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非铠装大截面单芯电缆的质量控制

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发表于 2017-6-14 12:55:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
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                1引言
       
       
                    随着激烈的市场竞争与电线电缆行业的不断发展及用户对电缆产品质量的认知不断提高。用户对电缆产品的需求不仅仅只是单一的产品价格与成本高低,同时更为重视产品的内外质量。所需产品不仅要求其内在性能要符合相应的生产技术标准(GB、JB、MT….),同时对产品的外观质量尤为重视,诸如产品外观不能有凸包、凹点、焦粒籽籽、冷料疙瘩、拉丝毛糙、剖面无气孔等不良现象。这些不良情况的发生都会引起用户对该批电缆的不满意,对企业的产品质量品质提出疑义,往往会导致用户投诉或影响了企业形象及对企业市场领域的冲击。本文笔者结合曾经处理非铠装大截面单芯电缆外护套损伤的一点体会及其在生产实际中经验,针对非铠装大截面单芯电缆在生产过程中出现的质量问题、原因分析及质量控制提出一点肤浅的看法。
       
       
                 
       
       
                2大截面单芯电缆的特性及工艺特点
       
       
                    大截面单芯电缆由于自身特性的存在,截面大,金属材料比重大,挤出护套相对较薄,具体数据从下表可看出。
       
       
                 
       
       
               
                       
                               
                                       
                                                序号
                                       
                               
                               
                                       
                                                规格
                                       
                               
                               
                                       
                                                导体重量
                                       
                               
                               
                                       
                                                不同伏级电缆重量及铜导体所占比例
                                       
                               
                       
                       
                               
                                       
                                                6/10
                                       
                                       
                                                 
                                       
                               
                               
                                       
                                                8.7/10
                                       
                                       
                                                 
                                       
                               
                               
                                       
                                                26/35
                                       
                                       
                                                 
                                       
                               
                       
                       
                               
                                       
                                                电缆总重
                                       
                               
                               
                                       
                                                比例%
                                       
                               
                               
                                       
                                                护套厚度
                                       
                               
                               
                                       
                                                电缆总重
                                       
                               
                               
                                       
                                                比例%
                                       
                               
                               
                                       
                                                护套厚度
                                       
                               
                               
                                       
                                                电缆总重
                                       
                               
                               
                                       
                                                比例%
                                       
                               
                               
                                       
                                                护套厚度
                                       
                               
                       
                       
                               
                                       
                                                1
                                       
                               
                               
                                       
                                                300
                                       
                               
                               
                                       
                                                2719
                                       
                               
                               
                                       
                                                3559
                                       
                               
                               
                                       
                                                76.4
                                       
                               
                               
                                       
                                                2.0
                                       
                               
                               
                                       
                                                3712
                                       
                               
                               
                                       
                                                73.2
                                       
                               
                               
                                       
                                                2.1
                                       
                               
                               
                                       
                                                5493
                                       
                               
                               
                                       
                                                49.5
                                       
                               
                               
                                       
                                                2.5
                                       
                               
                       
                       
                               
                                       
                                                2
                                       
                               
                               
                                       
                                                400
                                       
                               
                               
                                       
                                                3477
                                       
                               
                               
                                       
                                                4439
                                       
                               
                               
                                       
                                                78.3
                                       
                               
                               
                                       
                                                2.1
                                       
                               
                               
                                       
                                                4606
                                       
                               
                               
                                       
                                                75.5
                                       
                               
                               
                                       
                                                2.2
                                       
                               
                               
                                       
                                                6692
                                       
                               
                               
                                       
                                                52.0
                                       
                               
                               
                                       
                                                2.6
                                       
                               
                       
                       
                               
                                       
                                                3
                                       
                               
                               
                                       
                                                500
                                       
                               
                               
                                       
                                                4421
                                       
                               
                               
                                       
                                                5508
                                       
                               
                               
                                       
                                                80.3
                                       
                               
                               
                                       
                                                2.2
                                       
                               
                               
                                       
                                                5688
                                       
                               
                               
                                       
                                                77.7
                                       
                               
                               
                                       
                                                2.3
                                       
                               
                               
                                       
                                                7114
                                       
                               
                               
                                       
                                                62.1
                                       
                               
                               
                                       
                                                2.8
                                       
                               
                       
                       
                               
                                       
                                                4
                                       
                               
                               
                                       
                                                630
                                       
                               
                               
