압출 다이 헤드 설명: 기능, 유형, 재료, 선택 및 유지 관리

압출 다이 헤드란 무엇입니까?

압출 다이 헤드는 단일 나사 또는 이중 나사 압출기의 배출 단부에 장착된 정밀 흐름 분배 장치입니다. 케이블 제조에서는 웰드라인, 데드 스팟 또는 열 구배를 유발하지 않고 연속적인 동심 층으로 움직이는 도체 주위에 용융된 폴리머를 감쌉니다.

그 임무는 성형에만 국한되지 않습니다. 또한 잘 설계된 다이 헤드는 배압을 생성하여 안정적인 스크류 작동을 촉진하고, 스크류에서 발생하는 압력과 온도 변화를 균일하게 하며, 도체 전체 둘레에서 용융물 흐름을 균일한 속도로 유지합니다.

케이블 압출 라인에서 수행되는 작업

• 와이어 또는 케이블 코어 주위에 용융물을 고르게 분포시킵니다.
• 다이-팁 형상을 통해 벽 두께 비율을 제어합니다.
• 1,000m/min 이상의 속도에서 동심도를 유지합니다.
• 스크류 출력을 안정적으로 만들기에 충분한 배압을 생성합니다.
• 흐름 채널 전체에서 폴리머 온도를 균일하게 유지합니다.

압출 다이 헤드의 주요 구성 요소

다이 헤드 설계는 기계 제작업체마다 다르지만 핵심 요소는 동일합니다. 각 구성 요소에는 특정 작업이 있으며, 어느 구성 요소에서든 작은 마모 또는 정렬 오류가 완성된 케이블에 즉시 나타납니다.

이러한 부분은 하나의 시스템으로 함께 작동합니다. 가이드 코어가 중앙에 있지만 다이 링이 한쪽에서 0.02mm 마모된 경우 얇은 FEP 층에서 벽 두께 변화가 /-0.03mm를 초과할 수 있으며 이는 커패시턴스를 고객 요구 사항 밖으로 이동하기에 충분합니다.

이전 분석에서 이들 각각이 완전한 와이어 라인에 어떻게 들어맞는지 확인할 수 있습니다. 압출기를 구성하는 구성 요소 .

압출 다이 헤드의 작동 방식

용융물은 압출기 플랜지에서 헤드로 유입되어 브레이커 플레이트를 통과한 다음 스프레더 주위로 흐릅니다. 스프레더는 폴리머를 원형 흐름에서 가이드 팁을 둘러싸는 환형 링으로 재분배합니다. 도체는 헤드 중앙을 통과하며 출구의 다이 링이 최종 직경을 제어합니다.

세 가지 설계 변수가 가장 중요합니다.

• 토지 길이 : 다이 출구의 직선 구간. 랜드가 길어지면 흐름이 안정화되지만 압력 강하는 증가합니다.
• 구배 각도 : 육지로 이어지는 테이퍼. 각도가 너무 가파르면 높은 전단력과 열이 발생합니다. 테이퍼가 너무 얕으면 두껍고 느리게 움직이는 경계층이 생성됩니다.
• 흐름 채널 균형 : 용융 경로는 도체를 중심으로 대칭이어야 합니다. 채널 길이가 10%만 달라도 감지 가능한 두께 차이가 발생합니다.

고온 FEP 단열재의 경우 일반적인 용융 온도는 380~420°C입니다. 100mm 강철 다이 링은 실내 온도와 작동 온도 사이에서 약 0.4mm까지 팽창할 수 있으므로 최종 동심도 조정이 이루어지기 전에 헤드가 완전한 열 평형에 도달할 수 있어야 합니다.

용융물은 도체보다 큰 튜브 형태로 빠져나옵니다. 그런 다음 압출된 튜브를 필요한 최종 직경까지 끌어내립니다. 다이 형상, 축소 및 운반 속도 사이의 관계가 최종 벽 두께를 결정합니다.

압출 다이 헤드 유형 및 응용 분야

다양한 케이블 구성에는 다양한 다이 헤드 개념이 필요합니다. 선택은 툴링 비용뿐만 아니라 벽 두께 공차와 달성할 수 있는 최대 라인 속도에도 영향을 미칩니다.

