와이어 압출기는 플라스틱이나 고무 화합물을 녹여 금속 도체 주변의 다이를 통과시켜 와이어를 연속적이고 균일한 절연층으로 감싸는 산업용 장비입니다. 이는 신선기, 어닐링 기계 및 자동 케이블 코일링 기계와 같은 마무리 장비와 함께 작동하는 대규모 와이어 드로잉 공장 내부의 하나의 핵심 기계입니다. 구리선 제조 라인을 구축하거나 업그레이드하는 경우, 단순히 가장 큰 기계를 구입하는 것이 아니라 압출기 나사 직경, 라인 속도 및 다이 설계를 대상 와이어 크기, 출력 대상 및 절연 재료에 맞춰야 합니다.
01 와이어 압출기란 무엇이며 어떻게 작동합니까?
때때로 케이블 압출 라인으로 표시되는 와이어 압출기는 PVC, PE, XLPE 또는 나일론과 같은 고체 플라스틱 펠렛을 가져와 일련의 제어된 온도 영역을 통해 가열한 다음 움직이는 나선을 둘러싸는 크로스헤드 다이를 통해 용융된 재료를 밀어냅니다. 그 결과 연속적인 절연 전선 또는 케이블 코어가 안정적이고 제어된 속도로 라인에서 분리됩니다.
이 과정은 서류상으로는 간단해 보이지만 기계는 한 번에 여러 작업을 수행합니다. 플라스틱을 고르게 녹이고, 용융물이 분해되지 않도록 안정적인 온도로 유지하고, 단열재의 벽 두께가 일정하게 유지되도록 정확한 압력을 유지하고, 와이어 공급 속도를 압출 출력과 동기화하여 코팅이 너무 두꺼워지거나, 너무 얇아지거나, 둘레가 고르지 않게 되어야 합니다.
와이어 압출기의 핵심 구성 요소
- 호퍼 및 공급 시스템: 플라스틱 펠릿이나 화합물을 배럴에 로드하며 때로는 습기에 민감한 재료용 진공 공급 장치를 사용합니다.
- 배럴 및 나사: 기계의 심장. 나사는 가열된 배럴 내부에서 회전하며 앞으로 이동하면서 플라스틱을 절단하고 녹입니다. 일반적으로 L/D로 표기되는 나사 길이 대 직경 비율은 와이어 코팅 적용 분야에서 일반적으로 20:1 ~ 30:1 범위입니다.
- 가열 및 냉각 구역: 일반적으로 배럴을 따라 3~6개의 구역이 있으며 각각 독립적인 온도 제어 기능과 다이 헤드 구역이 있습니다.
- 크로스헤드 및 다이: 용융된 플라스틱이 노출된 와이어와 만나서 그 주위에 절연층을 형성하는 곳입니다.
- 냉각 여물통: 금형 직후에 코팅을 굳히는 긴 수조입니다.
- 캡스턴 및 테이크업: 완성된 와이어를 제어된 일정한 속도로 라인을 통해 잡아당겨 스풀에 감습니다.
단열재 두께 제어가 가장 어려운 부분인 이유
대부분의 최초 구매자는 와이어 압출기를 작동할 때 가장 어려운 부분이 플라스틱을 고르게 녹이는 것이라고 생각합니다. 실제로 더 어려운 문제는 장기간 생산에 걸쳐 벽 두께를 허용 오차 범위 내로 유지하는 것입니다. 단열재 두께는 일반적으로 냉각 홈통 바로 뒤에 장착된 레이저 마이크로미터를 사용하여 확인하고 실시간 판독값을 압출기 스크류 속도 제어 장치에 다시 공급합니다. 판독값이 공차를 벗어나면 제어 시스템은 라인을 멈추지 않고 자동으로 나사 rpm을 위아래로 움직여 보정합니다.
국내 및 국제 케이블 표준은 일반적으로 원주 주변의 최소 평균 벽 두께와 최소 지점 두께를 정의하므로 평균 판독값은 양호하지만 한쪽 면에 얇은 점이 있는 기계는 여전히 검사에 실패합니다. 이것이 바로 크로스헤드 전체의 다이 센터링과 용융 균일성이 평균 출력 속도만큼 중요한 이유입니다.
진공 크기 조정 및 치수 제어
직경이 더 큰 케이블의 경우 많은 와이어 압출기 기계 라인에서는 다이 바로 뒤에 진공 사이징 탱크를 추가합니다. 이 탱크는 주 냉각 홈통에 도달하기 전에 음압을 사용하여 보정된 사이징 슬리브에 대해 여전히 부드러운 절연체를 잡아당깁니다. 이는 외부 직경을 둥글고 일정하게 유지하며 이는 다운스트림 커넥터 핏과 재킷 적용에 중요합니다. 미세한 와이어 라인은 표면 장력만으로도 얇은 코팅을 고속으로 둥글게 유지하는 데 충분하기 때문에 일반적으로 이 단계를 건너뜁니다.
02 와이어 압출기의 주요 유형
모든 와이어 압출기가 동일한 방식으로 제작되는 것은 아닙니다. 올바른 유형은 와이어 직경, 절연재 및 필요한 출력 속도에 따라 다릅니다.
단일 스크류 압출기
와이어 및 케이블 절연을 위한 가장 일반적인 구성입니다. PVC, PE, 범용 컴파운드에 적합합니다. 유지 관리가 간단하고 널리 사용 가능합니다.
트윈 스크류 압출기
충전 재료 또는 난연성 재료와 같이 더 강한 혼합이 필요한 화합물에 사용됩니다. 처리량은 높지만 비용이 높고 유지 관리가 더 복잡합니다.
