En벽 두께는 압출 라인이 제어해야 하는 첫 번째 숫자이며 작업자가 손으로 풀오프 속도, 스크류 속도 또는 헤드 온도를 조정할 때 표류하는 첫 번째 매개변수이기도 합니다. 1.0mm 절연 벽이 있는 600V 케이블에서 편심률이 0.05mm이면 최소 벽이 0.85mm로 절단될 수 있습니다. 평균 두께가 정확해 보이더라도 이는 일상적인 AC 내구성 테스트를 실패하기에 충분합니다. 전기 부품의 압출 공정 자동화가 수익을 얻는 곳이 바로 여기입니다.
자동화는 운전자의 손에서 폐쇄 루프 컨트롤러로 결정을 옮깁니다. 라인이 실행되면 시스템은 측정된 직경과 정전 용량이 좁은 범위 내에 유지되도록 나사 속도, 운반 속도 및 크로스헤드 압력을 지속적으로 조정합니다. 그 결과, 유전 테스트를 보다 안정적으로 통과하는 제품이 탄생했으며, 수동으로 조정한 라인보다 폴리머를 덜 사용하는 공정이 탄생했습니다.
케이블 압출 라인에서 자동화가 실제로 제어하는 것
압출 자동화는 단순히 전기 패널에 PLC를 추가하는 것으로 생각하기 쉽습니다. 실제로 현대의 전기 부품 압출 라인은 하나의 마스터 속도 기준을 중심으로 동기화하는 여러 개의 독립적인 제어 루프를 사용합니다.
온도와 용융압력
압출기의 배럴은 4~6개의 가열 영역으로 나누어져 있으며 각 가열 영역에는 자체 열전대와 PID 컨트롤러가 있습니다. 잘 조정된 라인에서는 설정값과의 편차가 ±1.5°C 이내로 유지됩니다. 편차가 ±5°C 이상으로 올라가면 용융 흐름이 외부 직경에 눈에 띄는 변화를 일으킬 정도로 변화합니다. 자동화는 구역 편차를 작게 유지하고 용융 점도의 실제 지표인 헤드 압력을 추적합니다.
스크류 속도, 라인 속도 및 피드백
스크류는 용융량을 제공하고 운반 장치는 케이블의 선형 속도를 결정합니다. 자동화 라인에서 제어 시스템은 직경 피드백으로부터 비율을 계산하고 스크류 속도를 먼저 조정하는 반면 풀오프는 라인 속도를 일정하게 유지합니다. 이는 직경 편차와 수정 사이의 시간을 최소화합니다. 광학 직경 게이지와 커패시턴스 센서는 가장 일반적인 두 가지 피드백 장치입니다. 커패시턴스 신호는 발포 PE에 특히 유용하며, 여기서는 직경만 사용할 때보다 팽창률을 더 잘 나타냅니다.
공압출층 비율
케이블이 2레이어 또는 3레이어 구조인 경우 각 레이어에는 자체 압출기가 있습니다. 경계면에 건조 지점이 생기지 않도록 층 사이의 비율을 안정적으로 유지해야 합니다. 자동화는 실시간으로 폴리머 중량을 측정하기 위해 호퍼의 중량 측정 피더 또는 로드 셀을 사용하여 마스터 라인 속도에 상대적인 각 스크류의 속도를 제어합니다.
전기 압출을 차별화하는 재료와 공차
창틀용 플라스틱 프로파일 압출과 와이어 절연 압출은 비슷해 보이지만 전기 부품 응용 분야에서는 최종 제품에 훨씬 더 엄격한 제한이 적용됩니다. IEC 60502-1, UL 44 또는 GB/T 12706이 적용되는 케이블의 경우 최소 절연 두께는 필수 검사 항목입니다. 자동화된 라인은 평균 벽 두께를 공칭 값에 가깝게 유지합니다. 이는 최소값을 보장하는 데 필요한 폴리머가 적다는 것을 의미합니다. 실제로 이는 단열층의 재료를 3%~7% 절약하는 것으로 해석됩니다.
