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为了发现并消除线芯塑料绝缘层的薄弱结构，及时发现挤出的缺陷，最大限度地减少废品。
6、牵引装置
实现电线电缆挤塑过程的边疆直线运动。
型式有轮式和履带式。
7、收排线机构
实现收线盘制品排列均匀、整齐。
8、其它辅助装置
包括计米器、印字装置等。
2.2主机
塑料挤出机组的主机，即螺杆挤出机。
挤出机由控制系统、传动系统和挤压成型系统组成。
1、挤出机的控制系统
包括加热系统、冷却系统及工艺测量系统。
加热系统：
电缆绝缘及护套挤出是根据热塑性塑料变形我特性，使之处于粘流态进行的。
塑料挤出机控制系统中的加热系统就是实现塑料物态转变的重要设施。
冷却系统：
包括螺杆冷却和机身冷却。
塑料挤出是在加热情况下进行的，而挤出机在开始连续工作后，又是一个磨擦生热的过程，导致温度升高，当温度升高过大，则会生产“烧焦”和塑料的分解。
为防止挤出过程中温度过高，须对螺杆和机身进行冷却，以达到塑料挤出的“最佳塑化温度”。
参数测量系统：
螺杆转速、负荷，收线速度、挤出机各段温度及各段加热电流等。
2、挤塑机传动系统
包括齿轮和皮带的机械传动。
3、挤塑机的挤压成型系统
主要包括：
加料装置、机筒、螺杆、过滤板、机头及模具。
加料装置：
分自动加料和手动加料。
机筒：
由内、外套筒组成。
内套与外套共同接受电加热，对机身起“热源”作用，与螺杆配合，实现对塑料的破碎、软化、融熔、塑化、排气并压实，向成型系统连续而均匀地输送胶料的作用。
螺杆：
挤出机的“心脏”，只有螺杆的运动才能完成塑料挤出。
螺杆的旋转产生剪切力，使塑料破碎；
螺杆的转动产生推力，使破碎的塑料连续前进并因此产生挤出压力，并由这个挤出压力的作用，在筛板及压力所及的其他部位产生反作用力，造成塑料的迥流及搅拌，从而实现挤塑过程的全面均衡。
螺杆的分段及各区段的基本职能：
（1）料段：
主要是对塑料进行压实和输送。
（2）塑化段：
作用是将加料段送来的塑料进一步压实和塑化，将塑料中夹有的空气压回到加料口处排出，并改善塑料的热传导性能。
（3）均化段：
作用是将塑化段已经塑化好的粘流态塑料，使之定压、定量和定温地从机头中挤出。
滤板：
作用是过滤塑料中的杂质，在使用的同时还应填加40～80目不等的不锈钢丝网。
滤板最重要的作用是压力调节和实现胶料由旋转运动变为直线运动的功能。
机头：
作用是使出膛的胶料进一步压实，为成型提供较为密实结构的胶料。
3.挤塑原理
挤出机挤出原理是利用螺纹形状的螺杆在加热的料筒中旋转，将料斗中送来的塑料向前挤压，使塑料逐渐受热，均匀塑化，通过机头和模具，将塑料挤包在线芯上。
1、挤出过程中塑料的流动机理
塑料在挤出机中完成可塑成型是一个复杂的物理过程，即包括了破碎、融熔、塑化、排气、压实并最后成型。
挤出过程可分为三个阶段：
塑化段，成型段，定型段。
（1）塑化段
指塑料的混合、熔融和均化，它是在机筒内完成的。
经过螺杆的旋转作用，使塑料由颗粒状固体变为可塑化的粘流体。
塑料在塑化阶段取得热量的来源有两个方面：
一是机筒外部的电加热，二是螺杆放置时产生的磨擦热。
起初的热量是由机筒外部的电加热产生的，当正常开车后，热量则由螺杆旋转物料在压缩、剪切、搅拌过程中与机筒内壁的磨擦和物料分子间的内磨擦产生。
（2）成型段
它是在机头内进行的。
由于螺杆旋转和压力作用，把粘流体推向机头，经机头内的模具使粘流体成型为所需要的各种尺寸和形状的挤包材料，并包覆在导体或缆芯外。
（3）定型阶段