탠덤 압출 라인
하나의 크로스헤드를 공급하는 두 개의 압출기. 폼 코어에 견고한 외부 스킨이 필요한 동축 케이블과 같은 폼 스킨 케이블 절연에 자주 사용됩니다.
수직 압출기
위 또는 아래에서 다이를 공급하도록 배치되어 중력 보조 센터링이 동심도를 향상시키는 매우 가는 와이어에 유용합니다.
나사 직경에 따른 크기 조정
와이어 압출기 기계는 일반적으로 밀리미터 단위의 스크류 직경으로 명명됩니다(예: 45mm 압출기 또는 65mm 압출기). 일반적으로 작은 나사 직경은 얇은 와이어와 계측기 케이블에 적합하고, 큰 직경은 전원 케이블과 무거운 건물 와이어에 적합합니다.
| 나사 직경 | 일반적인 전선 범위 | 일반적인 출력 | 일반적인 사용 사례 |
| 35~45mm | 0.1~1.5mm 도체 | 시간당 15~40kg | 가는 와이어, 연결 와이어, 센서 케이블 |
| 50~65mm | 1.0~4.0mm 도체 | 시간당 40~100kg | 건축용 전선, 자동차용 케이블 |
| 70~90mm | 3.0~10mm 도체 | 시간당 100~250kg | 전원 케이블, 제어 케이블 |
| 100mm 이상 | 8mm 이상 또는 멀티코어 | 시간당 250kg 이상 | 중전력 케이블, 재킷 라인 |
이 수치는 재료, 나사 디자인 및 라인 속도에 따라 다르므로 고정된 규칙이 아닌 시작 참조로 취급되어야 합니다. 귀하의 프로젝트에 대한 압출 기계 도면을 인용하는 공급업체는 귀하의 특정 화합물 및 대상 와이어 크기를 기반으로 실제 출력을 확인해야 합니다.
단열재에 맞는 압출기 유형
스크류 구성 외에도 압출기 유형은 처리되는 화합물의 화학적 특성과도 일치해야 합니다. 왜냐하면 다양한 재료가 용융 온도에 도달하면 매우 다르게 반응하기 때문입니다.
- PVC 화합물: 상대적으로 관대하고 적당한 용융 온도로 범용 스크류를 사용하는 표준 단일 스크류 기계에 매우 적합합니다.
- 폴리에틸렌 및 가교 폴리에틸렌: 보다 엄격한 온도 제어가 필요하며, XLPE의 경우 화학적 또는 과산화물 가교가 사용되는 경우 다운스트림 경화 튜브 또는 가황 섹션이 필요합니다.
- 고무 및 EPR 화합물: L/D 비율이 더 짧은 저온 공급 고무 압출기에서 가공되는 경우가 많습니다. 고무 화합물은 사전 혼합되어 다이에 도달하기 전에 배럴에서 과열되어서는 안 되기 때문입니다.
- 나일론 및 기타 엔지니어링 플라스틱: 이러한 소재는 주변 습도를 흡수하여 먼저 건조하지 않으면 거품이 생기거나 품질이 저하되므로 압출 전에 정밀한 수분 관리가 필요합니다.
특정 화합물에 대해 잘못된 압출기 유형을 선택하는 것은 새로운 공장 설정에서 가장 흔하고 비용이 많이 드는 실수 중 하나입니다. 왜냐하면 설치 후 스크류나 배럴을 개조하는 것은 원래 압출 기계 도면 검토 중에 올바른 구성을 지정하는 것보다 훨씬 더 많은 비용이 들기 때문입니다.
03 전체 공장의 와이어 압출기 대 와이어 드로잉 머신
업계에 처음 입문하는 사람들은 종종 와이어 압출기와 와이어 드로잉 기계를 혼동합니다. 두 단계는 서로 다른 단계이며 차이점을 이해하는 것이 와이어 드로잉 공장을 계획하는 가장 빠른 방법입니다.
- 와이어 드로잉 머신: 각각이 마지막 것보다 약간 작은 일련의 다이를 통해 금속 막대나 와이어를 잡아당겨 직경을 줄입니다. 이는 용융이 필요 없는 냉간 성형, 기계적 공정입니다.
- 와이어 압출기 기계: 이미 그려진 와이어 주위에 플라스틱 또는 고무 코팅을 적용합니다. 이는 금속이 아닌 플라스틱을 녹여 모양을 바꾸는 열적, 화학적 공정입니다.
즉, 드로잉은 금속의 모양을 만들고, 압출은 금속을 코팅합니다. 완전한 와이어 드로잉 공장은 일반적으로 두 프로세스를 순차적으로 실행하며 때로는 동일한 연속 라인에서 실행하고 때로는 중간 저장소로 연결된 별도의 스테이션으로 실행합니다.
와이어 드로잉 플랜트의 일반적인 흐름
- 원시 막대 공급, 일반적으로 로드 밀에서 8mm 구리 막대 또는 알루미늄 막대.
- 여러 다이를 통해 와이어 드로잉을 통해 목표 직경에 도달합니다.
- 인라인 와이어 어닐링으로 인발된 와이어를 부드럽게 하고 전도성을 복원합니다.
- 절연체를 적용하기 위해 와이어 압출기의 압출 코팅.
- 물통에서 냉각 및 건조하고 공기로 닦습니다.
- 여러 가닥이 필요한 경우 와이어 연선 기계에서 꼬거나 연선합니다.
- 자동 케이블 코일링 기계로 코일링 및 포장합니다.
일부 소규모 작업장은 한 단계만 실행하여 미리 그려진 와이어를 구매하고 압출 단계만 운영하는 반면, 대규모 통합 공장은 기계 출력을 만드는 구리 막대부터 완성된 포장 케이블 릴까지 전체 체인을 실행합니다.