| 소재 | 주요 유전체 요구 사항 | 자동화 과제 |
|---|---|---|
| PVC | 70°C에서 안정적인 절연 저항 | 처리 기간은 넓지만 분해물 축적은 시간이 지남에 따라 헤드 압력에 영향을 미칩니다. |
| XLPE | 흡습성이 매우 낮고 파괴강도가 높음 | 가교 단계에는 정확한 용융 온도와 라인 속도 조정이 필요합니다. |
| PE 폼 | 고속 데이터 전송을 위한 낮은 유전율 | 진공 및 가스 주입에는 빠른 정전용량 기반 피드백이 필요합니다. |
| 실리콘고무 | EV 및 가전제품 케이블의 높은 내열성 | 인장 강도가 낮은 부드러운 용융물; 운반 장력을 엄격하게 제어해야 합니다. |
| 테프론 | 우수한 유전성 및 내화학성 | 부식성 배출가스 및 높은 용융점도 때문에 부식 방지 스크류 및 배럴 설계가 필요합니다. |
각 자료는 자동화 전략을 다른 방향으로 추진합니다. PVC 및 XLPE의 경우 온도 안정성과 라인 속도 트림이 주요 우선순위입니다. 발포 PE의 경우 컨트롤러는 몇 초 내에 정전 용량 드리프트에 반응해야 합니다. 실리콘과 테플론의 경우 배럴을 따라 점도가 크게 변하기 때문에 압력 측 튜닝이 온도 측 튜닝보다 더 중요해집니다.
자동 압출 라인을 구매할 때 찾아야 할 사항
자동화 라인에 대한 투자 결정은 제어판의 외관이 아니라 폐기 및 재작업 비용에 따라 이루어져야 합니다. 한 라인에서 연간 1,000km의 케이블을 생산하고 단열벽 편차로 인해 그 중 2%가 거부된다면, 폐쇄 루프 제어를 통해 2%를 회수하는 것은 최신 압출기 업그레이드에 필요한 자본 비용의 상당 부분을 지불하게 됩니다.
공급업체를 평가할 때 다음 사항이 가장 중요합니다.
- 폐쇄 루프 직경 제어는 케이블이 계속 움직이는 동안 편심을 볼 수 있도록 최소 두 개의 측정 축을 사용해야 합니다.
- PLC는 매초 프로세스 변수를 기록하고 최소한 한 번의 생산 교대에 대한 데이터를 유지해야 합니다. 이를 통해 품질 문제를 특정 속도 변화로 추적하는 것이 가능해졌습니다.
- 크로스헤드와 나사는 처리하는 폴리머 계열과 일치해야 합니다. PVC 폼용으로 설계된 크로스헤드는 XLPE 라인에 균일한 반전도층을 생성하지 않습니다.
- 경보 구조는 드리프트 기반이어야 합니다. 용융 압력이 실행 평균에서 8% 이상 벗어날 때 경고하면 완전 가동 중단 전에 크로스헤드 손상을 방지할 수 있습니다.
속도는 또한 자동화가 협상 불가능한 이유를 상기시켜 줍니다. 200m/분의 속도로 케이블은 매초 3m 이상 이동합니다. 폐쇄 루프 컨트롤러는 밀리초 안에 반응하고, 작업자는 손잡이에 손을 뻗어 수 미터의 규격을 벗어난 케이블을 통과시킵니다.
PVC, PE 또는 XLPE를 실행하는 1차 절연 라인의 경우 통합 제어 캐비닛과 직경 피드백을 갖춘 고속 와이어 절연 생산 라인이 일반적인 출발점입니다.
심선용 고속 전선 절연 생산 라인 이 라인은 예열, 압출 및 냉각을 정밀 제어와 통합하여 PVC, PE 또는 XLPE 심선의 균일한 절연 두께와 높은 동심도를 보장하므로 1차 절연 작업에 이상적입니다. 제품보기 → 케이블 구조가 전기적으로 구별되는 레이어를 사용하는 경우 레이어 비율 제어가 결정 요인이 됩니다. 이중 또는 삼중 레이어 공압출 생산 라인은 각 압출기가 하나의 마스터 속도 기준을 중심으로 동기화된 상태를 유지합니다.