它是在冷却水槽中进行的。
塑料挤包层经过冷却后由无定型的塑料状态变为定型的固体状态。
2、挤出过程中塑料的流动状态
螺杆的旋转使塑料推移，由于机头中的模具、过滤网和过滤板的阻力，使塑料在前进中产生反作用力，这使塑料在螺杆和机筒中的流动复杂化。
通常将塑料的流动状态看成是由正流、倒流、横流和漏流这四种流动形式组合的。
（1）正流：
物料沿着螺槽向机头方向流动，也即正方向流动。
这种流动是由螺杆旋转的推挤造成的，塑料的挤出就是由这种流动产生的。
（2）逆流：
逆流与正流的方向相反，它是由机头，模具，过滤网等对塑料反压力所引起的。
所以也称反压流动。
（3）横流：
沿X轴方向也就是与螺纹相垂直方向的流动。
它也是螺杆旋转时推挤所造成的流动。
塑料沿X方向流动，到达螺纹侧壁时，料流便向Y方向流动，以后又被料筒或螺杆挡住，不得不改变流向，这样便形成了环流，这种流动对物料的混合，热交换和塑化影响很大，但对总的生产影响不显著，一般都不考虑。
（4）漏流：
漏流也是由于螺杆头部模具、机头、滤网等对塑料的反压力引起的，漏流不是在螺槽中运动，而是产生在螺纹顶端和料筒之间，螺杆与料筒的间隙通常很小，所以流动速率要比正流和逆流小得多，漏流一般讲是我们挤塑不欢迎的，漏流过多会造成一部分塑料在机身内停留时间过长，使料变烂、变粘，甚至导致塑料分解。
3、挤出质量
挤出质量是指：
塑料的塑化情况是否良好，几何尺寸是否均一。
决定塑化状况除塑料本身之外，主要是温度和剪切应变率及作用时间等因素，挤出温度过高不但造成挤出压力的波动，且导致塑料的分解，因此挤出温度应按工艺温度控制。
外施温度必须留有余地，使其充分塑化往往依赖于挤出中的热交换和塑料在挤出过程中的受热时间的处延长。
确保塑化的重要考虑之一是提高螺杆旋转时塑料所产生的剪切应变率，以达到机械混合均匀，挤出热交换均衡，并由此为塑化均匀提供保障。
几何尺寸均一，指外径的均匀及径向厚度的一致，即消除所谓的“竹节形”和“偏芯”。
4.挤出工艺技术
4.1
温度控制
由于塑料品种的不同，甚至同种塑料（如PE）由于其结构组成的不同，其挤出温度也不尽相同。
各种塑料挤出尽管使用温度高低不一，但都有一个普遍规律，即从加料段到模口止都有一个温度低——高——低的变化规律。
加料段采用低温，变这是由加料段承担的“任务”决定的，加料段权产生足够的推力，机械剪切并搅拌混合，如温度过高，使塑料早期熔融，不但导致挤出过程中的分解，而且引起“打滑”，造成挤出压力波动，并且过早熔融而致混合不充分，塑化不均匀，所以这段温度一般用低温。
熔融段温度要有较大幅度的提高，这是因为塑料在该段要实现塑化的缘故，只有达到一定的温度才能确保大部份组成得以塑化。
均化段，塑料在熔融段已大部份塑化，而其中小部份高分子组成尚未开始塑化，而进入均压段，这部份组成尽管很少，但其塑化是必须实现的，而其塑化的温度往往需更高，因此均化段的挤出温度有所升高是必要的，有些时候（在挤出稳定后），可以维持不变，而赖以塑化时间的延续，实现充分塑化。
机脖的温度要保持均压段的温度或稍有降低，这是因为塑胶出过滤板后变旋转运动为直线运动，且由滤板将塑胶分散为条状物，必须在其熔融态将其彼此压实。
机头承接已塑化且由机脖压实的胶料，起继续挤压使之密实作用。
塑胶在此有固定的表层与机头内壁长期接触，若温度过高，势必出现分解甚至是焦烧，特别是在机头的死角处，因此机头的温度一般有所下降。
模口，模口的温度根据材料配方的不同有升高也有降低。
温度升高可以改观表面光亮，但过高，会造成表层分解和成型的困难，产品难于定型。