각 스테이지별 인력 및 바닥면적
와이어 드로잉 공장을 계획하는 것은 기계 결정일 뿐만 아니라 인력 배치 및 공간 결정이기도 합니다. 드로잉 기계는 일반적으로 출력 단위당 최소한의 바닥 공간이 필요하지만 소리와 느낌으로 금형 마모를 판단할 수 있는 숙련된 작업자의 도움을 받을 수 있습니다. 압출 라인은 냉각통 길이(종종 15~30미터)로 인해 바닥 공간을 가장 많이 차지하며 일반적으로 라인당 한 명의 작업자와 여러 라인에 걸쳐 치수 및 인쇄 품질을 확인하는 공유 품질 검사관이 필요합니다. 코일러 및 연선 기계와 같은 마무리 장비는 대부분의 최신 장치가 일단 나사산을 만들고 시작하면 대부분 자동으로 설정되기 때문에 올바르게 설정되면 더 가벼운 감독으로 작동할 수 있습니다.
많은 중소 규모 공장에서 사용하는 대략적인 출발점은 드로잉 기계 1~2개당 작업자 1명, 압출 라인당 작업자 1명, 마무리 기계 2~3개를 담당하는 작업자 1명이며 교대 길이와 자동화 수준에 따라 위아래로 조정됩니다.
04 구리선 압출기 및 구리선 제조
구리는 전도성과 연성으로 인해 여전히 와이어 및 케이블의 주요 도체 재료로 남아 있습니다. 구리 와이어 압출 기계는 열 전도성과 표면 특성으로 인해 알루미늄이나 강철과 다르게 동작하는 구리 전도체 코팅을 위해 특별히 구성되고 조정된 와이어 압출기입니다.
구리 와이어가 크로스헤드 다이를 통과할 때 온도와 표면 상태는 플라스틱이 크로스헤드에 얼마나 잘 접착되는지 직접적인 영향을 미칩니다. 구리선 제조 기계 설정은 일반적으로 세 가지 사항에 세심한 주의를 기울입니다.
예열
구리 도체는 다이에 들어가기 전에 예열되는 경우가 많으므로 플라스틱이 너무 빨리 냉각되지 않고 특히 두꺼운 도체의 경우 접착력이 약해집니다.
표면 청결도
구리 표면에 드로잉 윤활제 잔여물이 남아 있으면 접착력이 떨어지거나 절연층에 눈에 보이는 결함이 발생할 수 있습니다.
회선 속도 일치
캡스턴 속도는 압출기 출력과 완벽하게 동기화되어야 코팅 두께가 전체 길이에 걸쳐 허용 오차 범위 내에 유지됩니다.
잘 구성된 구리선 제조 기계 라인은 일반적으로 얇은 와이어의 경우 분당 200~1,200미터의 속도로 실행되는 반면, 무거운 전원 케이블 라인은 더 느린 속도로 실행되며, 압출기가 더 두꺼운 단열재 벽을 쌓는 데 더 많은 시간이 필요하기 때문에 종종 분당 20~150미터의 속도로 실행됩니다.
접착력 및 편심 테스트
코팅이 올바르게 수행되었는지 확인하기 위해 거의 모든 구리선 압출 기계 라인에서 두 가지 품질 검사가 사용됩니다. 첫 번째는 절연체 부분을 벗겨내고 구리에서 떼어내는 데 필요한 힘을 측정하는 접착 테스트입니다. 또는 더 간단한 작업 현장 버전에서는 플라스틱이 도체를 따라 느슨하게 미끄러지지 않는지 손으로 확인합니다. 두 번째는 절연 벽의 두께가 한쪽이 더 두껍지 않고 도체 주위 전체에서 동일한지 확인하기 위해 확대하여 관찰한 단면 절단 샘플을 사용하는 편심 검사입니다. 잘 조정된 구리선 제조 기계는 대부분의 범용 전선 등급에 대해 원주 주위에서 약 10% 변동 내에서 편심률을 유지해야 합니다.
구리용 다이 및 팁 선택
크로스헤드 내부의 다이와 팁 쌍은 최종 외경과 구리 도체 주변의 플라스틱 중심을 제어합니다. 일반적인 설정에서는 노출된 도체 장력을 안내하기 위해 약간 더 큰 팁을 사용하고 다이 개구부는 최종 외부 프로파일을 설정하며 팁과 다이 사이의 간격은 사용되는 화합물의 특정 드로우 다운 비율에 대해 보정됩니다. 이 드로우다운 비율을 잘못 설정하는 것은 구리선 압출기에서 출력이 일관되지 않게 되는 가장 흔한 원인 중 하나입니다. 드로우다운이 너무 강하면 코팅이 얇아지고 약해지며, 드로우다운이 너무 적으면 표면이 무뎌지고 접착력이 약해지기 때문입니다.
05 CCA 와이어란 무엇이며 압출에 중요한 이유
구매자의 일반적인 질문은 CCA 와이어가 무엇인지, 압출 라인 설정 방법이 변경되는지 여부입니다. CCA는 구리 피복 알루미늄을 나타냅니다. 이는 일반적으로 인발 전 연속 주조 및 압연 공정을 통해 외부에 얇은 구리 층이 결합된 알루미늄 코어로 만들어진 도체입니다.
CCA 와이어의 목적은 비용과 무게 감소입니다. 알루미늄은 구리보다 가볍고 저렴하며, 구리 클래딩은 납땜, 커넥터 호환성 및 합리적인 전도성을 위해 도체에 구리와 같은 표면을 제공합니다. 그러나 CCA 전도성은 고체 구리보다 낮습니다. 고체 구리는 거의 100%에 비해 일반적으로 20~40% IACS 범위입니다.
CCA가 압출 설정을 변경하는 이유
- CCA 와이어는 더 부드럽고 높은 라인 장력 하에서 늘어나거나 끊어지기 쉽기 때문에 솔리드 구리 라인에 비해 캡스턴 장력을 줄여야 합니다.