이중 또는 삼중 레이어 공압출 생산 라인 동기화된 압출기와 마스터 속도 기준을 갖춘 이 라인은 다양한 재료를 정확하게 공압출해야 할 때 필수적인 다층 케이블의 정확한 층 비율 제어를 보장합니다. 제품보기 → 최종 피복 및 재킷 압출의 경우 우선순위가 변경됩니다. 외피 압출은 일반적으로 더 두껍고 무겁기 때문에 캐패시턴스보다 홀오프 장력이 더 중요합니다. 편차가 적은 나사와 견고한 운반 장치를 중심으로 구축된 케이블 외장 압출기가 적합한 도구입니다.
재킷 압출용 케이블 외장 압출기 기계 편차가 적은 나사와 견고한 운반 장치로 제작된 이 기계는 두꺼운 외피 재료를 처리하고 최종 케이블 보호를 위해 일정한 벽 두께를 유지합니다. 제품보기 → 압출기에 공급하는 도체를 무시하지 마십시오
불안정한 도체로 인해 압출 라인의 모든 자동화 결정이 훼손될 수 있습니다. 크로스헤드에 들어가는 구리 와이어의 직경이 다양하거나 신장률이 불규칙한 경우 압출 제어 루프를 아무리 엄격하게 조정하더라도 벽 두께는 여전히 변동됩니다.
와이어 드로잉 일관성은 도체의 단면적과 저항에 영향을 미칩니다. 와이어 직경이 1% 변화하면 도체 면적이 약 2% 변경됩니다. 이것이 바로 압출 자동화에 투자하는 케이블 공장이 일반적으로 업스트림 드로잉 공정을 강화하는 이유입니다. 아직 새로운 그리기 선을 평가하고 있다면 이해해 볼만한 가치가 있습니다. 로드 분해 기계가 장력을 관리하는 방법 , 드로잉 중 장력 변화는 도체 신장 불일치의 일반적인 원인이기 때문입니다.
인발 품질과 압출 안정성 사이의 관계는 케이블 제조업체가 이용할 수 있는 가장 비용 효율적인 개선 사항 중 하나입니다. 안정적인 도체는 최소 벽 요구 사항을 충족하기 위해 절연체에 추가해야 하는 재료의 양을 줄입니다.
이것이 생산 현장에 미치는 영향
전기 부품의 압출 공정 자동화는 단일 구매 결정이 아닙니다. 이는 폐쇄 루프 온도 제어, 나사 및 풀오프 동기화, 직경 및 정전 용량 센서의 피드백, 재료별 튜닝의 조합입니다. 네 가지를 모두 올바르게 달성하면 제품이 지속적으로 유전 테스트를 통과하고 생산 현장에서 폴리머 낭비가 줄어든다는 이점이 있습니다.
가장 실용적인 출발점은 현재 불량률과 재작업률을 측정하는 것입니다. 그런 다음 볼륨이 가장 높은 라인을 식별하고 해당 라인에서 폐쇄 루프 직경과 라인 속도 컨트롤러로 시작합니다. 운영자 팀이 자신감을 얻으면 폼 라인에 대한 정전용량 피드백, 공압출 라인에 대한 레이어 비율 제어 및 추적성 감사를 지원하는 데이터 로깅을 추가합니다.
기존 압출기를 교체하거나 단일 공급업체로부터 새로운 라인을 구축하는 경우 제어 시스템, 스크류 설계, 크로스헤드 및 홀오프 장치가 하나의 시스템으로 설계되었는지 물어볼 가치가 있습니다. 위의 제품 카드에 표시된 압출 라인은 통합 접근 방식을 염두에 두고 Jiangsu Jiacheng Technology에서 제작되었습니다.
