浅谈挤压式线缆表面缺陷及其解决方法

宫传播 吴本健 张建国

（安徽华能电缆集团有限公司，安徽 芜湖 238371）

电线电缆作为国民经济建设的重要配套产业之一，电线电缆行业是机械工业中仅次于汽车行业的第二大产业。据统计，我国电线电缆行业现有规模以上企业4653家，年主营业务收入在10亿元以上的企业有85家，资产规模在10亿元以上的企业有36家。据前瞻产业研究院发布的《2014-2018年 中国电线电缆行业市场需求预测与投资规划分析报告》显示：15年来，电线电缆行业年均增长达15%以上，未来几年，由于中国处在工业化后期，中国电线电缆行业发展速度将高于国民经济的发展速度，预计达10%以上；尤其是电力导线和电缆年均增长可达15%。对于目前电线电缆市场的形势，机遇与挑战并存，竞争空前惨烈。价格为主质量为辅竞争优势已成为过去，中国制造完成了从粗放型到精细化、科学性的转型。以质量求生存已成为电线电缆制造首要、重中之重。影响电线电缆质量的原因有很多种，而挤塑工序作为整个电线电缆制造的重要环节，且挤塑工序采取“挤压式”工艺挤放，决定着电线电缆的电气性能、机械性能、外观质量......等等。如：电线电缆生产中硅橡胶、橡套、光伏、中压、高压......等等都是采取挤压式工艺挤放。可见挤压式工艺对电线电缆的质量有着至关重要的作用。下面以我自己多年的工作实践和学习研究经验，跟同行们共同探讨，以求提高。

一、常见的挤压式线缆表面的缺陷

挤压式线缆表面常见的缺陷有以下几种：

1 线缆表面出现竹节状（如图1所示），有时出现环状连续不等距竹节型突起堆积。

2 线缆表面出现线缆成缆反向原状纹理，未达到挤压式圆整实际效果（如图2所示）或可见包材明显节距纹理。

3 线缆表面出现反差表面，一边圆整平滑，一边可见原缆线或包材不平状（如图3所示），又称阴阳面。

4 线缆表面出现缓状不均粗细状（如图4所示），此种现象和竹节状有明显的差别，没有大起大落的表面堆积。不过有时也会出现整体快要断胶的现象。

二、产生原因分析

对上述几种表面质量问题产生的原因分析

1 在生产实践中发现，上述图1的情况是线缆在挤放过程中线缆在出模口时，线缆发生短暂的停顿所形成的材料堆积，酷似竹节。由于挤压式线缆的外径大小、圆整度、紧密性是根据要求来设定的。挤压模套口多大，挤出的线缆就有多大。这样线缆挤包外径和挤压式挤出没有余量，只要挤出和牵引系统发生不匀速、不连续，上述挤压式线缆表面发生竹节就在所难免，而且易导致挤出层最薄点达不到要求，严重影响产品的外观，甚至导致产品报废。

2 在挤压式过程中除了因系统不稳引起质量问题外，其次就是没有根据实际的线缆调整相应的压力比，或者压力比不当都会产生影响外观质量的因素，上述图2就是没有根据线缆的实际情况，压力比过大致使线缆表面出现反向纹理状（呈线缆横切面状）的情况发生。所谓反向纹理就是在挤压过程中压力过大挤压层迅速填充线缆的空隙以及可挤压部位，在线缆通过挤压模套口解除压力后可挤压部位的填充迅速膨胀，可见明显的线缆节距纹理，但相反的是膨胀凸起节距纹理，不是线缆凸起的节距纹理，而是线芯与线芯空隙节距纹理。一般这种现象的线缆的几何图形很难受模套控制，材料浪费也比较严重。

3 如图3所示，反差型外表（阴阳面）主要是线缆偏心表现的现象，在生产中经常出现，有轻有重。引起这种现象的原因有很多种，大致是因为配模不当模具过大导致线缆不受约束，从而偏离模套中心的走向。或者外力影响所致，因为一般情况下线缆挤压生产中一盘线由多逐渐减少，重量也由重逐渐变轻，牵引张力也由大变小。如果在实际生产中我们忽视这些变化，由于重量和张力发生变化，进线角度和重心也随之变化，那么致使线缆偏心也就在所难免。这种现象轻度的会影响线缆的偏心度，严重的会产生报废的重大损失。

