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發(fā)泡的基本概念：

市場(chǎng)上電纜行業(yè)應(yīng)用發(fā)泡的種類

化學(xué)發(fā)泡→普通SCSI芯線電腦線上

物理發(fā)泡(氮?dú)獍l(fā)泡)→高頻通訊線纜上

※ 我們帶著疑問(wèn)開(kāi)始進(jìn)入我們的課程

發(fā)泡的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：

發(fā)泡的目的及優(yōu)點(diǎn)：

A.使品質(zhì)輕量化同時(shí)可以降低材料成本.

B.介電系數(shù)小、高頻衰減低、性能穩(wěn)定、防水防潮及彎曲性好、電阻外徑小使用壽命長(zhǎng).

發(fā)泡的缺點(diǎn)：附著力較差、強(qiáng)度差

化學(xué)發(fā)泡的介紹：

1.化學(xué)發(fā)泡的優(yōu)點(diǎn)：可用于普通押出機(jī)上生產(chǎn),速度相對(duì)較快,且用于USB,VGA、DVI、SATA、HDMI等普通訊號(hào)要求線纜上.

2.化學(xué)發(fā)泡的缺點(diǎn)：發(fā)泡的均勻性難檢測(cè),溫度熱敏高,不易淮確檢測(cè),一般發(fā)泡度最大僅能達(dá)到在40%左右.

為什么它有這樣的缺點(diǎn)呢？

于PE絕緣材料制料過(guò)程中,混合適當(dāng)比例熱效應(yīng)發(fā)泡劑,其使于芯線制程時(shí),利用溫度促使發(fā)泡劑產(chǎn)生化學(xué)分解變化,于PE材料內(nèi)部形成氣泡,此項(xiàng)材料對(duì)溫度反應(yīng)相當(dāng)靈敏( ±1℃),溫控設(shè)備稍受外界影響,其發(fā)泡度變化極大,目前此項(xiàng)方式發(fā)泡度可達(dá)到40-50%,且此發(fā)泡材料須置放于干燥環(huán)境內(nèi),否則水分進(jìn)入材料后于押出易導(dǎo)致芯線電容,外徑不穩(wěn)定.

PE發(fā)泡之特性關(guān)系表:

在靜電容量要求一定的場(chǎng)合,降低絕緣材料的實(shí)效介質(zhì)常數(shù),則芯線徑便可減小.此時(shí),一定尺寸的線纜管中,就可多設(shè)線路,在多心線纜場(chǎng)合有很大的優(yōu)點(diǎn)，材料發(fā)泡,則強(qiáng)度下降,故薄絕緣場(chǎng)合發(fā)泡度只限于20-30%,厚絕緣時(shí)則約達(dá)50%左右,屬于較低發(fā)泡的類別.

物理發(fā)泡的介紹：

1.物理發(fā)泡的優(yōu)點(diǎn)：較好控制發(fā)泡度且發(fā)泡度可以高達(dá)80%,故介電損耗可以控制很小, 故于高速線纜上.

2.物理發(fā)泡的缺點(diǎn)：需用特殊設(shè)備可投產(chǎn),且相對(duì)設(shè)備投資成本較高.

為什么它有這樣的缺點(diǎn)呢？

首先來(lái)了解一下發(fā)泡的工藝：

氮?dú)獍l(fā)泡是通過(guò)壓縮空氣啟動(dòng)注入泵,在一定的壓力下使氮?dú)飧邏罕蒙龎?并通過(guò)穩(wěn)流閥進(jìn)行控制,然后從噴頭把氮?dú)庾⑷霐D出機(jī)中,當(dāng)?shù)獨(dú)庠诟邏鹤饔孟?像霧狀一樣噴入擠出機(jī)內(nèi)熔融的聚乙烯之中,同時(shí)與聚乙烯中的成核劑發(fā)生核化,擠出后在空氣中形成發(fā)泡絕緣.氮?dú)馕锢戆l(fā)泡的主要過(guò)程就是將氮?dú)馊芙庥谌廴诘木垡蚁?PE)之中,形成微細(xì)的泡孔結(jié)構(gòu),在擠出機(jī)螺缸內(nèi),含有少量成核劑的PE料經(jīng)加熱攪拌充分塑化后,將氮?dú)庾⑷?

