Conoscenza

Durante l'estrusione degli strati isolanti e di rivestimento, mantenere la parete polimerica centrata attorno al conduttore o al nucleo del cavo è uno dei compiti di qualità più importanti sulla linea di produzione. Quando il muro si sposta-dal centro, un lato diventa più sottile dell'altro. Quel lato sottile diventa il punto debole delle prestazioni elettriche e della protezione meccanica, mentre il lato spesso spreca materiale su ogni metro prodotto. Essere in grado di correggere rapidamente l'eccentricità e mantenerla entro i limiti di tolleranza per l'intero ciclo influisce direttamente sia sulla qualità del prodotto che sui costi.

Questa guida spiega cos'è l'eccentricità dell'estrusione, perché è importante, come regolarla sulle matrici tradizionali e dove si adattano gli strumenti a-centro fisso e auto-centrante. Se desideri una panoramica più ampia dell'argomento, lo tratteremo anche nella nostraguida di regolazione dell'eccentricità della fibra ottica.

Cos'è l'eccentricità nell'estrusione dei cavi?

L'eccentricità è l'offset tra il centro del conduttore (o nucleo del cavo) e il centro dello strato estruso attorno ad esso. In un cavo perfettamente concentrico, lo spessore della parete è lo stesso su tutta la circonferenza. Quando il nucleo si trova fuori-centro all'interno dello stampo, un lato della parete è più sottile e il lato opposto è più spesso.

L'eccentricità è solitamente espressa come differenza tra lo spessore massimo e minimo della parete o come percentuale rispetto alla parete nominale. In officina, gli operatori lo controllano tagliando un campione ad anello dal cavo estruso, tagliandolo in modo netto e misurando la parete in diversi punti attorno alla circonferenza (tipicamente superiore, inferiore, sinistra e destra) con un microscopio di misurazione, un proiettore di profili o uno spessimetro. Metodi di prova internazionali come ilSerie IEC 60811 per la misurazione delle dimensioni complessive e dello spessore delle pareti non-metallichedescrivere come dovrebbero essere effettuate queste misurazioni in modo che i risultati siano comparabili tra operatori e laboratori.

Perché il controllo dell'eccentricità è importante

La scarsa centratura non è solo un problema estetico. Ha conseguenze che si manifestano in termini di prestazioni, costi e accettazione da parte del cliente:

• Protezione elettrica ed ottica.Il punto più sottile del muro costituisce il vero margine protettivo. Un cavo che misura mediamente bene può comunque guastarsi dove la parete è sottile.
• Durabilità meccanica.Una parete di rivestimento sottile è più vulnerabile all'abrasione, allo schiacciamento e alla rottura durante l'installazione e durante la vita utile del cavo.
• Costo del materiale.Per mantenere il lato sottile al di sopra del minimo, gli operatori spesso aumentano lo spessore medio della parete. Quel polimero in più viene distribuito su tutta la lunghezza del ciclo, quindi una piccola eccentricità si traduce in una spesa eccessiva di materiale costante e continua.
• Coerenza e accettazione del lotto.Lo spessore della parete e la sua variazione sono elementi standard nell'ispezione in entrata. I cavi che escono dalla tolleranza portano a bobine scartate e rilavorazioni.

Come regolare l'eccentricità nelle matrici di estrusione tradizionali

Una filiera tradizionale utilizza una punta (tubo centrale) e una filiera separati, con bulloni di centraggio attorno alla testa della filiera che consentono all'operatore di spostare la filiera rispetto alla punta. La regolazione di questi bulloni è il modo in cui il muro viene riportato alla concentricità. I metodi seguenti sono quelli più comuni utilizzati nella pratica. Nella maggior parte dei negozi vengono combinati anziché utilizzati separatamente.

1. Centratura visiva (senza carico)

Prima di alimentare il materiale, l'operatore guarda dall'alto l'utensileria e regola la matrice in modo che lo spazio anulare tra la punta e la matrice appaia uniforme su tutto il perimetro, quindi stringe i bulloni di centraggio.

Quando usarlo:come primo passaggio di configurazione approssimativo prima di ogni esecuzione.
Limitazione:allinea solo gli utensili vuoti. Non tiene conto di come scorre effettivamente la massa fusa una volta avviata la produzione, quindi deve sempre essere confermato sotto carico.

2. Centratura durante l'estrusione

Una volta che il polimero è completamente fuso e fluente, l'operatore regola i bulloni di centraggio mentre il materiale scorre, preleva campioni periodici dell'anello, controlla lo spessore della parete attorno alla circonferenza e continua a regolare fino a quando non è uniforme. Perché il comportamento di fusione dipende fortemente datemperatura di estrusione e stabilità del flusso di fusione, questo passaggio dovrebbe essere eseguito solo dopo che il processo ha raggiunto uno stato termico stabile.

