Наложение изоляции и оболочки из кремнийорганической резины (силикона)

Где применяются кабельные изделия с изоляцией и оболочкой из кремнийорганической резины?

Для изготовления тепло и морозостойких кабельных изделий используют специальные резиновые смеси – кремнийорганические (силоксановые) резины. Данные резины обладают высокой стойкостью к действию влаги, тепла и холода, ультрафиолетового и гамма излучения, кислорода и озона, имеют высокую биологическую инертность. Изделия с изоляцией и оболочкой из кремнийорганической резины используются как выводные провода обмоток электродвигателей, провода для использования внутри электро- и газовых плит, провода для метрополитена. Рабочая температура таких проводов может достигать 180˚С при длительном режиме использования.

Состав, особенности технологии и оборудования экструзионных линий для наложения изоляциии и оболочки из кремнийорганических резин.

В состав линии как правило входит следующее оборудование:

1. Отдающее устройство.
2. Устройство предварительного подогрева (для операции наложения изоляции).
3. Экструдер с питающим роликом и экструзионной головкой.
4. Вулканизационные камеры.
5. Тяговое устройство.
6. Принтер для маркировки по оболочке.
7. Аппарат для испытания изоляции «на проход».
8. Счётное устройство.
9. Измеритель диаметра.
10. Ванна охлаждения.
11. Обдувочное устройство.
12. Талькирующее устройство.
13. Приёмное устройство.

Состав оборудования линии для наложения изоляции и оболочки из кремнийорганической резины, во многом имеет сходство с линиями для наложения изоляции из полимеров. В тоже время, имеются существенные различия, связанные со свойствами перерабатываемого материала.

А именно:

• Требуется предварительная подготовка резины для переработки на экструзионной линии. Готовая резина, поступающая от изготовителя в листованных блоках или брикетах, требует предварительного разогрева и нарезки на ленты. Данная операция производится на подогревательных вальцах. Вальцы – это машина, в которой два горизонтальных, полых массивных валка, вращающихся навстречу друг другу с одинаковой или различными окружными скоростями. Для поддержания необходимого режима вальцы имеют устройства, регулирующие величину зазора между валками, контролирующие и регулирующие температуру валков и давление в зазоре, а также нож для получения лент из разогретой резины. Подогрев тела вальцев осуществляется при помощи пара или нагретого масла. Ленты из подготовленной для использования резины укладываются на поддоны или развешиваются на специальные рамки («вешала»).

• Требуется грамотное планирование складских запасов кремнийорганической резины из-за её склонности к самопроизвольной вулканизации в процессе длительного хранения.
• Требуется устройство для предварительного подогрева жилы до температуры 100 – 150˚С. Это необходимо для исключения резкого охлаждения при контакте жилы с резиной в экструзионной головке и соответственно повышает адгезию резины к изоляции. Нагрев жилы, как правило, осуществляется индукционным способом.
• Экструдер имеет короткий со специальным профилем нарезки шнек, соотношение L/D = 12:1 (для сравнения у экструдеров для переработки полимеров соотношение L/D = 24 ÷ 30:1). На теле цилиндра отсутствуют нагреватели, разогрев и пластикация резины осуществляется за счёт давления и трения, возникающих в результате вращения шнека. Для поддержания оптимального температурного режима экструзии цилиндр имеет водяную охлаждающую рубашку. Шнек так же охлаждается водой. Экструзионная головка в зависимости от конструкции охлаждается водой или маслом. Применение таких мер, вызвано необходимостью исключить преждевременную вулканизацию резины из-за повышенной температуры.
• Подача ленты резины в экструдер осуществляется оператором, путем помещения конца ленты в загрузочное отверстие экструдера и придавливания её питающим роликом. В процессе работы, за счёт вращения шнека, идёт непрерывная подача ленты в экструдер.
• Вулканизация кремнийорганической резины происходит в воздушной среде (при повышенной температуре до 250 – 450˚С) в вулканизационных камерах встроенных в экструзионную линию.
• Поскольку оболочки кабельных изделий имеют способность слипаться в процессе хранения кабельного изделия, то перед приёмом на барабан производится талькирование готового изделия.
• Линейная скорость экструзионной линии существенно зависит от толщины оболочки, диаметра изолируемого изделия, длины вулканизационной камеры, времени вулканизации и как правило, не превышает 40-50 м/мин для сечения 1,5 мм².
• При производстве изделий с использованием кремнийорганических резин используют одно – и двухстадийную вулканизацию.

— При одностадийной вулканизации готовое изделие получается непосредственно на экструзионной линии. Длительная рабочая температура кабельного изделия, в этом случае, достигает 150˚С.

— При двухстадийной вулканизации (термостатировании) бухты или барабан с изделием после выхода с экструзионной линии, помещают в термостат в котором циркулирует горячий воздух при температуре 200˚С на 1-3 часа. В результате у изделия повышаются физико-механические и диэлектрические характеристики, а также длительная рабочая температура до 180˚С.

— При одно – и двухстадийной вулканизации для исключения процесса деструкции резины в процессе эксплуатации изделия, необходимо использовать устройства для отсоса продуктов разложения сшивающих агентов – пероксидов, влаги и др. веществ.