압력형 다이 헤드

압력형 헤드에서는 용융된 폴리머가 헤드 내부의 도체와 만나 접착층으로 나옵니다. 이 디자인은 폴리머와 케이블 코어 사이의 접착이 필요한 피복 및 재킷 응용 분야에 일반적입니다. 압력은 폴리머가 도체 표면과 접촉하도록 유지합니다.

튜브형 다이 헤드

튜브형 헤드에서는 용융된 폴리머 튜브가 먼저 형성되고 종종 진공 지원을 통해 다이 출구 후 도체에 적용됩니다. 이 유형은 도체의 인장 응력을 줄이고 라인 속도를 더 빠르게 할 수 있기 때문에 얇은 절연층에 선호됩니다.

FEP 및 PFA용 고온 다이 헤드

불소수지는 부식 방지 흐름 경로와 정밀한 가열 제어가 필요합니다. 헤드는 스케일링 없이 400°C 이상에서 연속 작동을 견딜 수 있는 재료로 만들어져야 합니다. Gemwell은 FEP/PFA 고온 심선 절연 압출기 용융 온도 편차를 -5°C 이내로 유지하는 다이 헤드를 사용합니다. 벽 두께가 0.09mm에 불과할 때 매우 중요 .

FEP/PFA/ETFE/PEEK/PA 고온 코어 와이어 절연 압출 라인 Manufa Gemwell Electrical Technology Co., Ltd는 중국 FEP/PFA/ETFE/PEEK/PA 고온 코어 와이어 절연 압출 라인 제조업체입니다... 제품보기 →

포밍 다이 헤드

화학적 발포 공정에서는 발포제가 조기에 팽창하지 않도록 헤드를 통과하는 압력 프로파일을 세심하게 제어해야 합니다. 헤드 압력은 용융물이 다이에서 나올 때까지 가스 팽창을 억제할 수 있을 만큼 충분히 높게 유지되어야 합니다. 이것이 PE/PP/PU 발포 단열재 라인이 고체 단열재 헤드 대신 전용 다이 헤드 형상을 사용하는 이유입니다.

다층 및 공압출 헤드

발포 스킨 절연체 또는 접착 재킷 구조와 같은 다층 케이블에는 단일 흐름 채널에 두 개 이상의 용융 흐름을 결합하는 공압출 헤드가 필요합니다. 머리 형상은 병합되기 전에 각 레이어를 평행하고 균일하게 유지해야 하며, 레이어 간의 인터페이스에는 혹이나 물결 모양이 발생해서는 안 됩니다.

크로스헤드와 직선형 디자인

대부분의 케이블 절연 및 피복 라인은 도체가 압출기 축에 대해 90° 각도로 들어가는 크로스헤드를 사용합니다. 직선형 헤드는 로드 및 프로파일 압출에 더 일반적이며 와이어 코팅에는 거의 사용되지 않습니다. 크로스헤드의 90° 굽힘은 잠재적인 사점이므로 폴리머 분해를 방지하려면 유동 채널을 넓은 반경과 부드러운 전환으로 설계해야 합니다.

다이 헤드 구성에 사용되는 재료

다이 헤드의 재료 선택은 내마모성, 내부식성 및 작동 온도에서의 치수 안정성이라는 세 가지 요구 사항으로 귀결됩니다.

• H13 공구강 500°C까지 경도를 유지하고 인성이 좋아 가장 널리 사용되는 몸체 소재입니다.
• 4140 합금강 마모가 심하지 않지만 가공이 더 쉬운 대형 본체에 사용됩니다.
• 스테인레스강 17-4 PH 또는 431과 같은 제품은 불소중합체에 노출된 유동 표면에 사용됩니다.
• 질화 또는 크롬 도금 내마모성을 향상시킵니다. 질화 H13 표면은 1,000 HV 이상의 경도에 도달할 수 있습니다.
• 텅스텐 카바이드 인서트 고속 FEP 라인의 다이 랜드와 같이 마모가 가장 심한 영역에 사용됩니다.

일상적인 PVC, PE, PP 또는 PU 코어의 경우 동일한 공구강 헤드 본체를 사용할 수 있지만 유동 표면 마감 및 공차는 여전히 응용 분야와 일치해야 합니다. Gemwell 빌드 완료 PVC/PE/PP/PU 솔리드 코어 와이어 절연 압출기 나사의 출력 범위 및 실행하려는 와이어 크기 범위와 일치하는 다이 헤드를 사용하십시오.