                                       
                                                5718
                                       
                               
                               
                                       
                                                6943
                                       
                               
                               
                                       
                                                82.3
                                       
                               
                               
                                       
                                                2.3
                                       
                               
                               
                                       
                                                7138
                                       
                               
                               
                                       
                                                80.1
                                       
                               
                               
                                       
                                                2.4
                                       
                               
                               
                                       
                                                8654
                                       
                               
                               
                                       
                                                66.1
                                       
                               
                               
                                       
                                                2.9
                                       
                               
                       
                       
                               
                                       
                                                5
                                       
                               
                               
                                       
                                                800
                                       
                               
                               
                                       
                                                7423
                                       
                               
                               
                                       
                                                8823
                                       
                               
                               
                                       
                                                84.1
                                       
                               
                               
                                       
                                                2.5
                                       
                               
                               
                                       
                                                9013
                                       
                               
                               
                                       
                                                82.4
                                       
                               
                               
                                       
                                                2.5
                                       
                               
                               
                                       
                                                10646
                                       
                               
                               
                                       
                                                69.
                                       
                               
                               
                                       
                                                3.0
                                       
                               
                       
               
       
       
                 
       
       
                  
       
       
                    大截面铜芯单芯电缆在挤制护套时一般多采用150挤出机进行挤制护套,其生产流程大致为:绝缘挤制(含导体屏蔽、绝缘、外屏蔽)——铜带屏蔽――护套挤出。天长市康泰仪表电缆厂 http://www.ktybdl.net/info.asp?second_id=3023
       
       
                    从大截面单芯铜芯交联电缆的结构尺寸表及挤出生产流程可看出,挤出护套后需进行护套表面冷却,如果护套冷却不到位,电缆易造成表面赶皱、破口、盘底电缆护套表面变形等质量异常。
       
       
                    从电缆冷却散热平衡原理(Q[sub]放[/sub]=Q[sub]吸[/sub]=Q[sub]铜[/sub]+Q[sub]水[/sub]+Q[sub]其[/sub])的角度与生产实际深入分析,总体上说即使在同一生产速度及相同的冷却条件下、挤出外径差不多的产品,铠装型比非铠装型散热性较好,其冷却效果相对较好。
       
       
                 
       
       
                3产品质量缺陷原因分析与过程控制措施
       
       
                3.1产品质量缺陷
       
       
                    在生产大截面单芯电缆的过程其主要外在质量缺陷表现为护套赶皱、拉洞、破口、焦粒籽籽、冷料疙瘩、拉丝毛糙、剖面多汽孔、盘底电缆护套表面变形、护套封头后自然充气松套,护套在电缆盘侧面擦伤。
       
       
                    另外在挤制过程中,由于自身下坠,即使是调准偏芯,往往约会出现上方厚,下方薄的现象,同时由于铜带的散热性与钢带相比,其冷却效果在相同挤出速度下要比铠装电缆慢一些,在产品挤出时如果没有充分利用冷却水槽,往往会出现产品过火花机后收到线盘之间这段间离产品外观一般不会出现多少异常问题,但是收到线盘上后由于所选择的盘具并非都是平整的,同时排线的随意性,有时在线盘两侧边电缆会与线盘侧盘发生摩擦,另外在盘底内层线缆会发生搓动现象,如果电缆护套表面冷却不够,电缆护套会出现起皱,严重时线缆之间因搓动会发生擦伤现象。
       
       
                3.2原因分析与生产过程控制措施
       
       
                 
       
       
               
                       
                               
                                       
                                                序号
                                       
                               
                               
                                       
                                                产品质量缺陷
                                       
                               
                               
                                       
                                                原因分析
                                       
                               
                               
                                       
                                                过程控制及措施
                                       
                               
                       
                       
                               
                                       
                                                1
                                       
                               
                               
                                       
                                                护套赶皱
                                       
                               
                               
                                       
                                                挤出时在第一道过线轮时未及时冷却或冷却不够,护套未冷却定形,电缆自重下坠在过线轮上方赶皱。
                                       
                               
                               
                                       
                                                电缆挤出后及时调节水量进行冷却;加长出模口后的水槽及充分利用好最后一段水槽;呈阶梯型调节合适的过线轮高度。
                                       
                               
                       
                       
                               
                                       
                                                2
                                       
                               
                               
                                       
                                                拉破、破口
                                       
                                       
                                                 
                                       
                               
