Extrusion Die Head Ipinaliwanag: Function, Uri, Materials, Selection, at Maintenance

Ano ang Extrusion Die Head?

Ang extrusion die head ay ang precision flow-distribution unit na naka-mount sa discharge end ng isang single-screw o twin-screw extruder. Sa pagmamanupaktura ng cable, binabalot nito ang molten polymer sa paligid ng isang gumagalaw na conductor sa isang tuluy-tuloy, concentric layer nang hindi nagpapakilala ng mga weld lines, dead spots, o thermal gradients.

Ang trabaho nito ay hindi limitado sa paghubog. Ang isang mahusay na idinisenyong die head ay nagtataguyod din ng matatag na operasyon ng turnilyo sa pamamagitan ng paglikha ng backpressure, pinapapantayan ang mga pagkakaiba-iba ng presyon at temperatura na nagmumula sa turnilyo, at pinapanatili ang pagtunaw sa isang pare-parehong bilis sa paligid ng buong circumference ng conductor.

Ano ang Ginagawa Nito sa isang Cable Extrusion Line

• Ibinabahagi ang natutunaw nang pantay-pantay sa paligid ng wire o cable core.
• Kinokontrol ang ratio ng kapal ng pader sa pamamagitan ng die-to-tip geometry.
• Pinapanatili ang concentricity sa bilis na higit sa 1,000 m/min.
• Bumubuo ng sapat na backpressure upang gawing stable ang output ng turnilyo.
• Pinapanatili ang pare-parehong temperatura ng polimer sa daloy ng channel.

Mga Pangunahing Bahagi ng Extrusion Die Head

Bagama't magkakaiba ang mga disenyo ng die head sa pagitan ng mga gumagawa ng makina, ang mga pangunahing elemento ay pareho. Ang bawat bahagi ay may partikular na trabaho, at ang isang maliit na pagkasira o pagkakahanay na error sa alinman sa mga ito ay agad na nagpapakita sa natapos na cable.

Ang mga bahaging ito ay nagtutulungan bilang isang sistema. Kung ang guide core ay nakasentro ngunit ang die ring ay isinusuot ng 0.02 mm sa isang gilid, ang pagkakaiba-iba ng kapal ng pader ay maaaring lumampas sa /-0.03 mm sa isang manipis na layer ng FEP, na sapat upang ilipat ang kapasidad sa labas ng kinakailangan ng customer.

Makikita mo kung paano umaangkop ang bawat isa sa isang kumpletong linya ng wire sa aming naunang breakdown ng ang mga sangkap na bumubuo sa isang extruder .

Paano Gumagana ang Extrusion Die Head

Ang matunaw ay pumapasok sa ulo mula sa extruder flange, dumadaan sa breaker plate, pagkatapos ay dumadaloy sa paligid ng spreader. Ang spreader ay muling namamahagi ng polimer mula sa isang pabilog na daloy sa isang annular ring na pumapalibot sa tip ng gabay. Ang konduktor ay tumatakbo sa gitna ng ulo, at ang die ring sa labasan ay kumokontrol sa huling diameter.

Tatlong variable ng disenyo ang pinakamahalaga:

• Haba ng lupa : ang tuwid na seksyon sa die exit. Ang isang mas mahabang lupa ay nagpapatatag ng daloy ngunit nagpapataas ng pagbaba ng presyon.
• Draft anggulo : ang taper na humahantong sa lupa. Ang masyadong matarik na anggulo ay lumilikha ng mataas na paggugupit at init; masyadong mababaw ang isang taper ay gumagawa ng isang makapal, mabagal na gumagalaw na boundary layer.
• Balanse ng flow-channel : dapat na simetriko ang melt path sa paligid ng conductor. Kahit na ang 10% na pagkakaiba sa haba ng channel ay lumilikha ng nakikitang pagkakaiba sa kapal.

Para sa mataas na temperatura na pagkakabukod ng FEP, ang mga karaniwang temperatura ng pagkatunaw ay 380 hanggang 420°C. Ang isang 100 mm steel die ring ay maaaring lumawak nang humigit-kumulang 0.4 mm sa pagitan ng temperatura ng silid at temperatura ng pagpapatakbo, kaya dapat pahintulutan ang ulo na maabot ang buong thermal equilibrium bago gawin ang huling pagsasaayos ng concentricity.

