸長率的大幅下降,而且會嚴重影響材料的加工性能。表4.6.4布,有利于塑料的混合和塑化,但長徑比過大時,會使塑料受熱時間加長引起降解,并增大擠出機的功率消耗;長徑比過短,會導致混煉不均、塑化不良。實踐表明,低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料使用/為20~25的螺桿均可以得到較為理想的外觀,但相比而言/為20的螺桿擠出表面更加光潔。這是因為低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料中高填充量的氫氧化鎂或氫氧化鋁,在/為25的螺桿中受熱時間較長后易有分解的現象而影響了擠出表面質量。就螺桿壓縮比、螺槽深度、螺旋角、螺桿與料筒間隙等方面而言,壓縮比越大、螺槽深度越淺、螺旋角越小、螺桿與料筒間隙越小,對塑料產生的剪切作用和摩擦力增大,物料在螺桿中的剪切生熱也越大,容易引起物料分解,不利于低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料擠出,易出現擠出表面不良。因此,對于螺桿一般選用普通型的螺桿,且壓縮比不能過大,一般在(1.1~1.5)∶1比較適宜。表4.6.5LSZH配也有所不同。首先是模具的擠出方式選擇上,在護套擠出的過程中應選用半擠壓式,這樣能充分保證材料的抗拉強度、伸長率和表面光潔度。其次是模套的選擇,由于材料的粘度較大,使得機頭的壓力很大,當擠出離開模具時會有所膨脹,所以模套應比實際尺寸要小一些。最后,低煙無鹵護套料的機械性能沒有普通線纜材料和低煙低鹵的材料優(yōu)越,其拉伸比小,只有2.5~3.2,所以在選擇模具的時候要求模套的內徑不能過大,否則光纜的表面不致密,而且擠包比較松。低煙無鹵阻燃護套料在護套生產過程中會出現各式各樣的質量事故,見表4.6.6表4.6.6表4.6.7表4.6.8架空光纜、管道光纜和直埋光

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