發(fā)泡的相關(guān)說(shuō)明：

1.發(fā)泡度的測(cè)定方法：
線纜發(fā)泡層的發(fā)泡度,可利用普通的密度測(cè)定法計(jì)測(cè),所謂發(fā)泡度乃指發(fā)泡體中含多少百分比的氣體,可應(yīng)用下式表示之

其中,d=發(fā)泡體密度 d0=基材原有的密度 密度測(cè)定法；先稱發(fā)泡體重量為W1,再將發(fā)泡體與砝碼連接,用極細(xì)鋼絲或銅絲吊掛與水或酒精中,稱重為W2,最后稱出砝碼在液體中的重量為W3,則密度d可用下式求出

押出發(fā)泡法：

目前市售發(fā)泡PE之發(fā)泡劑：

A.高密度用尿素類
B.低密度用碳酸類
大部分發(fā)泡劑的分解生成物都具有吸濕性,生成的氣體亦常含水分,故在要求低損失的場(chǎng)合,押出線必須施行干燥手續(xù).

押出發(fā)泡的制造工程：

押出發(fā)泡的制造工程如下所列：
A.從押出機(jī)加料斗供入發(fā)泡材料
B.材料在螺缸受熱,由螺桿的運(yùn)轉(zhuǎn)而使其發(fā)生可塑化,且在混練中往前輸送.
C.經(jīng)過(guò)眼模形成一定外徑,押出同時(shí)發(fā)泡.
D.押出線在冷水槽冷卻固化.

發(fā)泡押出用押出機(jī)：

押出機(jī)的L/D約20-28,并有較長(zhǎng)的供料段,壓縮比約2.0-2.5,押出機(jī)在設(shè)計(jì)上應(yīng)注意下列各點(diǎn)：
A.設(shè)計(jì)小壓縮比的螺桿﹔
B.設(shè)置反壓調(diào)節(jié)器，以控制適當(dāng)?shù)姆磯憨r
C.機(jī)頭與眼模部阻力盡量減小﹔
D.螺旋廊寬減小.

目前在發(fā)泡押出部分，業(yè)界比較有性價(jià)比保證的廠商主要是，創(chuàng)展機(jī)械，正威機(jī)械，新杰機(jī)械等.

押出條件：

發(fā)泡線押出的時(shí)候,其押出條件受押出機(jī)尺寸,螺桿構(gòu)造、螺桿回轉(zhuǎn)數(shù)及發(fā)泡劑濃度等要因素影響,很難得到通用的原則,重點(diǎn)在如何使材料迅速熔融,并使分解氣溶于材料中,直到出眼�？诤蟛砰_(kāi)始發(fā)泡.

押出條件：例如壓力、溫度、及押出時(shí)間等發(fā)生變化,則押出成品特性亦發(fā)生很大變化. 押出溫度：系指熔融材料的實(shí)際溫度,當(dāng)溫度不同的時(shí)候,押出線的發(fā)泡特性亦起變異,溫度在某一特定范圍的時(shí)候,發(fā)泡特性最良好,高或低于此項(xiàng)范圍,都無(wú)法得到質(zhì)量良好的押出線.

押出時(shí)間：押出時(shí)材料在螺缸的停留時(shí)間,稱為押出時(shí)間,對(duì)發(fā)泡特性亦有相當(dāng)大的影響,材料在螺缸停留時(shí)間亦應(yīng)保持在某一特定范圍內(nèi),才能押出特性良好的發(fā)泡線來(lái). 綜上所敘,可知發(fā)泡押出作業(yè)實(shí)為一項(xiàng)需要相當(dāng)高技術(shù)水淮的作業(yè),押出條件設(shè)定稍有不慎,就很難制造出質(zhì)量良好的發(fā)泡電線,作業(yè)人員應(yīng)從不斷體會(huì)中獲得良好的經(jīng)驗(yàn),精益求精,才能達(dá)到提高水淮、高質(zhì)量的境界.