Quando usarlo:il metodo principale-di regolazione fine per la maggior parte dei sistemi di isolamento e giacche.
Limitazione:c'è un ritardo tra una regolazione e il campione che mostra il suo effetto, quindi ci vuole pazienza e piccoli movimenti incrementali.

3. Centratura con il nucleo del cavo (Centratura in-linea)

Adatto a cavi di-diametro piccolo. L'anima viene fatta passare attraverso la punta e fissata alla linea di trazione, il materiale viene alimentato e, una volta che il flusso di fusione si stabilizza, vengono impostate le velocità di estrusione e di trasporto. Viene eseguito un breve tratto, il diametro esterno viene controllato rispetto alle specifiche, quindi la linea viene fermata e viene prelevato un campione. Il ciclo si ripete finché la parete non risulta uniforme.

Quando usarlo:prodotto di piccolo-diametro in cui la posizione del nucleo stesso influenza fortemente il centraggio.
Limitazione:se il nucleo raschia la punta o viene tirato dentro sotto tensione laterale, l'eccentricità ritorna anche con un utensile ben-centrato, quindi il percorso del nucleo-e il controllo della tensione contano tanto quanto i bulloni.

4. Centratura-assistita dalla luce

Utilizzato per giacche trasparenti. Una luce viene proiettata attraverso la parete in modo che l'operatore possa vedere direttamente le aree spesse e sottili e regolare i bulloni finché la parete non appare uniforme da tutti i lati.

Quando usarlo:composti chiari o traslucidi dove la parete può essere letta a occhio.
Limitazione:non funziona su materiali opachi come il PE nero o molti composti alogeni a basso-fumo zero-e costituisce un aiuto visivo piuttosto che un sostituto dei campioni misurati.

5. Centratura tramite tocco (basata sull'esperienza-)

Un controllo empirico in cui un operatore esperto rileva manualmente lo spessore della parete dello strato estruso e spinge la matrice di conseguenza.

Quando usarlo:come un rapido giudizio supplementare durante la-corsa di prova a bassa velocità, nelle mani di un operatore esperto.
Limitazione:comporta il lavoro in prossimità di attrezzature e materiali caldi, quindi comporta un rischio di ustioni e deve seguire le procedure di sicurezza della linea. Si tratta solo di una guida approssimativa e non deve mai sostituire la conferma dello spessore della parete misurata-prima che la corsa venga accettata.

Un errore comune con tutti questi metodi è inseguire la lettura dopo un singolo campione. Il flusso di fusione ha bisogno di un momento per stabilizzarsi dopo ogni regolazione e lo spostamento di più bulloni contemporaneamente rende difficile dire quale cambiamento abbia causato cosa. Piccoli movimenti singoli con un nuovo campione dopo ciascuno sono più lenti ma molto più affidabili.

Matrici-centrali (un-pezzo) fisse: riduzione dei tempi di configurazione

In una matrice a centro fisso-, la punta e la matrice sono unite in una singola unità, talvolta chiamata matrice integrata. Poiché le due metà sono fisse l'una rispetto all'altra, non è necessario regolare i bulloni di centraggio. Solitamente vengono utilizzati tre metodi di giunzione: saldato, filettato e bloccato.

Il giunto saldato è generalmente considerato il più affidabile dei tre, poiché una saldatura continua fissa la punta e la matrice concentriche tra loro senza gioco che possa spostarsi e senza interfaccia filettata che possa allentarsi sotto i cicli termici. Questa stabilità è ciò che una matrice a centro-fisso è progettata per offrire.

L’eliminazione della fase di aggiustamento presenta due vantaggi pratici. Rimuove il materiale per tentativi-e-errori che una matrice tradizionale scarta durante il centraggio e riduce sia i tempi di cambio matrice che quelli di configurazione, quindi la linea dedica più tempo alla produzione di cavi conformi alle specifiche-. Il compromesso- è che la concentricità è incorporata nella fase di attrezzaggio, quindi non può essere corretta sulla macchina. È ancora necessario fare attenzione a mantenere il conduttore o il nucleo che passa attraverso il centro della punta; se l'anima graffia la parete della punta o entra sotto carico laterale, la camicia può comunque uscire eccentrica.

Traverse-a centro fisso e-autocentranti: vantaggi e limitazioni

Una traversa fissa-a centro (auto-centrante, senza regolazione-senza regolazioni) applica lo stesso principio a una testa di estrusione a traversa: una volta montate la punta e la matrice, la produzione può iniziare senza una routine di centratura. Il vantaggio è un'impostazione veloce e ripetibile e una concentricità costante da bobina a bobina.

Il limite è il costo e la precisione. Poiché la concentricità dipende interamente dalla precisione con cui la traversa e gli utensili vengono lavorati e abbinati, le tolleranze sono strette e gli utensili sono più costosi. Le traverse regolabili rimangono più comuni perché sono più indulgenti in termini di costi degli utensili, ma riportano l'operatore ai metodi di centraggio manuale descritti sopra.