4 生产中，挤压式最难控制的就是发生线缆在挤放过程中挤放层或粗或细，如图4所示粗细不均状。引起这种情况发生的原因有很多种，也很复杂。电器性能、温控是主要原因。首先说电器性能，挤压式特性就是挤压系统承受压力大，阻力也就大，阻力大到设备电器无法承受的能力，就会发生过载，这样设备就不能保证连续均速运转，挤出粗细不均的形象就发生了。其次就是温控的影响，温度调控过低，达不到塑料最佳熔融状态，阻力和压力就会变大，阻力压力变大也就同样出现上述情况。温控过高，材料熔融就会过稀，这样就会出现材料的挤塑流打滑形象。也是影响挤压式挤出粗细不均现象主要原因之一。

三、应对措施从上述的分析可采用以下应对措施

1 对于图1竹节状出现的情况可采取以下措施帮助解决：

（1）线缆或导体挤放之前的生产要严格控制统一外径，不能有大起大落的包块。

（2）挤放之前的线缆或导体装盘要排码整齐，不能有压线现象。

（3）线缆或导体挤放时要保持收防线装置始终如一的张力比，同时要杜绝收防线装置不能给挤放系统增加外力（牵引和主机系统），防止运转不受主控导致运转停顿或运转不均速，从而产生线缆停顿性包块如竹节状。

2 挤压挤放生产过程中如图2出现的反向纹理状，根据以上分析结论采取以下几点应对措施。

（1）在模芯和模套配模时必须考虑解除压力后塑料的“膨胀”，以及冷却后的收缩等综合因素。

（2）根据挤放之前线缆性质采取何种科学合理的挤压方式（如：挤压式、半挤压式），挤放之前的线缆如果加了填充，为了防止解除压力后塑料的“膨胀”，我们可以采取半挤压在调整合适压力比后进行挤放。反之未加填充的线缆我们可以采取正常挤压方式在调整合适压力比后进行挤放。

3 对于出现图3 反差型外表（阴阳面）的形象根据上述分析可以采取以下措施防止发生。

（1）在挤放线缆之前要准确测量要挤放线缆直径。测量不能只测一点，要多点测量求均值直径；再选配合适的模具。

（2）再挤放过程中无论是开始、中间、结尾都要保持收线，放线原有的张力比。

（3）在挤放过程中要始终保持原有线缆走向，防止走向偏差导致偏心。

4 图4粗细不均状根据以上分析采取合理措施应对。

（1）根据不同的挤放材料选择相对应的螺杆，例如：硬聚氯乙烯（PVC）的软化点为75℃～165℃，一般选用渐变型（等深不等距）螺杆挤放；聚烯烃、无卤性塑料挤放温度低材料质密性高可选用渐变型（等距不等深螺杆挤放）。

（2）在挤放之前检查电器是否正常，排除更换老化的电器元件，以保证电器性能的正常。

（3）根据所挤放塑料的实际温控要求设定挤放温度，并且检查挤塑冷却系统是否运转正常，防止挤塑流出现打滑现象，杜绝挤出压力的波动。

结语

以上是笔者在长期的工作中得出的挤压式易出现的几种产品缺陷，无论是挤塑工艺还是实际生产中采取何种挤压方式，对于生产高质量、低消耗产品是关键。采取何种挤压方式是依据线芯选配模芯，依据成品（挤包后）的外径选配模套，并根据塑料工艺特性，决定模芯和模套角度及角度差、定径区（即承线径）长度等模具的结构尺寸，使之配合得当。其次影响挤塑工序的另一个关键是良好工作态度和敬业精神，注意设备维护和保养；材料的合理使用，尤其注意原料是否受潮，不同品牌的塑料不可以混用，及时做好生产记录，包括设备使用的各个数据，根据要求设定各个区和机头的温度等；严格按照生产工艺要求来控制生产，遇到问题及时给相关领导和部门反映；规范生产行为，严禁违章操作，尤其在使用过滤板、分流器、模芯座、挤塑模具时，严禁乱敲打，严禁用利器清理表面残料。相信只要我们都以负责认真的态度来对待自己的工作，我们的产品质量和品牌会做的更好。

[1]赵金升，张卫峰，师蕊.浅谈冲压件冲击线与滑移线的确认与处理方法[J].模具制造，2013，13（06）：21-23.