發(fā)泡情形如下圖：

押出條件的影響：

A.押出溫度的影響：采用添加發(fā)泡劑進(jìn)行押出發(fā)泡的時(shí)候,押出溫度條件對(duì)發(fā)泡特性的 良秀占有決定性地位,押出溫度如能與發(fā)泡劑分解溫度充分配合,必可制造出特性良好的成品；低溫押出氣泡數(shù)很少,溫度上升則氣泡分布逐漸均勻,發(fā)泡度漸行提高,在到達(dá)某溫度的時(shí)候,發(fā)泡度最高,并得到極細(xì)微的氣泡構(gòu)造;溫度再上升則氣泡粗大化,并有氣泡破裂現(xiàn)象,形成不均勻的氣泡構(gòu)造.此項(xiàng)最適當(dāng)溫度條件,端視材料別而異,除利用實(shí)驗(yàn)來(lái)決定外,實(shí)別無(wú)良途可循.

B.螺桿回轉(zhuǎn)數(shù)的影響：螺桿回轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)發(fā)泡狀態(tài)也有相當(dāng)影響性.回轉(zhuǎn)數(shù)增加的時(shí)候,發(fā)泡度也逐漸增加,氣泡構(gòu)造更形微細(xì),直至達(dá)到某限度為止.超過(guò)此限度后,效果反而下降,故如何決定適當(dāng)?shù)穆輻U回轉(zhuǎn)數(shù),極為重要.

外眼形狀的影響：

押出發(fā)泡用眼模,在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮外眼出口后的膨脹性,若以A表示材料發(fā)泡前后的斷面積比,則:

一般薄層押出的時(shí)候,膨脹比約等于2,厚層押出則膨脹比約等于4,押出發(fā)泡外眼孔徑,可利用前式變形,求出如下:

當(dāng)發(fā)泡后的完成外徑及導(dǎo)體外徑?jīng)Q定時(shí),外眼孔徑便可利用公式很簡(jiǎn)便的求出來(lái)；外眼入口角也為設(shè)計(jì)的重要項(xiàng)目.在發(fā)泡押出場(chǎng)合,眼模內(nèi)角通常皆略大于實(shí)體押出眼模的角度.
低發(fā)泡薄層押出的場(chǎng)合,入口角約60-90o,出口角9-15o,設(shè)極廊長(zhǎng)或不設(shè)長(zhǎng),這樣設(shè)計(jì)眼模便能得到良好的押出表面,押出發(fā)泡用眼模代表例:

發(fā)泡押出用外模

厚發(fā)泡層的冷卻:

發(fā)泡層的特性,受冷卻條件的影響很大,氣泡系在外眼出口后才開(kāi)始膨脹,為使其完全發(fā)泡,應(yīng)設(shè)相當(dāng)距離的空冷段,厚層押出后急冷,則發(fā)泡度降低,押出表面常起波浪,成為芯線變形原因之一.
發(fā)泡體本為隔熱材料,芯線表面與內(nèi)部溫度相差很大,便會(huì)發(fā)生變形,故厚層押出一定要實(shí)行分段冷卻的技巧才行.
押出線尚未充分冷卻便開(kāi)始卷取,結(jié)果很容易發(fā)生變形與潰裂現(xiàn)象,故冷卻水槽末段一定要維持充分的低溫,芯線倘有浮出水面現(xiàn)象,亦發(fā)生部分的變形,應(yīng)設(shè)法使線完全浸入水中冷卻.

制程如何使發(fā)泡PE變異降到最低 :

在要求高性能場(chǎng)合,一定要設(shè)法使制造條件固定,此時(shí)必須注意下列各點(diǎn),才能使變異減為最低:
A.選用質(zhì)量均勻的材料　
B.材料供入定量化　　
C.保持一定的押出溫度
D.保持螺桿回轉(zhuǎn)數(shù)不變
E.維持一定的溫度的導(dǎo)體溫度
F.維持一定的線速