- 알루미늄 코어는 열팽창 동작이 다르기 때문에 구리 스킨과 알루미늄 코어 사이의 박리를 방지하기 위해 다이 전 예열 온도를 조정해야 하는 경우가 많습니다.
- CCA는 최대 전도성보다 무게와 비용 절감이 더 중요한 동축 케이블, 패치 코드, 스피커 와이어 및 저가형 데이터 케이블에 널리 사용됩니다.
CCA 와이어가 실제로 만들어지는 방법
CCA 와이어가 무엇인지 이해한다는 것은 드로잉이 시작되기 전에 구리 클래딩이 어떻게 적용되는지 이해하는 것을 의미합니다. 대부분의 CCA 막대는 구리 튜브 내부에 알루미늄 빌렛을 배치한 다음 열과 압력의 조합을 사용하고 때로는 대신 전기 도금 단계를 사용하여 두 금속을 야금학적으로 결합하여 견고한 복합 막대로 생산합니다. 그런 다음 해당 복합 막대는 고체 구리에 사용되는 것과 동일한 유형의 와이어 드로잉 기계를 통해 끌어내려집니다. 두 레이어가 동일한 속도로 함께 끌어내려지기 때문에 구리 대 알루미늄 비율은 전체 직경이 수축함에 따라 거의 일정하게 유지됩니다.
일반적인 상업용 CCA 와이어에는 전체 도체 무게의 약 10~40%를 차지하는 구리층이 포함되어 있으며, 비용에 민감한 데이터 및 동축 케이블 응용 분야에서는 10~15%가 가장 일반적인 범위입니다. 압출용 CCA 와이어를 구매하는 구매자는 항상 이 비율을 확인해야 합니다. 구리 층이 얇을수록 비용은 더욱 낮아지지만 전도성과 납땜성은 더욱 눈에 띄게 감소하기 때문입니다.
06 어닐링 기계, 인라인 와이어 어닐링 및 어닐링 주석
와이어가 여러 다이를 통해 인발된 후에는 냉간 가공으로 인해 금속 입자 구조가 변형되기 때문에 단단하고 부서지기 쉽습니다. 어닐링 기계는 와이어를 녹이지 않고 다시 가열하여 와이어가 압출 또는 연선으로 넘어가기 전에 내부 응력을 완화하고 부드러움과 전도성을 복원합니다.
인라인 와이어 어닐링 대 배치 어닐링
현대식 와이어 드로잉 공장에는 두 가지 일반적인 접근 방식이 사용됩니다.
| 방법 | 작동 원리 | 다음에 가장 적합 |
| 인라인 와이어 어닐링 | 와이어는 인발 직후 전기 저항 어닐러를 통과하며 기계를 통해 지속적으로 이동하면서 몇 초 만에 가열됩니다. | 고속 연속 라인, 미세 및 중간 와이어, 적은 바닥 공간 |
| 일괄 어닐링 | 완성된 코일이나 스풀을 용광로나 오븐에 넣고 정해진 시간 동안 가열한 후 냉각시킵니다. | 더 큰 직경의 와이어, 로드 또는 더 느리고 균일한 담금이 필요한 경우 |
어닐링 주석 코팅 와이어
주석 어닐링은 이미 주석 코팅을 받았거나 받을 예정인 와이어를 어닐링하는 프로세스를 의미하며, 일부 공장에서는 주석 도금 구리선을 생산하는 데 사용되는 주석 도금 및 어닐링 라인을 결합한 것을 의미합니다. 주석 코팅은 내식성과 납땜성을 향상시키며 해양 케이블, 자동차 배선 및 가전제품 코드 응용 분야에서 일반적입니다. 주석 코팅 와이어를 어닐링할 때 온도 제어가 중요합니다. 온도가 너무 높으면 주석 층의 외관과 결합에 영향을 줄 수 있고, 온도가 너무 낮으면 아래의 구리가 완전히 연화되지 않을 수 있기 때문입니다.
증기 어닐링 대 전기 저항 어닐링
대부분의 와이어 인발 공장에는 두 가지 일반적인 어닐링 기계 설계가 있습니다. 전기 저항 어닐러는 접촉 풀리 사이 또는 수은 또는 물 접촉 욕조 사이의 이동 와이어를 통해 직접 전류를 전달하여 금속 자체 내에서 내부적으로 열을 생성합니다. 이는 고속 인라인 와이어 어닐링에 빠르고 에너지 효율적입니다. 대신 증기 또는 가스 연소 배치 어닐러는 밀폐된 챔버에서 코일 와이어를 열로 둘러싸는데, 이는 속도는 느리지만 전체 코일에 걸쳐 매우 균일하고 낮은 응력 결과를 생성하며, 보다 부드러운 담그기가 필요한 더 큰 직경의 와이어 또는 로드에 종종 선호됩니다.
에너지 소비는 둘 중 하나를 선택하는 데 중요한 요소입니다. 잘 조정된 구리 와이어 제조 기계에서 인라인 전기 저항 어닐링은 일반적으로 전체 배치 퍼니스 사이클을 실행하는 것에 비해 처리된 와이어 톤당 에너지를 훨씬 적게 소비합니다. 왜냐하면 주변 공기나 퍼니스 질량을 가열할 필요가 없고 와이어 자체만 가열할 필요가 있기 때문입니다.
