در این مقاله توضیحاتی در ارتباط با ابعاد دای و نیپل در اکسترودر سیم و کابل و تاثیر آن بر کیفیت محصول نهایی می‎پردازیم.

تاثیر ابعاد دای و نیپل بر کیفیت سیم و کابل

نگاهی به ماشین آلات ساخت داخل کشور در حدود 15-10 سال گذشته و مقایسه آن با ماشین هایی که اکنون ساخته می شود نشان می دهد که رشد زیادی در کیفیت حاصل شده است اما متاسفانه به مسائلی نظیر ابعاد دای و نیپل در اکسترودر سیم و کابل که مستقیما بر کیفیت محصول نهایی اثر بسزایی دارد توجه کافی نشده است.

از این روست که هنوز هم در بسیاری از کابل های تولیدی چسبندگی عایق به فیلر ونوسان قطر وعدم چسبندگی عایق به هادی و فرو رفتن مواد روکش به درون کابل و…. به چشم می خورد.

در این مقاله سعی شده است با استفاده از ابعاد توصیه شده برای دای و نیپل توسط یکی از کارخانجات سازنده ی اکسترودر که به خوبی با اکسترودر های ساخت داخل نیز سازگاری دارد محاسبات مربوط به اندازه های آنها به گونه ای انجام شود که مشکلات کیفی در اکسترودر تا حدود زیادی رفع شود.

محاسبات دای و نیپل فیلری

ابتدا به محاسبات مربوط به دای و نیپل فیلری می پردازیم اینگونه دای و نیپل را اصولا در مواقعی به کار میبریم که سیم یا کابل ورودی به صورت تابیده بوده و سطح مقطع نهایی به صورت دایره ای مورد نظر باشد.

کابل های تخت نیز با به کارگیری این نوع دای و نیپل تولید می شود.

ابعاد موثر در کیفیت سیم و کابل نهایی

1- قطر سوراخ نیپل

2- قطر سوراخ دای

3- بستر دای

4- فاصله بین دای و نیپل

اندازه های که باید در این محاسبات به عنوان اطلاعات ورودی در دسترس باشد قطر سیم یا کابل ورودی و قطرسیم یا کابل خروجی است.

قطر سوراخ دای را معمولا مساوی قطر کابل خروجی از اکسترودر در نظر می گیرند. برخی ترجیح میدهند که حدود 0.1 تا 0.2 میلی متر قطر سوراخ دای را بیش تر از قطر کابل خروجی در نظر بگیرند. این موضوع خصوصا در هنگام کار با مواد پی وی سی حاوی کربنات کلسیم زیاد نتایج بهتری ذر سطح کابل به وجود می آورد. قطر سوراخ نیپل را به جهت سهولت در حرکت سیم یا کابل ورودی جلوگیری از سایش سیم یا کابل ورودی و عبور پودر تالک و… قدری بیش تر از قطر ورودی در نظر می گیرند .این مقدار  اضافی A در جدول زیر مشخص شده است.

d2 = d1+A (قطر سوراخ نیپل)

پهنای استوانه سوراخ نپیل F نیز اهمیت دارد.

در کابل های ورودی که سیم های آن دارای پوششی عایقی می باشد بهتر است تا آن جا که ممکن است این پهنا را کوچک تر در نظر گرفت تا از ایجاد خراش روی سیم جلوگیری شده و نیز پودر تالک برروی سیم باقی بماند.

در سیم های تابیده لخت که قرار است عایق شود به منظور افزایش عمرنیپل و نیز تنظیم بهتر سنتر عایق بهتر است پهنای استوانه را حدود 2 تا 3 میلیمتر در نظرگرفت.

پهنای استوانه سوراخ دای (بستر دای) نیز اهمیت زیادی دارد . اگر بستر دای بیش از حد بزرگ باشد چسبندگی مواد روکش (فیلر)به عایق و نیز فرو رفتن مواد روکش یا فیلر در درون سیم ها اتفاق می افتدو اگر بستر دای کوچک تر از حد لازم باشد سطح مقطع کابل در همه جا یکنواخت نبوده و به عبارت دیگر چاق و لاغری در قطر کابل بروز میکند و همچنین در سطح کابل ودر محل قرار گیری سیم ها برجستگی به وجود خواهد آمد.جدول زیر معیار انتخاب بستر دای رانشان می دهد.