PVC/PE/PP/PU 코어 와이어 절연 압출 라인 제조업체, 공장-Gemwe Gemwell Electrical Technology Co., Ltd는 중국 PVC/PE/PP/PU 코어 와이어 절연 압출 라인 제조업체 및 OEM/ODM 공장입니다. 제품보기 →

LSZH 및 기타 고충진 화합물의 경우 부식 및 마모 마모는 순수 폴리올레핀보다 더 공격적입니다. PE에 잘 작동하는 헤드는 LSZH에서 6개월 이내에 상당한 다이링 마모를 나타낼 수 있습니다. 특히 미네랄 필러 함량이 40%를 초과하는 경우 더욱 그렇습니다.

다이 헤드 성능에 영향을 미치는 요인

다이 헤드 성능은 용융 유변학, 툴링 형상 및 작동 방식의 결과입니다. 가장 영향력 있는 요소는 다음과 같습니다.

이 외에도 라인 속도와 드로다운 비율을 고려해야 합니다. 축소 비율이 너무 높으면 용융물이 다이와 도체 사이에서 과도하게 늘어나 넥인 및 직경 변동이 발생합니다.

올바른 압출 다이 헤드를 선택하는 방법

다이 헤드 선택은 압출기 선택과 별개의 결정이 아닙니다. 헤드는 나사 직경, 출력 속도, 폴리머 제품군 및 케이블 구조와 일치해야 합니다. 소형 압출기에 비해 헤드가 너무 크면 체류 시간이 길어집니다. 헤드가 너무 작으면 과도한 압력 강하와 높은 용융 온도가 발생합니다.

선택 체크리스트

1. 케이블 구조를 정의하십시오: 고체 절연체, 발포 절연체 또는 재킷.
2. 폴리머 계열과 최대 처리 온도를 확인하세요.
3. 벽 두께 범위와 필요한 동심도 공차를 정의합니다.
4. 최대 라인 속도와 해당 용융 생산량을 결정합니다.
5. 압출기 나사 직경과 플랜지 치수를 확인하세요.
6. 레이어 구조에 따라 압력형 헤드와 튜브형 헤드 중 하나를 선택하세요.

한 작업장에서 여러 단열재를 사용하는 경우 헤드 전체를 교체하는 대신 가이드 팁과 다이 링만 변경할 수 있는 모듈형 헤드 설계를 고려해보세요.

재킷 레이어와 두꺼운 벽 외장의 경우 0.3mm 절연 레이어의 흐름 요구 사항이 1.5mm 재킷의 흐름 요구 사항과 완전히 다르기 때문에 Gemwell은 별도의 헤드 설계를 권장합니다. 우리의 LSZH/XLPE/TPE/TPU 와이어 및 케이블 외장 압출기 높은 출력에서 과도한 압력을 방지하려면 더 큰 흐름 채널과 다른 다이랜드 접근 방식을 사용하십시오.

LSZH/XLPE/TPE/TPU 외피 압출 라인 제조업체, 공장 - Gemwell Electr Gemwell Electrical Technology Co., Ltd는 중국 LSZH/XLPE/TPE/TPU 외장 압출 라인 제조업체 및 OEM/ODM 공장입니다. 제품보기 →

재킷 레이어에 맞게 머리 크기를 조정하는 방법에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하세요. 케이블 외장 압출 기계 지식 기반 , 구조와 일반적인 툴링 형상을 비교합니다.

유지 관리 및 일반적인 다이 헤드 문제

다이 헤드는 몇 달 동안 주의 없이 작동할 수 있지만 문제가 나타나면 갑자기 나타나는 경향이 있습니다. 가장 흔한 증상은 벽 두께 변화, 검은 반점, 흐름선 및 표면 거칠기입니다.

예방 유지보수

• 장기간의 캠페인 후에는 헤드를 분해하고 흐름 표면을 청소하십시오.
• 랜드와 가이드 팁에 긁힘과 모서리 둥글림이 있는지 검사하십시오.
• 재조립하기 전에 유동 표면을 Ra 0.4 µm 이상으로 연마하십시오.
• 히터 밴드에 차가운 부분이 있는지 확인하고 열전대를 보정된 장치로 교체하십시오.
• 작동 온도에 도달한 후 헤드 볼트를 권장 값으로 다시 조이십시오.

완전한 압출기의 일상적인 작동, 유지보수 및 수리 일정 따라서 다이 헤드는 스크류 및 배럴과 다르게 마모되므로 별도의 검사 항목으로 포함해야 합니다.