어닐링 주석 코팅 와이어 in practice
주석 어닐링 공정을 실행하는 생산 현장에서 와이어는 일반적으로 플럭스 수조, 용융 주석 수조를 통과한 다음 권취하기 전에 즉시 냉각 및 닦는 스테이션으로 이동합니다. 때로는 주석 도금 수조 바로 앞에 어닐링 단계를 배치하여 구리가 용융 주석을 만나기 직전에 완전히 연화되고 깨끗해집니다. 결합된 어닐링 주석 라인의 라인 속도는 일반적으로 일반 구리 어닐링보다 느립니다. 그 이유는 어닐링 단계 자체보다는 주석욕 체류 시간이 제한 요인이 되기 때문입니다.
07 SS 와이어 드로잉 기계 및 와이어 드로잉 공장 설정
구리와 알루미늄이 일반 와이어와 케이블을 지배하는 반면, 스테인레스 스틸 와이어에는 고유한 전용 프로세스가 있습니다. 스테인레스 스틸 와이어 드로잉 머신을 의미하는 ss 와이어 드로잉 머신은 구리 와이어 드로잉 머신보다 훨씬 더 높은 인장력과 더 단단한 다이를 처리하도록 제작되었습니다. 왜냐하면 스테인레스 스틸 워크는 비철금속보다 빨리 경화되고 변형에 더 강하기 때문입니다.
SS 와이어 드로잉 머신의 주요 차이점
- 더 높은 모터 출력: 스테인레스 스틸은 동일한 직경의 구리에 비해 패스당 훨씬 더 많은 인장력이 필요합니다.
- 텅스텐 카바이드 또는 다이아몬드 다이: 표준 다이는 스테인레스 스틸에서 너무 빨리 마모되므로 더 단단한 다이 재료가 표준입니다.
- 더 빈번한 중간 어닐링: 스테인레스강 작업은 더 빨리 경화되므로 구리에 비해 드로잉 패스 사이에 더 많은 어닐링 단계가 필요합니다.
- 특수 윤활: 스테인리스강용으로 제조된 건식 비누 윤활제 또는 특정 습식 윤활제는 다이 마모 및 표면 결함을 줄입니다.
와이어 드로잉 플랜트 레이아웃 계획
공장에서 구리, 알루미늄, 스테인리스강을 처리하든 물리적 레이아웃은 일반적으로 동일한 논리를 따르며, 역추적을 방지하고 취급 손상을 줄이기 위해 자재를 원봉에서 완성된 포장 제품으로 한 방향으로 이동합니다.
- 지게차에 쉽게 접근할 수 있도록 입구 근처에 낚싯대 보관 및 정산 구역이 있습니다.
- 일렬로 배치된 드로잉 기계, 종종 다양한 와이어 크기에 대해 병렬로 실행되는 여러 와이어 드로잉 기계 장치.
- 어닐링 기계는 드로잉 직후에 라인으로 또는 별도의 스테이션으로 배치됩니다.
- 압출기는 일반적으로 가장 크고 무거운 장비이므로 중앙에 배치됩니다.
- 포장 및 배송 구역 근처에 배치된 와이어 연선 기계 및 자동 케이블 코일링 기계를 포함한 마무리 장비.
08 구리 막대 제조 기계, 막대에서 와이어까지
도면을 제작하기 전에 공장에는 일반적으로 업계 표준 공급원료 크기인 직경 8mm의 원시 구리 막대가 필요합니다. 연속 주조 및 압연 라인이라고도 불리는 구리 막대 제조 기계는 연속 공정을 통해 구리 음극을 이 8mm 막대로 변환합니다.
구리 막대 제조 기계의 작동 원리
- 구리 음극은 용광로 또는 유도로에서 녹습니다.
- 용융된 구리는 주조 휠과 벨트 시스템을 사용하여 연속 막대로 주조됩니다.
- 주조 바는 일련의 압연기 스탠드를 통과하여 점차적으로 8mm 로드로 줄어듭니다.
- 완성된 로드는 냉각, 세척, 감겨져 인발 부서로 보내지거나 신선 공장에 직접 판매됩니다.
대규모 통합 구리선 제조 기계 운영에서는 자체 로드 제조 라인을 운영하여 원자재 비용과 품질을 관리하는 반면, 소규모 드로잉 상점에서는 공급업체로부터 8mm 로드를 구입하여 드로잉 단계에서 공정을 시작합니다. 일반적인 막대 제조 라인은 용광로 크기와 주조 속도에 따라 시간당 5~12톤의 속도로 막대를 생산합니다.
09 마무리 라인의 자동 케이블 코일 링 기계 및 와이어 트위스트 기계
와이어를 인발하고, 어닐링하고, 압출한 후에도 판매 가능한 완제품으로 성형해야 합니다. 여기에는 와이어 트위스트 머신과 자동 케이블 코일링 머신이 사용됩니다.
와이어 트위스트 머신
와이어 연선 기계는 여러 개의 단일 가닥을 하나의 연선 또는 꼬인 도체로 결합하여 동일한 전체 단면적의 단선에 비해 유연성을 향상시킵니다. 일반적인 구성에는 단순 꼬임을 위한 묶음 기계와 전원 케이블에 사용되는 더 크고 정밀한 도체 구조를 위한 견고한 또는 유성 연선 기계가 포함됩니다.
자동 케이블 코일링 기계
자동 케이블 코일링 기계는 완성된 와이어를 설정된 길이로 코일이나 릴에 감아 수동 개입 없이 각 완성된 코일을 자동으로 절단, 묶고 배출합니다. 수동 코일링 공정은 느리고 길이 오류가 발생하기 쉽기 때문에 이 단계는 인건비와 일관성 측면에서 매우 중요합니다.
링형 코일러
종종 자동 테이프 포장 및 라벨링 기능을 사용하여 전선 및 소매 포장 케이블을 만드는 데 일반적으로 사용되는 소형 링 코일을 생산합니다.
스풀 와인더
구매자가 되감거나 추가로 처리할 와이어에 사용되는 플라스틱 또는 나무 스풀에 와이어를 감습니다.