Ang matunaw ay lumalabas bilang isang tubo na mas malaki kaysa sa konduktor. Ang extruded tube ay iguguhit pababa sa kinakailangang panghuling diameter. Ang ugnayan sa pagitan ng die geometry, drawdown, at haul-off na bilis ang tumutukoy sa panghuling kapal ng pader.

Mga Uri ng Extrusion Die Head at Ang mga Aplikasyon Nito

Ang iba't ibang mga konstruksyon ng cable ay nangangailangan ng iba't ibang mga konsepto ng die head. Ang pagpili ay nakakaapekto hindi lamang sa gastos ng tooling kundi pati na rin sa pagpapaubaya sa kapal ng pader at pinakamataas na bilis ng linya na maaari mong makamit.

Mga Ulo ng Die na Uri ng Presyon

Sa isang pressure-type na ulo, ang molten polymer ay nakakatugon sa konduktor sa loob ng ulo at lumabas bilang isang bonded layer. Ang disenyong ito ay karaniwan para sa mga application ng sheath at jacket kung saan kinakailangan ang pagdikit sa pagitan ng polymer at ng cable core. Ang presyon ay nagpapanatili sa polimer na nakikipag-ugnayan sa ibabaw ng konduktor.

Tubing-Type Die Heads

Sa isang tubing-type na ulo, ang isang tubo ng molten polymer ay unang nabuo at pagkatapos ay inilapat sa konduktor pagkatapos ng die exit, madalas na may tulong sa vacuum. Ang ganitong uri ay ginustong para sa manipis na mga layer ng insulation dahil binabawasan nito ang tensile stress sa conductor at nagbibigay-daan sa mas mabilis na bilis ng linya.

High-Temperature Die Heads para sa FEP at PFA

Ang mga fluoropolymer ay nangangailangan ng daanan ng daloy na lumalaban sa kaagnasan at tumpak na kontrol sa pag-init. Ang ulo ay dapat gawa sa mga materyales na nakaligtas sa tuluy-tuloy na operasyon sa 400°C o higit pa nang walang scaling. Pinagpares ni Gemwell ito FEP/PFA high-temperature core wire insulation extruder na may ulo ng die na nagpapanatili sa paglihis ng temperatura ng pagtunaw sa loob ng /-5°C, na kritikal kapag ang kapal ng pader ay 0.09 mm lamang .

FEP/PFA/ETFE/PEEK/PA High Temperature Core Wire Insulation Extrusion Line Manufa Ang Gemwell Electrical Technology Co., Ltd ay isang tagagawa ng China FEP/PFA/ETFE/PEEK/PA High Temperature Core Wire Insulation Extrusion Line... Tingnan ang Produkto →

Bumubula Die Heads

Ang mga proseso ng pagbubula ng kemikal ay nangangailangan ng maingat na kinokontrol na profile ng presyon sa pamamagitan ng ulo upang ang ahente ng pamumulaklak ay hindi lumawak nang maaga. Ang presyon ng ulo ay dapat manatiling sapat na mataas upang sugpuin ang pagpapalawak ng gas hanggang sa mawala ang pagkatunaw sa die. Ito ang dahilan kung bakit ang PE/PP/PU foamed insulation lines ay gumagamit ng nakalaang die head geometry sa halip na isang solid-insulation head.

Multi-Layer at Co-Extrusion Heads

Ang mga multi-layer na cable, tulad ng foamed-skin insulation o bonded jacket structures, ay nangangailangan ng co-extrusion head na pinagsasama ang dalawa o higit pang natutunaw na stream sa iisang flow channel. Ang head geometry ay dapat panatilihing parallel at uniporme ang bawat layer bago sila magsanib, at ang interface sa pagitan ng mga layer ay hindi dapat magkaroon ng mga humps o waviness.