4.2
塑料挤出的速度
挤出速度和螺杆转速成正比，在一般情况下，提高螺杆转速来提高挤出机的生产能力，实现高速挤出。
但螺杆转速增加，一方面由于增强剪切作用，使粘性耗散热量增加；
另一方面，在没有机头压力控制的情况下，螺杆转速增加，流率增加，物料在机内停留的时间缩短，而且后者的影响超过前面，会因熔融长度延长至均煞费苦化段而破坏正常的挤出过程。
所以需要增加螺杆转速来提高挤出速度时，还必须增加加热温度或采用控制机头压力才能达到目的。
塑料的挤出速度或塑化的好坏与使用的塑料材质和温度控制有关，各种塑料的塑化温度有所不同。
如果要快速挤出塑料，只有材质优良、温度适当才能实现。
另外挤出速度与挤出厚度也有关。
4.3
牵引速度
要求牵引速度均匀稳定，与螺杆转速协调，以保证挤出厚度和产品外径的均匀性。
如牵引速度不稳定，挤出外径易形成竹节状，牵引过慢时挤出厚度大，且发生堆胶或空管现象；
过快造成挤出拉薄拉细，甚至出现脱胶漏包现象。
4.4
冷却
分螺杆冷却、机身冷却和产品冷却。
1、螺杆冷却
作用是消除磨擦过热，稳定挤出压力，促使塑料搅拌均匀，提高塑化质量。
2、机身冷却
作用是增加机筒散热，克服磨擦过热形成的温升。
3、产品冷却
作用是确保制品几何形状和内部结构的重要措施。
5、网板
网板：
有过滤作用,即过滤出含于塑料之中的一切颗粒状杂质,然而网板的最主要作用则是压力调节作用和对已实现塑化的胶料运动状态的调节作用。
绝缘和护套的挤出中往往在网板内装置40目至80目滤网（不锈钢丝网）。
由此使塑胶在前进中受到阻力，即产生挤出推力的反作用力，在此反作用力的作用下，使胶料产生回流。
而实现充分塑化，起压力调节作用。
另一方面，塑料在内套内作连续旋转运动。
而其到成型系统后，希望停止旋转，使其平稳前进。
网板恰具有使胶料变旋转运动为平直运动的功能。
这就是网板调节胶料运动状态的作用。
可见网板虽小，作用很大。
6、塑料颗粒大小、潮湿程度对挤出质量的影响
颗粒大小不均影响塑化的均匀性，在某一温度下，若大颗粒塑化好，小颗粒可能老胶，影响产品质量；
若小颗粒塑化好，则大颗粒可能塑化不好，就有生料存在，造成塑化不均，影响产品质量。
塑料中含潮气多时，潮气无法排出，在螺杆中随塑料向前推进，导致塑料制品断而上有气孔，大气泡由于压力大，冲破塑胶层，出现破洞，含有大量潮气时，制品表而呈癞蛤蟆状。
塑料中含有微量潮气时，由于料在加料段加温作用，粒子表而温度上升，使潮气通过料斗排出，不致于影响产品质量。
7、模具
（一）模具的分类
按模具的形状可分为下列几种
1．模芯：
有无嘴、短嘴、长嘴三种。
2．模套：
有平面、凸面、凹面、高速挤出模套四种。
3．模芯与模套配合后有挤压式、挤管式、半挤管式三种。
（二）工艺特性
1．挤压式模具是无嘴模芯与一般模套配合，模芯口缩到模套承线径后面，是靠压力实现产品最后定型的，塑料通过模具的挤压，直接挤包在线芯或缆芯上，具有塑胶结构紧密的特性。
模芯与模套配合角度及对模距离决定最后压力的大小，影响着胶层质量和挤出质量；
模芯与模套尺寸也直接决定着挤出产品的几何尺寸和表面质量,模套成型部分孔径是考虑解除压力后的“膨胀”，以及冷却后的收缩综合因素。
而就模芯而言，其孔径尺寸也是很严格的，太小线芯通不过，而太大会引起偏芯及侧胶。
模芯内锥角与内承径之间的连接必须是圆弧光滑过渡而不是锐角相接，否则将增加放线阻力并易造成挤出中铜、铝屑产生而导致产生粗细径现象。
由于挤压式模具在挤出模口处产生较大反作用力的缘故，挤出产量较挤管式要低得多，因此目前在生产中，越来越多的挤出以挤管式或半挤管式代替挤压式。