콤보를 선택하고 결제하세요
고속 조립 라인 설정에서 일반적이며 두 스핀들을 번갈아 사용하므로 라인이 코일 사이에서 멈출 필요가 없습니다.
10 고속 조립라인 구축
와이어 및 케이블 제조의 고속 조립 라인은 각 기계를 별도의 분리된 스테이션으로 실행하는 대신 드로잉, 어닐링, 압출 및 마무리 단계를 하나의 연속적이고 동기화된 프로세스로 연결하는 것을 의미합니다. 이렇게 하면 처리 시간, 바닥 공간 및 노동력이 줄어들고 와이어가 계단 사이에 유휴 상태로 남아 있지 않으므로 일관성이 향상됩니다.
라인을 고속으로 만드는 이유
- 가는 와이어 압출의 경우 일반적으로 라인 속도가 분당 800미터 이상이며, 가는 구리 와이어의 인발 단계에서는 분당 1,500미터 이상입니다.
- 모든 단계 사이의 자동 장력 제어를 통해 한 스테이션의 속도 변화로 인해 다른 스테이션의 와이어 파손이 발생하지 않습니다.
- PLC 기반 중앙 제어를 통해 한 명의 작업자가 각 기계를 수동으로 실행하는 대신 단일 화면에서 전체 라인을 모니터링할 수 있습니다.
- 논스톱 페이오프 및 테이크업 시스템으로 전체 라인을 중단하지 않고도 스풀을 변경할 수 있습니다.
11 압출기 도면 읽기
구매 주문서에 서명하기 전에 대부분의 공급업체는 장비의 기계적 레이아웃, 치수 및 주요 사양 사항을 보여주는 압출기 도면이라고도 하는 압출기 도면을 제공합니다. 이 도면을 읽는 방법을 알면 설치 후가 아닌 설치 전에 불일치를 파악하는 데 도움이 됩니다.
압출기 도면에서 확인해야 할 사항
- 전체 설치 공간: 냉각통을 포함한 전체 라인의 길이, 너비 및 높이(종종 가장 긴 단일 섹션임).
- 나사 직경 및 L/D 비율: 재료의 기계 크기 등급과 혼합 기능을 확인합니다.
- 중심 높이: 업스트림 및 다운스트림 장비에 연결하는 데 중요한 바닥에서 전선 경로의 높이입니다.
- 모터 전력 등급: 메인 드라이브 모터, 캡스턴 모터, 그리고 모터 동력을 잡아먹는 등 현실적인 최대 속도와 출력을 알려줍니다.
- 유틸리티 연결 지점: 전기 공급 요구 사항, 냉각수 입구 및 출구, 압축 공기 연결(사용 시).
좋은 압출기 도면에는 다이 헤드 교환 시스템도 표시되어야 합니다. 왜냐하면 많은 공장에서 다이를 서로 다른 와이어 크기 사이에서 신속하게 전환해야 하고 다이 교체가 느리면 일일 생산량이 직접적으로 감소하기 때문입니다.
12 올바른 와이어 압출기를 선택하는 방법
와이어 압출기를 선택하는 것은 단순히 사양 시트에서 가장 높은 등급의 출력을 선택하는 것이 아니라 제품 혼합에 기계를 맞추는 것입니다. 다음은 실용적인 결정 체크리스트입니다.
- 와이어 크기 범위를 정의하십시오. 하나의 기계가 극도로 넓은 범위를 효율적으로 처리하는 경우는 거의 없으므로 실행하려는 최소 및 최대 도체 직경을 나열하십시오.
- 단열재를 확인하세요. PVC, PE, XLPE, 나일론 및 고무 화합물은 모두 서로 다르게 압출되며, 스크류 및 온도 제어 시스템은 기본 재료와 일치해야 합니다.
- 실제 출력 요구 사항을 계산하십시오. 월간 판매 또는 생산 목표를 시간당 킬로그램으로 변환한 다음 이론적 최대 생산량에 따라 기계 크기를 조정하는 대신 가동 중지 시간 및 전환에 대한 마진을 추가하십시오.
- 귀하의 노동 계획과 비교하여 자동화 수준을 확인하십시오. 고속 조립 라인 구성을 갖춘 완전 자동 라인에는 더 적은 수의 작업자가 필요하지만 더 숙련된 유지 관리 직원이 필요합니다.
- 애프터 세일즈 지원 및 예비 부품에 대해 문의하세요. 나사 및 배럴 마모 부품, 다이 세트 및 제어 시스템 구성 요소는 현지에서 또는 명확한 배송 일정에 따라 제공되어야 합니다.
- 시운전이나 참고영상을 요청하세요. 평판이 좋은 제조업체는 귀하가 커밋하기 전에 데모 기계에서 실제 재료와 와이어 크기를 기꺼이 실행해야 합니다.
주로 하나의 와이어 크기와 하나의 재료를 생산하는 경우 최고의 비용 효율성을 위해 해당 범위에 맞는 전용 단일 스크류 압출기를 선택하십시오. 제품 믹스가 자주 변경되는 경우 빠른 다이 변경 시스템과 원시 최대 속도보다 더 넓은 조정 가능한 출력 범위를 우선시하십시오.