Crosshead kumpara sa Straight-Through na Disenyo

Karamihan sa mga cable insulation at sheathing lines ay gumagamit ng crosshead, kung saan pumapasok ang conductor sa 90° sa extruder axis. Ang mga straight-through na ulo ay mas karaniwan para sa rod at profile extrusion at bihirang ginagamit sa wire coating. Ang 90° bend ng crosshead ay isang potensyal na dead spot, kaya ang flow channel ay dapat na idinisenyo na may malawak na radii at makinis na mga transition upang maiwasan ang polymer degradation.

Mga Materyales na Ginamit sa Konstruksyon ng Die Head

Ang mga materyal na pagpipilian para sa isang ulo ng die ay bumaba sa tatlong mga kinakailangan: wear resistance, corrosion resistance, at dimensional stability sa operating temperature.

• H13 tool steel ay ang pinakamalawak na ginagamit na materyal sa katawan dahil pinapanatili nito ang tigas hanggang 500°C at may magandang katigasan.
• 4140 haluang metal na bakal ay ginagamit para sa mas malalaking katawan na hindi nakakakita ng matinding pagkasira ngunit nakikinabang sa mas madaling machining.
• Mga hindi kinakalawang na asero tulad ng 17-4 PH o 431 ay ginagamit para sa mga ibabaw ng daloy na nakalantad sa mga fluoropolymer.
• Nitriding o chrome plating nagpapabuti ng wear resistance. Ang isang nitrided H13 na ibabaw ay maaaring umabot sa isang tigas na higit sa 1,000 HV.
• Mga pagsingit ng tungsten-carbide ay ginagamit sa mga lugar na may pinakamataas na pagsusuot, tulad ng die land sa mga high-speed na linya ng FEP.

Para sa araw-araw na PVC, PE, PP, o PU core, ang parehong tool-steel head body ay maaaring gamitin, ngunit ang flow-surface finish at tolerances ay dapat pa ring tumugma sa application. Kumpleto na ang pagbuo ng Gemwell PVC/PE/PP/PU solid-core wire insulation extruders na may mga ulo ng die na tumugma sa hanay ng output ng turnilyo at hanay ng laki ng wire na plano mong patakbuhin.

PVC/PE/PP/PU Core Wire Insulation Extrusion Line Manufacturers, Pabrika - Gemwe Ang Gemwell Electrical Technology Co., Ltd ay isang China PVC/PE/PP/PU Core Wire Insulation Extrusion Line na mga tagagawa at pabrika ng OEM/ODM, We ... Tingnan ang Produkto →

Para sa LSZH at iba pang punong-punong compound, ang corrosion at abrasive na pagkasuot ay mas agresibo kaysa sa mga purong polyolefin. Ang isang ulo na mahusay na gumagana para sa PE ay maaaring magpakita ng makabuluhang die-ring wear sa loob ng anim na buwan sa LSZH, lalo na kung ang nilalaman ng tagapuno ng mineral ay higit sa 40%.

Mga Salik na Nakakaapekto sa Pagganap ng Die Head

Ang performance ng die head ay resulta ng melt rheology, tooling geometry, at operating practice. Ang pinaka-maimpluwensyang mga kadahilanan ay:

Higit pa sa mga ito, dapat isaalang-alang ang bilis ng linya at ratio ng drawdown. Kung ang drawdown ratio ay masyadong mataas, ang pagkatunaw ay labis na nababanat sa pagitan ng die at ng konduktor, na humahantong sa pagkakaiba-iba ng neck-in at diameter.

Paano Piliin ang Tamang Extrusion Die Head

Ang pagpili ng isang die head ay hindi isang hiwalay na desisyon mula sa pagpili ng extruder. Dapat tumugma ang ulo sa diameter ng tornilyo, rate ng output, pamilya ng polimer, at pagkakagawa ng cable. Ang isang ulo na masyadong malaki para sa isang maliit na extruder ay lumilikha ng mahabang oras ng paninirahan; ang isang ulo na masyadong maliit ay pumipilit sa labis na pagbaba ng presyon at mataas na temperatura ng pagkatunaw.