2．挤管式模具是用长嘴模芯和一般模套配合，把模芯嘴伸到与模套口相平或略超出模套口。
是在包覆于电线电缆线芯或缆芯前由模具作用成形，然后经拉伸包覆于线芯或缆芯上，与挤压式相比，挤管式有如下优点：
1）挤管式模具充分利用了塑料的可拉伸特性，挤出厚度远远超过包覆所需厚度，所以出线速度可依塑胶拉伸比的不同有不同程度的提高。
2）塑胶是以管状成型后经拉伸实现包覆的，所以其径向厚度的均匀性只由模套的同心度来决定，而不会因线芯任何形式的弯曲而致包覆层偏芯。
3）塑料经拉伸发生“取向”作用，取向作用的结果是使其机械强度提高，这时结晶性高聚物的挤出尤其有意义，能有效的提高制品的耐龟裂性。
4）模具（模芯）与线芯的间隙可以有所增大，故磨损程度减轻以致可以基本消除，不但防止了线芯的刮伤，而且大大延长了模具的使用时间。
与挤压式挤出相比，挤管式挤出的不足之处在于：
塑胶层与致密性、胶层与线芯或缆芯结合的紧密性都较差，这正是在绝缘挤出中，挤管式还不能广泛获得使用的主要原因。
为了克服这些缺陷，在挤管式挤出中往往以增加拉伸比，以使分子排列整齐而达到提高胶层密度的目的。
并采用抽真空挤出能有效的提高胶层与包覆线芯或缆芯结合的紧密程度。
3．半挤管式（或叫半挤压式）模具是用短嘴模芯和一般模套配合，模芯嘴的承线径伸到模套承线径的1/2处，是挤管式与挤压式的中间形式，通常在大规格绞线绝缘中采用，例如：
为防止大外径（圆形）挤管式产生绝缘凹坑，导致厚度不合格，挤压产生偏芯等问题，目前在该类线芯挤出中均采用半挤管式生产，有效地保证了绝缘质量。
采用这种模具，模芯尺寸可以适当放大，从而避免了挤压式因线芯外径变大出现刮伤、卡牢，和外径变小而致偏芯的问题，及挤管式胶层不实，线芯间空隙问题，但因柔软性差故线芯缆芯不宜采用此种方式，因为线芯缆芯发生各种形式的弯曲时将产生偏芯。
采用半挤管式挤出时可采用抽真空或不抽真空。
4．高速挤出模具
随着技术的进步电线绝缘的挤出速度越来越快，特别是薄层绝缘挤出，模具的设计是非常重要的。
高速挤出模具主要是采用两段锥角的模套与无嘴模芯配合的挤压式的一种，主要用于薄绝缘挤出。
从熔融的塑料在模具里挤出时不发生熔融破裂的角度出发，希望模具的模套有较小的锥角，但模套的锥度过长，机头内部压力增加，会使导线挤出压力增大，出胶量下降，在实际使用上，希望保持最小的圆锥长度，因此，为使之两方面都能得到满足，便设计出了两段锥角的高速挤出模套。
其结构如图一（g）所示，进料角和出料角的角度相差很大，第一段，进料角α1=30°
—60°
，进料角大主要是为了增加其压力；
第二段：
出料角当挤制泡沫聚乙烯时α2=6°
；
当挤制聚氯乙烯和聚乙烯时α2=15°
—20°
，出料角小，使塑料绝缘表面光洁度提高，不会发生熔体破裂。
3）由图一（h）可以看出，模套承线长度越短，聚乙烯表面越光洁，因此，高速挤出时，模套承线长度都很短。
4）对于高速挤出，对模具与塑料接角的表面应有较高的光洁度，这一关务必注意。
5）在高速挤出中模芯与模套对模距离尤为重要，对模距离一般等于L2+
（0.5-1.0）mm,对模距离远,芯线表面毛糙,且容易偏芯,对模距离近,内部反压力大,影响挤出速度并容易造成设备事故。
另外，要实现高速挤出，不仅与模具有关，还与其它工艺条件有关，例如：
挤出温度控制，芯线预热及塑料本身特性。
须从各方面进行考虑，才能达到最佳效果。
（三）模具的选配方法及注意事项
1．绝缘线芯
（1）圆形导电线芯要量直径。
2．护套缆芯
（1）铠装电缆要量缆芯最大直径。