일반적인 문제 및 수정 사항

압출 다이 헤드에 대해 자주 묻는 질문

압출 다이와 압출 다이 헤드의 차이점은 무엇입니까?

다이 헤드는 용융물을 분배하는 완전한 어셈블리인 반면, 다이 자체는 일반적으로 최종 외부 직경을 정의하는 출구의 교체 가능한 링입니다. 일상적인 작업 현장에서 작업자는 전체 헤드를 의미할 때 "다이"라고 말하는 경우가 많지만, 툴링 설계에서는 다이가 형상을 제어하는 ​​여러 부품 중 하나일 뿐이므로 구별이 중요합니다.

고체 단열재와 발포 단열재에 동일한 다이 헤드를 사용할 수 있습니까?

평소에는 그렇지 않습니다. 발포 단열재에는 용융물이 다이에서 나올 때까지 발포제를 압축된 상태로 유지하는 압력 프로필이 필요합니다. 고체 단열재에는 이러한 구속조건이 필요하지 않습니다. 단단한 층에 발포 헤드를 사용하면 과도한 압력과 거친 표면이 발생할 수 있습니다. 발포에 솔리드 헤드를 사용하면 채널 내부가 조기에 팽창할 수 있습니다.

압출 다이 헤드는 얼마나 자주 청소해야 합니까?

청소 간격은 폴리머에 따라 다릅니다. PVC와 같은 열가소성 소재는 천천히 분해되는 경향이 있으므로 1~2주마다 헤드를 닦아야 할 수 있습니다. 불소중합체 및 고충진 LSZH 화합물은 더 자주 점검해야 하며, 20분 이상 정지하거나 눈에 띄는 압력 상승이 있는 경우 헤드를 열고 유동 표면을 검사해야 합니다.

케이블 압출기에서 편심 절연이 발생하는 원인은 무엇입니까?

편심 절연은 잘못 정렬된 가이드 코어, 마모된 다이 링 또는 잘못 정렬된 도체-가이드 튜브로 인해 가장 자주 발생합니다. 이는 또한 헤드 주변의 고르지 못한 히터 온도로 인해 발생할 수 있으며, 이로 인해 흐름 채널의 반대편 사이에 점도 차이가 발생합니다.

저연 할로겐 프리(LSZH) 화합물에 다이 헤드 재료가 중요합니까?

예. LSZH 화합물은 종종 미네랄 충전제 함량이 높고 산성 분해 생성물을 생성합니다. 표준 H13 헤드는 더 빨리 마모되고 부식될 수 있습니다. 질화 또는 스테인리스강 흐름 표면은 특히 높은 출력 속도에서 LSZH에 대해 보다 안정적인 선택입니다.

다이 헤드가 압출기에 비해 너무 큰지 어떻게 알 수 있나요?

체류 시간과 압력 강하는 주요 지표입니다. 색상 변경과 출구에서 새로운 색상이 나타나는 사이에 오랜 시간이 걸리거나 헤드의 용융 압력이 너무 낮아 스크류를 안정화할 수 없다면 흐름 채널이 애플리케이션에 비해 너무 큰 것일 수 있습니다.

결론

압출 다이 헤드는 케이블 압출 라인에서 가장 눈에 띄지 않지만 가장 영향력 있는 부분입니다. 이는 고속 라인이 지속적인 작업자 개입 없이 엄격한 벽 두께 공차, 깨끗한 표면 및 안정적인 직경을 유지할 수 있는지 여부를 결정합니다.

새 압출기를 선택할 때 다이 헤드를 나사 및 드라이브만큼 주의 깊게 평가하십시오. 이를 폴리머 제품군, 벽 두께 범위 및 최대 라인 속도에 맞추십시오. 그런 다음 용융 온도, 헤드 압력, 툴링 정렬, 표면 상태 등 운영 변수를 제어합니다.

기존 라인에서 공차 문제를 쫓고 있다면 다이 헤드에서 조사를 시작하십시오. 많은 경우, 나사는 근본 원인이 아닙니다. 마모되거나 잘못 정렬된 다이 헤드는 . Gemwell은 특정 헤드 및 툴링 세트를 중심으로 각 압출기를 설계하므로 케이블 제조업체는 일관된 형상이 중요한 응용 분야에 당사 라인을 사용합니다.