Checklist ng Pagpili

1. Tukuyin ang pagkakabuo ng cable: solid insulation, foamed insulation, o jacket.
2. Kumpirmahin ang pamilya ng polimer at ang pinakamataas na temperatura ng pagproseso.
3. Tukuyin ang hanay ng kapal ng pader at ang kinakailangang concentricity tolerance.
4. Tukuyin ang maximum na bilis ng linya at ang katumbas na output ng matunaw.
5. Suriin ang extruder screw diameter at mga sukat ng flange.
6. Pumili sa pagitan ng pressure-type at tubing-type na ulo batay sa istraktura ng layer.

Kung nagpapatakbo ka ng maraming materyales sa pagkakabukod sa isang workshop, isaalang-alang ang isang modular na disenyo ng ulo na nagpapahintulot sa iyo na baguhin lamang ang tip ng gabay at die ring sa halip na palitan ang buong ulo.

Para sa mga layer ng jacket at sheath ng makapal na pader, inirerekomenda ni Gemwell ang isang hiwalay na disenyo ng ulo dahil ang kinakailangan sa daloy para sa isang 0.3 mm na insulation layer ay ganap na naiiba mula sa isang 1.5 mm na jacket. Ang aming LSZH/XLPE/TPE/TPU wire at cable sheath extruders gumamit ng mas malaking flow channel at ibang die-land approach para maiwasan ang sobrang pressure sa mataas na output.

LSZH/XLPE/TPE/TPU Sheath Extrusion Line Manufacturers, Pabrika - Gemwell Electr Ang Gemwell Electrical Technology Co., Ltd ay isang tagagawa ng China LSZH/XLPE/TPE/TPU Sheath Extrusion Line at pabrika ng OEM/ODM, Dalubhasa namin... Tingnan ang Produkto →

Para sa mas detalyadong pagtingin sa kung paano ang laki ng ulo para sa mga layer ng jacket, tingnan ang aming base ng kaalaman ng cable sheath extrusion machine , na naghahambing ng mga construction at tipikal na tooling geometries.

Pagpapanatili at Karaniwang Mga Problemaa sa Ulo

Ang isang ulo ng mamatay ay maaaring tumakbo nang maraming buwan nang walang pansin, ngunit kapag lumitaw ang mga problema, malamang na lumitaw ang mga ito nang biglaan. Ang pinakakaraniwang sintomas ay ang pagkakaiba-iba ng kapal ng dingding, mga itim na batik, mga linya ng daloy, at pagkamagaspang sa ibabaw.

Preventive Maintenance

• I-disassemble ang ulo at linisin ang mga ibabaw ng daloy pagkatapos ng bawat pinalawig na kampanya.
• Siyasatin ang lupa at ang tip ng gabay para sa mga gasgas at pag-ikot sa gilid.
• Pakinisin ang mga ibabaw ng daloy sa Ra 0.4 µm o mas mabuti bago muling i-assemble.
• Suriin ang mga bandang pampainit kung may malamig na batik at palitan ang mga thermocouple ng mga naka-calibrate na unit.
• Muling torque head bolts sa mga inirerekomendang halaga pagkatapos maabot ang operating temperature.

Isang kumpleto regular na operasyon, pagpapanatili, at iskedyul ng pagkukumpuni para sa mga makinang pang-extrusion kaya dapat isama ang ulo ng die bilang isang hiwalay na item sa inspeksyon, dahil iba ang pagsusuot nito sa turnilyo at bariles.

Mga Karaniwang Problema at Pag-aayos

Mga Madalas Itanong tungkol sa Extrusion Die Heads

Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng isang extrusion die at isang extrusion die head?

Ang die head ay ang kumpletong assembly na namamahagi ng melt, habang ang die mismo ay karaniwang ang mapapalitang singsing sa exit na tumutukoy sa panghuling diameter sa labas. Sa pang-araw-araw na wika ng shop-floor, madalas na sinasabi ng mga operator ang "mamatay" kapag ang ibig nilang sabihin ay ang buong ulo, ngunit sa disenyo ng tool ay mahalaga ang pagkakaiba dahil ang die ay isa lamang sa ilang bahagi na kumokontrol sa geometry.

Maaari bang gamitin ang parehong die head para sa solid insulation at foamed insulation?