（2）非铠装电缆要量直径。
3．检查模具的质量承线径表面是否光滑，有无裂口或缺口、划痕、碰伤、凸凹等现象。
4．承线径的修理配好模具后，把承线径用细砂布圆周式的擦抹，直到表面光滑为止。
5．模具的选配铠装电缆模具要选大些，因为有接头；
绝缘线芯选配的模具不宜过大，要适可而止，即导电线芯穿过时，不过松或过紧。
6．选配模具要以工艺规定的标称厚度为准，模芯选配要按线芯或缆芯的最大直径（扇形宽）加放大值；
模套的选配要按模芯直径加塑料标称厚度加放大值。
（四）选配模具的经验
1．
（1）16mm2以下的绝缘线芯配模，要用导线试模芯，以导线通过模芯为宜。
不要过大，过大将产生倒胶现象。
（2）真空挤塑时，选配模具要合适，不宜过大，若过大，绝缘层或护套层容易产生耳朵、棱、松套等现象。
（3）挤塑过程中，实际在挤制产品时，塑料有拉伸现象存在，一般塑料的实际拉伸在2.0mm左右。
（4）安装模具时要调整好模芯与模套的距离，防止堵塞，造成设备事故。
2．绝缘
2.１挤压式
单线：
d芯=d+（0.05～0.15）mm
绞线：
d芯=d+（0.1～0.4）mm（３５mm2及以下导体）
对模距离：
δ＝１.２～２mm或δ=（０.５～2）t
t—-绝缘厚度（绝缘厚度小取小值,反之取大值，一般取１ｔ，但不得小于
１.２mm。
）
2.2半挤管式（抽真空）：
（大截面线芯挤塑）
对模距离：
模芯缩进模套口（２.５～３）mm，并采用抽真空挤出。
2.３挤管式
d芯=d+（２～４）mm
d套绝缘厚度mm模芯孔径mm绝缘厚度mm模芯孔径mm
１.０d芯＋７２.０d芯＋１２
１.２d芯＋８２.２～２.３d芯＋１３
１.５d芯＋１０２.４d芯＋１４
１.６～１.８d芯＋１１２.６d芯＋１5
注：
a.其中：
d芯…………模芯孔径
d……………导体外径
d套…………模套孔径
d大…………绝缘外径
b.挤管式模具采用抽真空方式时，模套孔径可相应减小1～2mm。
3．护套
3.1挤压式：
d芯=d+（0.3～0.7）mmd套=d大+（0.3～0.4）mm
3.2挤管式：
3.2.13.6/6KV及以下电缆
d芯=d+（3～6）mm
d套（90挤塑机）护套厚度mm模套孔径mm护套厚度mm模套孔径mm
1.2d芯+82.0d芯+12
1.5d芯+102.2—2.3d芯+13
1.6—1.8d芯+112.4—2.5d芯+14
8．挤塑机常见质量缺陷，产生原因及消除办法
表3
序号
不合格类型
不合格现象
产生不合格品原因
防止及消除方法
1
塑
化
不
良
1．塑料表面有蛤蟆皮现象；
2．温度低，仪表及实测温度
3．塑料表面暗淡无光，有没塑化好的小颗粒；
4．挤包接缝不好，有一条明显的痕迹。
1．温度控制过低或控制不合适；
2．塑料中有难塑化的树脂颗粒；
3．操作方法不当，螺杆和牵引速度太快，塑料没有完全塑化。
、；
4．造粒时塑料混合不均匀或塑料本身存在质量问题。
1．按工艺规定控制温度，发现温度低适当提高面身、机头温度，主要提高机身温度。
2．适当降低降低螺杆转速使塑料加温度和塑化时间增长，以提高塑料塑化效果。
3．利用螺杆冷却水，适当放小，原则上这一方法不合理，难控制。
4．选配模具时，模套适
当配小，加强出胶口的压力。
2
焦粒
1．温度反应超高，或者是控制温度及仪表失灵，造成塑料超高温而焦烧。
2．机头的出胶口烟雾大，有强烈刺激性气味，另外有噼啪声。
3．塑料表面发现颗粒状焦粒。
4．接缝处有连续气孔。
1．温度控制超高造成塑料焦烧。
2．螺杆长期使用而没有清洗，焦粒物积存随塑料挤出。