Matrice tradizionale, matrice a centro fisso o testa a croce autocentrante

Quando i produttori dovrebbero utilizzare gli strumenti autocentranti-?

Gli strumenti autocentranti e centrati{1}}fissi danno i loro frutti quando la stessa specifica viene eseguita ripetutamente e il tempo di configurazione e gli scarti sono i costi dominanti. La produzione prolungata e in volumi elevati-di una giacca stabile o di specifiche isolanti è il luogo in cui la configurazione rapida,-esente da regolazioni e la concentricità costante sono più preziose e dove il costo più elevato dell'attrezzatura è distribuito su una lunghezza sufficiente per essere utile.

Le matrici regolabili tradizionali rimangono la soluzione migliore laddove il mix di prodotti cambia spesso, dove i diametri e le specifiche delle pareti variano o dove la flessibilità di ri-centrarsi sulla macchina è più utile della configurazione più rapida possibile. I due approcci non sono tanto concorrenti quanto strumenti per diversi modelli di produzione, e molti stabilimenti li utilizzano entrambi.

Come il controllo dell'eccentricità migliora la qualità del cavo in fibra ottica

Per gli acquirenti di cavi in ​​fibra ottica, l’eccentricità dell’estrusione non è solo un dettaglio produttivo. Influisce sull'uniformità del rivestimento, sulla protezione meccanica a lungo termine-e sulla coerenza tra batch-a-lotti, le stesse qualità che determinano il modo in cui un cavo sopravvive all'installazione e agli anni sul campo. La capacità di un fornitore di mantenere una stretta concentricità è un indicatore diretto del suo controllo di processo.

Nel nostroproduzione di cavi in ​​fibra otticaprocesso, l'eccentricità viene gestita attraverso una combinazione di condizioni di estrusione stabili, monitoraggio del diametro esterno in linea--e misurazione dello spessore delle pareti-fuori linea su campioni di anelli alla prima-approvazione dell'articolo e a intervalli di ispezione prestabiliti durante il ciclo. Le mescole della camicia si comportano diversamente durante la centratura; i materiali trasparenti, PE nero e LSZH si leggono in modo diverso alla luce e a occhio nudo, motivo per cui abbiamo sceltomateriali della guaina come PE, LSZH e PVCè adattato sia all'applicazione che all'approccio di centratura. I cavi finiti vengono quindi verificati rispetto ai requisiti dimensionali e meccanici come parte del progettotest su cavi in ​​fibra ottica.

Domande frequenti

Come posso verificare se la guaina del cavo è eccentrica?

Tagliare un campione di anello pulito, quindi misurare lo spessore della parete in diversi punti attorno alla circonferenza. La differenza tra i punti più spessi e quelli più sottili è l'eccentricità. Per le giacche trasparenti, far passare una luce attraverso il muro fornisce una rapida lettura visiva, ma un campione misurato è ciò che conferma l'accettazione.

Cosa causa l’eccentricità durante l’estrusione?

Le cause più comuni sono l'utensile fuori-centro, il flusso di fusione irregolare attorno allo stampo e il nucleo che non attraversa il centro della punta a causa della tensione laterale o di una punta usurata. L'usura degli utensili e la temperatura instabile possono entrambi provocare una deriva del setup precedentemente centrato.

Una matrice a centro fisso- elimina completamente l'eccentricità?

Elimina la necessità di regolare la matrice, ma non garantisce da sola una parete concentrica. Se il conduttore o il nucleo viene spostato-dal centro mentre passa attraverso la punta, la parete potrebbe comunque risultare irregolare. Il percorso principale-e il controllo della tensione sono ancora importanti.

Quale metodo di centratura è il migliore?

Non esiste un metodo migliore. Il centraggio visivo imposta l'attrezzatura, il centraggio durante l'estrusione esegue il lavoro preciso sotto carico, il centraggio del nucleo in-linea è adatto ai diametri piccoli e il controllo leggero-assistito aiuta sui rivestimenti trasparenti. I controlli basati sul tocco-sono solo un aiuto supplementare. In pratica vengono stratificati insieme e ogni analisi viene confermata con campioni misurati.

Riepilogo

Il controllo dell'eccentricità consiste nel mantenere concentrica la parete estrusa in modo che nessun lato sia pericolosamente sottile e nessun materiale venga sprecato. Gli stampi tradizionali offrono agli operatori la flessibilità necessaria per correggere il centraggio sulla macchina, mentre gli utensili a-centro fisso e auto-centrante scambiano tale flessibilità con un'impostazione rapida e ripetibile e minori scarti su specifiche stabili e ad alto-volume. La scelta tra i due dipende dal modello di produzione e il mantenimento di uno dei due entro la tolleranza dipende dalla misurazione disciplinata e dalle condizioni di processo stabili.

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