13 주요 사양 비교표
아래 표는 견적을 비교할 때 시작 참조로 유용한 일반적인 와이어 압출기 기계 클래스의 일반적인 사양 범위를 비교합니다.
| 사양 | 가는 선 종류 | 건물 와이어 클래스 | 전원 케이블 등급 |
| 나사 직경 | 35~45mm | 50~65mm | 70~120mm |
| L 대 D 비율 | 24:1 ~ 26:1 | 25:1 ~ 28:1 | 26:1 ~ 30:1 |
| 회선 속도 | 분당 최대 1200m | 분당 200~600m | 분당 20~150m |
| 주 모터 동력 | 15~37kW | 37~75kW | 75~200kW |
| 일반적인 단열재 | PVC, PE, 나일론 | PVC, XLPE | XLPE, EPR, PE |
| 공통 도체 | 구리, CCA | 구리, 알루미늄 | 구리, 알루미늄 |
14 일반적인 문제 및 문제 해결
| 문제 | 가능한 원인 | 제안된 수정 사항 |
| 고르지 않은 벽 두께 | 다이 및 팁 정렬 불량 또는 불안정한 라인 속도 | 다이 중심을 맞추고, 캡스턴 속도 안정성을 확인하고, 팁 마모를 검사합니다. |
| 구리와 절연체 사이의 접착 불량 | 예열이 충분하지 않거나 와이어 표면이 오염됨 | 압출 전 예열, 깨끗한 드로잉 윤활제 잔류물을 추가하거나 늘립니다. |
| 그리는 동안 와이어가 끊김 | 과도한 드래프트 일정 또는 마모된 다이 | 패스당 감소 감소, 마모된 다이 교체, 어닐링 품질 확인 |
| 단열재의 표면 기포 또는 구멍 | 화합물 또는 과열된 용융물의 수분 | 압출 전 재료를 적절하게 건조시키고 배럴 온도를 약간 낮추십시오. |
| 코일러의 코일 길이가 일관되지 않음 | 길이 카운터에 결함이 있거나 캡스턴 휠이 미끄러짐 | 길이 인코더 교정, 캡스턴 휠 그립 및 마모 확인 |
15 Jiacheng을 포함한 주요 제조업체
와이어 및 케이블 기계 시장에는 대규모 다국적 장비 제조업체부터 전문 지역 제조업체에 이르기까지 광범위한 공급업체가 포함됩니다. 와이어 압출기 기계 라인, 어닐링 기계 시스템 및 마무리 장비를 포함하여 전체 와이어 드로잉 플랜트 장비를 공급하는 잘 알려진 회사 중 Jiacheng은 전체 생산 체인 구축을 원하는 중소 규모 와이어 생산업체를 대상으로 하는 구리 와이어 제조 기계 라인 및 관련 드로잉 및 압출 장비를 생산하는 업계에서 인정받는 제조업체 중 하나입니다.
Jiacheng이든 다른 공급업체이든 제조업체를 비교할 때 이 가이드의 앞부분에서 설명한 것과 동일한 실제 기준, 즉 대상 재료 및 와이어 크기를 실행하는 입증된 참조, 현실적인 리드 타임, 예비 부품 가용성, 현장 시운전 및 운영자 교육 지원 의지에 따라 평가하십시오. 종이에 뛰어난 사양을 갖춘 기계는 공급업체가 설치 후 백업할 수 있는 경우에만 가치가 있습니다.
16 비용 및 투자 수익
예산은 일반적으로 회사가 와이어 압출기를 추가하거나 업그레이드하기로 결정한 후 내부적으로 제기되는 첫 번째 질문이므로 막연한 범위보다는 간단한 답변이 필요합니다. 실제 가격은 나사 직경, 자동화 수준, 제조 국가에 따라 크게 달라지지만 아래 비용 요인은 거의 모든 곳에 적용됩니다.
| 비용 동인 | 가격에 미치는 영향 | 메모 |
| 나사 및 배럴 크기 | 높음 | 직경이 큰 기계는 재료와 제조 시간 모두에서 더 많은 비용이 듭니다. |
| 제어 시스템 수준 | 중간에서 높음 | 터치스크린과 데이터 로깅 기능을 갖춘 PLC는 기본 릴레이 제어보다 비용이 더 많이 듭니다. |
| 회선 속도 rating | 중간 | 높음er rated speed needs stronger drive motors and cooling capacity |
| 다이 헤드 교환 시스템 | 낮음 ~ 중간 | 퀵 체인지 툴링으로 인해 비용은 추가되지만 일일 교체 시간은 절약됩니다. |
| 현지 지원 및 설치 | 중간 | 현장 시운전 및 교육은 총 프로젝트 비용에 추가되지만 시작 위험은 줄어듭니다. |
투자 회수 기간 추정
투자 수익을 추정하는 간단한 방법은 아웃소싱 압출 또는 사전 절연 전선 구매의 전체 비용을 인건비, 전기, 유지 관리 및 복합 재료 자체를 포함하여 사내 프로세스를 실행하는 비용과 비교하는 것입니다. 많은 중소 규모 생산업체는 중급 단일 스크류 와이어 압출기가 합리적인 활용도(일반적으로 2교대에 걸쳐 정격 용량의 60% 이상)로 가동되면 18~36개월 내에 투자 비용을 회수한다는 사실을 알고 있습니다. 예를 들어 하루에 몇 시간만 해당 활용도 수준보다 훨씬 낮은 수준으로 시스템을 실행하면 투자 회수 기간이 크게 늘어나고 볼륨이 증가할 때까지 아웃소싱이 여전히 더 나은 단기 옵션임을 나타낼 수 있습니다.
소모품과 마모 부품에 대해 별도로 예산을 책정하는 것도 가치가 있습니다. 이는 초기 기계 견적에 표시되지 않는 반복 비용이기 때문입니다. 스크류 및 배럴 마모, 다이 세트 및 히터 밴드는 구리선 압출 기계 또는 구리선 제조 기계의 작동 수명 동안 가장 일반적으로 반복되는 비용입니다.
17 안전 및 예방 유지보수
와이어 압출기는 하나의 작은 작업 공간에 고온, 고압 및 빠르게 움직이는 와이어를 결합하므로 안전 절차는 추가 선택 사항이 아니라 라인을 올바르게 실행하는 데 필요한 부분입니다.