به عنوان مثال اگر قطر کابل خروجی (قطر دای) 12 میلیمتر باشد بستردای مساوی 9.6=12×08 میلی متر خواهد بود .

فاصله افقی ورودی دای تتا نیپل  را 7تا 10 میلیمتر در نظر میگیرند.اگر این فاصله کم باشد به دلیل افزایش فشار در کلگی مواد در درون کابل فرورفته وچسبندگی روکش به عایق رخ میدهد .

همچنین به سبب عدم امکان خروج مواد به حد مناسب فشار برگشتی زیاد شده و احتمالا موجب سوختگی مواد می شود.

فاصله زیاد بین دای و نیپل نیز علاوه بر اینکه موجب بهم خوردن سنتری عایق یا روکش(فیلر)می شود.فشار لازم را نیز برای پخت مواد ایجاد نمی کند و نیز اثری مشابه کم بودن بستر دای خواهد داشت.

این فاصله را با عمق سنج کولیس ازسر دای تا برخورد آن به نیپل و کم کردن بستر دای به دست می آورند.تنظیم این فاصله با عقب و جلو کشیدن محل استقرار نیپل و در کلگی های سلف سنتر با باز کردن پیچ جلوی کلگی انجام می شود.

محاسبات دای و نیپل شیلنگی

دای و نیپل شلنگی را بیشتر هنگامی به کار میبرند که سیم ورودی دارای سطوح صاف و غیر برجسته مثلا دایره ای یا بیضوی باشد یا اینکه بخواهند کابل یا سیم پس از روکش شدن شکلی شبیه به شکل ورودی به کلگی را داشته باشد (مثلا سیم ها ی سکتور) در شرایط نسبتا مشابه استفاده از دای ونیپل شیلنگی به دلیل سهولت عبور سیم یا کابل از درون نیپل ودر نتیجه کاهش پارگی ونیز تنظیم بهتر سنتر روکش یا عایق ارجحیت دارد.

استفاده از این ابزار روکش در اکسترودر در اکثر اوقات نیاز به پمپ مکش هوای درون کلگی دارد تا مواد روکش سیم یا کابل ورودی را در بر بگیرد.

مواد در این سیستم برخلاف نوع فیلری در بیرونه از کلگی بر روی ورودی می نشیند .در دای و نیپل شلنگی ابعاد موثر در کیفیت محصول نهایی عبارت از

1-قطر سیم یا کابل ورودی

2-ضخامت عایق یا روکش

قطر سوراخ نازل را درسیستم شیلنگی از جدول زیر به دست می آوریم

در نتیجه اندازه سوراخ نازل از رابطه زیر محاسبه می شود:

K×d2=D1

مثلا اگر قطر کابل ورودی 30 میلیمتر باشد 20 ال 30 درصد به آن اضافه میشود و قطر نازل 36 الی 39 میلیمتر خواهد شد .ضخامت دیواره ی نازل را هرچه ممکن است باریک در نظر می گیرند.توصیه میشود که این ضخامت برای کابل های به قطر کمتر از 30 میلیمتر (ورودی) بیش از 1 میلیمتر نباشد .برای قطرهای بزرگتر این ضخامت را حداکثر 1.5 میلیمتر منظور می کنند.هر گاه سوراخ نیپل از حد لازم کمتر باشد باعث عدم مکش مناسب هوای درون کلگی شده و سطح سیم موج دار می شود.بزرگ بودن سوراخ  نیپل ازحد لازم باعث عدم در برگیرندگی روکش و کابل ورودی و نیز لبه دار شدن روکش یک طرف آن می شود

قطر سوراخ دای را به دو صورت می توان به دست آورد

افزودن 4 برابر ضخامت به قطر روی بخش استوانه ای نیپل یا افزودن پنج ونیم برابر ضخامت روکش به قطر سوراخ نیپل یعنی:

d3=d2+5.5t

4t + قطر روی استوانه نیپل = d3

مثلا اگر ضخامت روکش یک میلیمتر و قطر روی بخش استوانه نیپل 10 میلیمتر باشد قطر دای 14 میلیمتر منظور می شود.

d+2(t) = ضخامت دماغه

D2  = بستر قالب = قطر نهایی کابل