Hindi normal. Ang foamed insulation ay nangangailangan ng pressure profile na nagpapanatili sa blowing agent na naka-compress hanggang sa lumabas ang natutunaw sa die. Ang solidong pagkakabukod ay hindi nangangailangan ng hadlang na ito. Ang paggamit ng bumubula na ulo para sa mga solidong layer ay maaaring lumikha ng labis na presyon at isang magaspang na ibabaw; ang paggamit ng solidong ulo para sa pagbubula ay maaaring maging sanhi ng napaaga na pagpapalawak sa loob ng channel.

Gaano kadalas dapat linisin ang isang extrusion die head?

Ang agwat ng paglilinis ay nakasalalay sa polimer. Ang mga thermoplastic na materyales tulad ng PVC ay may posibilidad na mabagal na bumababa at maaaring mangailangan ng pagpunas sa ulo bawat isa hanggang dalawang linggo. Ang mga fluoropolymer at lubos na punong LSZH compound ay nangangailangan ng mas madalas na pagsusuri, at anumang paghinto ng higit sa 20 minuto, o isang nakikitang pagtaas ng presyon, ay isang dahilan upang buksan ang ulo at suriin ang mga ibabaw ng daloy.

Ano ang nagiging sanhi ng sira-sira na pagkakabukod sa isang cable extruder?

Ang sira-sira na pagkakabukod ay kadalasang sanhi ng isang hindi naka-align na core ng gabay, isang pagod na die ring, o isang hindi naka-align na conductor-guide tube. Maaari rin itong magmula sa hindi pantay na temperatura ng heater sa paligid ng ulo, na lumilikha ng pagkakaiba sa lagkit sa pagitan ng magkabilang panig ng daloy ng channel.

Mahalaga ba ang mga die head na materyales para sa mga low-smoke halogen-free (LSZH) compound?

Oo. Ang mga compound ng LSZH ay kadalasang mayroong mataas na nilalaman ng tagapuno ng mineral at bumubuo ng mga produkto ng acidic na decomposition. Ang isang karaniwang H13 na ulo ay mas mabilis na masusuot at maaaring kaagnasan. Ang nitrided o stainless-steel flow surface ay isang mas maaasahang pagpipilian para sa LSZH, lalo na sa mataas na mga rate ng output.

Paano ko malalaman kung ang aking die head ay masyadong malaki para sa extruder?

Ang oras ng paninirahan at pagbaba ng presyon ay ang mga pangunahing tagapagpahiwatig. Kung makakita ka ng mahabang pagkaantala sa pagitan ng pagbabago ng kulay at ang bagong kulay na lumalabas sa labasan, o kung ang tunaw na presyon sa ulo ay masyadong mababa upang patatagin ang turnilyo, malamang na masyadong malaki ang channel ng daloy para sa aplikasyon.

Konklusyon

Ang extrusion die head ay ang hindi gaanong nakikita ngunit pinaka-maimpluwensyang bahagi ng isang cable extrusion line. Tinutukoy nito kung ang isang high-speed na linya ay maaaring humawak ng mahigpit na pagpapaubaya sa kapal ng pader, malinis na ibabaw, at matatag na diameter nang walang patuloy na interbensyon ng operator.

Kapag pumili ka ng bagong extruder, suriin ang ulo ng die nang maingat gaya ng turnilyo at drive. Itugma ito sa polymer family, sa hanay ng kapal ng pader, at sa maximum na bilis ng linya. Pagkatapos ay kontrolin ang mga operating variable: temperatura ng pagkatunaw, presyon ng ulo, pagkakahanay ng tool, at kondisyon sa ibabaw.

Kung hinahabol mo ang isang problema sa pagpapaubaya sa isang umiiral na linya, simulan ang iyong pagsisiyasat sa ulo ng mamatay. Sa maraming pagkakataon, ang tornilyo ay hindi ang ugat na sanhi; ang isang pagod o hindi pagkakapantay-pantay na ulo ay . Idinisenyo ni Gemwell ang bawat extruder sa paligid ng partikular na head at tooling set, kaya naman ginagamit ng mga gumagawa ng cable ang aming mga linya para sa mga application kung saan mahalaga ang pare-parehong geometry.