핵심 안전 관행
- 다이 헤드를 열거나 정비하기 전에 항상 배럴을 완전히 퍼지하고 냉각시키십시오. 압력을 받고 갇혀 있는 용융 플라스틱이 갑자기 방출되면 심각한 화상을 입을 수 있기 때문입니다.
- 고속으로 움직이는 와이어는 접촉 시 심각한 부상을 초래할 수 있으므로 캡스턴, 코일러 및 회전하는 테이크업 장비 주위에 가드를 배치하십시오.
- 작업자가 뜨거운 장비 근처에서 자주 작업하는 크로스헤드 및 냉각통 진입점 근처에 내열 장갑과 안면 보호구를 제공하십시오.
- 제어반뿐만 아니라 라인 전체에 걸쳐 일정한 간격으로 비상 정지 버튼을 설치하여 작업자가 어디에 서 있든 신속하게 공정을 정지할 수 있습니다.
예방정비 일정
| 간격 | 작업 |
| 매일 | 히터 영역 온도, 냉각수 흐름을 확인하고 다이 개구부에 축적물이 있는지 육안으로 검사합니다. |
| 주간 | 캡스턴 휠 마모 검사, 벨트 장력 점검, 펠릿 공급 호퍼 및 필터 스크린 청소 |
| 월간 | 스크류 드라이브 기어박스 오일 레벨 점검, 전기 접점 및 케이블 마모 검사, 두께 게이지 보정 |
| 3~6개월마다 | 스크류 및 배럴 마모 검사, 다이 및 팁 세트의 스코어링 또는 마모 점검, 어닐링 기계 접촉 휠 상태 검토 |
| 매년 | 전체 기계 검사, 필요에 따라 베어링 교체, 제어 시스템 펌웨어 및 안전 시스템 테스트 |
일관된 유지 관리 일정을 따르는 것은 15년 이상 안정적으로 작동하는 와이어 압출기 기계와 작동 첫 몇 년 동안 계획되지 않은 가동 중지 시간이 자주 발생하는 기계를 구분하는 가장 큰 단일 요소입니다. 분주한 생산 현장에서 발생하는 대부분의 계획되지 않은 중단은 갑작스럽고 예측할 수 없는 고장보다는 건너뛰거나 지연된 일상 점검으로 거슬러 올라갑니다.
18 자주 묻는 질문
와이어 압출기와 사출 성형기의 차이점은 무엇입니까
압출기는 움직이는 와이어 주위의 단열재와 같은 연속 프로파일을 생성하는 반면, 사출 성형은 녹은 플라스틱을 닫힌 금형에 분사하여 개별적이고 별도의 부품을 생산합니다. 스크류와 배럴의 원리는 비슷하지만 출력 프로세스가 다릅니다.
가장 자주 사용되는 CCA 와이어는 무엇입니까?
CCA 와이어는 동축 케이블, 스피커 와이어, 패치 케이블, 저렴한 데이터 및 신호 케이블에 일반적으로 사용되며, 순동의 가능한 최대 전도성을 달성하는 것보다 무게와 비용 절감이 더 중요합니다.
와이어 압출기 기계는 얼마나 자주 유지보수가 필요합니까?
일일 점검에는 온도 안정성, 다이 상태 및 냉각수 흐름이 포함되어야 합니다. 스크류 및 배럴 검사는 일반적으로 작동 시간 및 재료 마모성에 따라 3~6개월마다 수행되며, 전체 분해 유지 관리는 매년 계획되는 경우가 많습니다.
하나의 와이어 드로잉 공장에서 구리와 스테인리스강을 모두 처리할 수 있습니까?
예, 하지만 일반적으로 동일한 시스템에서는 그렇지 않습니다. 스테인레스 스틸에는 더 높은 인장력과 더 단단한 다이를 갖춘 SS 와이어 드로잉 기계가 필요하므로 두 금속을 모두 사용하는 대부분의 공장은 어닐링 또는 마감 장비를 공유하더라도 별도의 드로잉 라인을 유지합니다.
특히 와이어에 어닐링 주석 처리가 필요한 이유는 무엇입니까?
내식성과 용이한 납땜을 위해 해양, 자동차 또는 가전 제품에 사용되는 주석 코팅용 와이어는 주석 도금 공정 전이나 도중에 주의 깊은 어닐링이 필요합니다. 그래야 주석 층이 깨끗하고 균일하게 접착되는 동안 구리가 부드러움을 유지할 수 있습니다.
와이어 압출기를 선택할 때 라인 속도가 높을수록 항상 더 좋습니다.
반드시 그런 것은 아닙니다. 실제 생산 요구 사항을 훨씬 뛰어넘는 라인은 이점 없이 비용과 복잡성을 추가하며, 업스트림 드로잉 및 어닐링 단계가 따라가지 못할 경우 매우 높은 속도로 인해 품질 결함이 발생할 위험도 높아집니다. 라인 속도를 실제 출력 목표와 합리적인 성장 마진에 맞추십시오.
19 최종 테이크아웃
와이어 압출기는 완성된 와이어와 케이블을 만드는 체인의 링크 중 하나일 뿐이며, 한 쪽은 드로잉과 어닐링, 다른 쪽은 비틀고 코일링하고 포장하는 과정을 거치게 됩니다. 구리 막대 제조 기계에서 전체 와이어 드로잉 공장을 설정하든 기존 작업에 단순히 압출 단계를 추가하든 가장 중요한 결정은 나사 크기와 재료 기능을 실제 제품 혼합에 맞추고, 순동, CCA 또는 스테인리스강 등 올바른 도체 유형을 계획하고, 기계가 판매 시점이 아닌 공장에서 나온 후에 기계를 지원하는 공급업체를 선택하는 것입니다.

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