                               
                                       
                                                均化段与模口温度过高产生指甲而护套拉破;压缩段、均化段温度过低物料塑化不良,有冷料;护层表面冷却不够,电缆在线盘底部相互搓动与不平整的侧板或底板摩擦造成破口。
                                       
                               
                               
                                       
                                                降低螺杆转速与模口温度;针对不同厂家的材料适当调整挤出塑化温度;充分对电缆表面进行冷却,选择平整、光滑的盘具;对长度较长的大截面(300[sup]2[/sup]及以上)单芯电缆选择专用铁盘收线后经检验合格在由处理组二次倒在铁木盘上。当排线到盘具侧边时要形成一个向中心的排线角度。
                                       
                               
                       
                       
                               
                                       
                                                3
                                       
                               
                               
                                       
                                                焦粒籽籽
                                       
                                       
                                                拉丝毛糙
                                       
                               
                               
                                       
                                                预热保温时间长、温度高;
                                       
                                       
                                                机头联接处、分流槽及滤网有焦料;挤出温度偏高,PVC材料部分分解;PVC材料热稳定性能差,含挥发性助剂多。
                                       
                               
                               
                                       
                                                预热保温时间2.5h、185℃;定期清理机头和螺杆,挤出机身余料;降低螺杆转速与模口温度;对不同厂家的材料有针对性改进挤出工艺参数。选择合适的PVC材料。
                                       
                               
                       
                       
                               
                                       
                                                4
                                       
                               
                               
                                       
                                                冷料疙瘩
                                       
                               
                               
                                       
                                                压缩段、均化段及模口挤出温度过低,物料塑化不良;预热保温时间不够,温度不均匀。
                                       
                               
                               
                                       
                                                针对不同厂家的材料调整挤出工艺参数;可适当提高压缩段、均化段及模口挤出温度;预热保温时间2.5h、185℃。
                                       
                               
                       
                       
                               
                                       
                                                5
                                       
                               
                               
                                       
                                                剖面气孔
                                       
                               
                               
                                       
                                                PVC造粒时抽真空效果差;PVC材料热稳定性能差,含挥发性助剂多;雨水季节材料易受潮;加料段温度偏高;模具选配不当,压力小。   
                                       
                               
                               
                                       
                                                挤出造粒时加强过程质量控制并妥善储运物料;充分预热干燥或搅拌除湿物料;降低螺杆转速,减小剪切热量;降低加料段及模口挤出温度;采用半挤管式,增大模间距离。
                                       
                               
                       
                       
                               
                                       
                                                6
                                       
                               
                               
                                       
                                                护套表面变形
                                       
                               
                               
                                       
                                                挤出时电缆生产速度过快,冷却不充分,水槽最后一段未利用,收线盘具底部不平整;电缆自重大,收线时相互搓动。
                                       
                               
                               
                                       
                                                适当降低挤出速度,尽量不要电缆在地面盘绕;充分利用150挤出机各段水槽进行冷却,利用吹气装置解决电缆表面水迹问题;选择光滑平整无变形的盘具,加强操作人员的排线质量与责任心,产品排到边或盘底时按工艺员的技术要求采取措施。
                                       
                               
                       
                       
                               
                                       
                                                7
                                       
                               
                               
                                       
                                                护套自然充气松套
                                       
                               
                               
                                       
                                                因产品交货急,挤制交联绝缘后未充分冷却,摆放时间短,屏蔽后就挤护套进行封头。在此过程中绝缘存在自然交联,会释放出部分挥发性气体。
                                       
                               
                               
                                       
                                                挤制交联绝缘后摆放3~4天;挤制护套后摆放2天,同时注意摆放天气;采用排气式封头帽进行封头后基本能解决护套自然充气松套的问题,但是生产成本明显会增加。另外可在屏蔽后绕包一层无纺布,一是避免放线时铜带损坏,二是隔离护套直接与屏蔽接触,中间形成一定的间隙。
                                       
                               
                       
               
       
       
                 
       
       
                4结束语
       
       
                    对于大截面单芯电缆的质量问题。笔者认为不论生产与使用,生产企业、经销商和用户都有必要对电缆的特性及敷设基本知识有一个了解,尤其是电缆生产企业更需从产品质量过程方面加强原因分析和控制,不断总结生产中发生的异常现象并进行原因分析制定控制措施,减少产品质量缺陷,提升产品的內外质量为目的
       
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