3．加温时间太长，塑料积存物长期加温，使塑料老化变质而焦烧。
4．停车时间长，没有清理机头螺杆，造成塑料分解。
5．多次换模或换色，造成塑料分解。
6．控温仪失灵。
1．经常检查加温系统是否正常。
2．定期清理螺杆或机头。
3．按规定时间要求加温，加温系统有问题及时通知有关人员修理。
4．换模或换色要及时，干净，防止杂色或走胶。
5．发现焦粒应清理机头或螺杆。
3
疙瘩
1．树脂在塑化过程中产生的疙瘩在塑料层表面有小颗粒，分布在塑料层表面四周。
2．焦粒产生的疙瘩，在塑料层表面有焦粒。
3．杂质疙瘩，在塑料表面有杂质，切片疙瘩里有杂质。
1．温度控制较低，塑料未塑化好就从机头里挤出
2．塑料质量较差，有较难塑化的树脂，没有完全塑化就被挤出。
3．原材料里有杂质，加料时加入或加料时将杂质加入，造成杂质疙瘩。
4．温度控制超高，造成焦粒带出。
5．模芯、模套装配时没到位，形成缝隙，进胶后
老化变质，形成焦粒。
1．塑料本身造成的疙瘩，应适当提高机身温度，使塑化均匀。
2．加料时严格检查塑料是否有杂质，发现有杂质要立即停机清理机头、并把螺杆内料排干
净。
3．发现温度超高，要立即适当降低温度。
4．出现塑化不良的疙瘩，要适当调高温度或降低螺杆转速和牵引的速度。
4
塑料层正负超差
1．螺杆和牵引速度不稳，电流表或电压表左右摆动，因此影响电缆外径，产生塑料层的偏差。
2．半成品质量有问题材，如钢带或塑料带绕包松，产生凹凸不平现象或塑料层有鼓包、坑等缺陷。
3．加料口温度高，造成出胶不均匀，造成外径波动。
4．温度控制超高，造成挤出量减少或挤出后难于定型，产生薄皮现象。
5．挤包高密度PE料时，由于机身温度控制低造成出胶量有波动、电机负荷大。
1．缆芯、导体外径不均匀。
2．半成品质量有问题，钢带接头不好，松套，钢带卷边，绕包层鼓包、接头外径大等。
3．挤压式模芯选配过大，对模距离远，造成倒胶产生偏芯。
4．模芯与模芯座之间没扭紧，产生倒胶而偏芯。
5．螺杆或牵引速度不稳，产生外径波动。
6．加料口，机身温度控制不当造成出胶不均匀。
7．加料口堵塞。
1．加强测量外径和检查厚度，发现外径有波动，查明波动原因，立即采取措施。
2．模芯配置必须合理，模芯与模芯座之间必须扭紧。
3．注意螺杆、牵引的电流表和电压表，发现不稳定应立即通知电工修理。
4．加料时有条料必须拿出。
5．严格按规定控制温度。
5
电缆外径不均和竹节状
1．螺杆或牵引不稳，造成外径粗细不均。
2．由于牵引突然不稳，形成电缆的塑料层呈竹节形。
3．模具选配小，半成品外径变化大，造成厚度不均、竹节。
1．收放线或牵引速度不稳。
2．半制品外径变化大，模具选配不合适。
3．螺杆速度不稳，主电机转速不均，皮带过松或打滑。
1．经常检查螺杆、牵引、收放线的速度是否均匀。
2．选配模要合适。
3．经常检查机械和电器运转情况，发现问题立即修理。
6
合胶缝不好
1．在塑料层表面的外侧，塑料合缝不好，有一条发乌的痕迹，严重时有裂纹。
2．塑料层合缝塑化不好，有疙瘩和微小颗粒，严重时用手一撕即开。
3．控制温度较低，特别是机头温度控制较低。
1．温度控制较低，塑化不良。
2．螺杆现机筒间间隙大，造成塑化差。
3．机头温度控制失灵，造成低温，使塑料层合缝不好。
4．机身温度过高，料粘度小，压力不足。
1．适当提高控制温度，特别是机头温度。
2．降低机身温度，增加压力。
3．机头外侧采用保温装置进行
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