EnMáy đùn dây là một thiết bị công nghiệp làm nóng chảy hợp chất nhựa hoặc cao su và ép nó qua khuôn xung quanh dây dẫn kim loại, bọc dây trong một lớp cách điện liên tục, đều đặn. Nó là một máy lõi bên trong một nhà máy kéo dây lớn hơn, hoạt động cùng với máy kéo dây, máy ủ và thiết bị hoàn thiện như máy cuộn cáp tự động. Nếu bạn đang xây dựng hoặc nâng cấp dây chuyền sản xuất dây đồng, bạn cần phải khớp đường kính trục vít máy đùn, tốc độ dây chuyền và thiết kế khuôn với kích thước dây mục tiêu, mục tiêu đầu ra và vật liệu cách điện, chứ không chỉ mua máy lớn nhất hiện có.
01 Máy đùn dây là gì và nó hoạt động như thế nào
Máy đùn dây, đôi khi được gắn nhãn là dây chuyền ép đùn cáp, lấy các viên nhựa rắn như PVC, PE, XLPE hoặc nylon, làm nóng chúng qua một loạt vùng nhiệt độ được kiểm soát và đẩy vật liệu nóng chảy qua khuôn chữ thập bao quanh dây trần chuyển động. Kết quả là dây hoặc lõi cáp cách điện liên tục rời khỏi đường dây với tốc độ ổn định và được kiểm soát.
Quá trình này nghe có vẻ đơn giản trên giấy tờ nhưng máy đang thực hiện nhiều công việc cùng một lúc. Nó phải làm nóng chảy nhựa một cách đồng đều, giữ cho nhựa nóng chảy ở nhiệt độ ổn định để không bị biến chất, duy trì áp suất chính xác để độ dày thành của lớp cách nhiệt luôn ổn định và đồng bộ tốc độ cấp dây với đầu ra đùn để lớp phủ không trở nên quá dày, quá mỏng hoặc không đồng đều xung quanh chu vi.
Các thành phần cốt lõi của máy đùn dây
- Hệ thống phễu và cấp liệu: Nạp các viên nhựa hoặc hợp chất vào thùng, đôi khi bằng máy hút chân không dành cho các vật liệu nhạy cảm với độ ẩm.
- Thùng và vít: Trái tim của máy. Con vít quay bên trong thùng được làm nóng, cắt và làm nóng chảy nhựa khi nó di chuyển về phía trước. Tỷ lệ chiều dài trục vít và đường kính, thường được viết là L/D, thường nằm trong khoảng từ 20:1 đến 30:1 cho các ứng dụng phủ dây.
- Vùng sưởi ấm và làm mát: Thông thường có 3 đến 6 vùng dọc theo thùng, mỗi vùng có bộ phận kiểm soát nhiệt độ độc lập, cộng với vùng đầu khuôn.
- Crosshead và chết: Nơi nhựa nóng chảy gặp dây trần và tạo thành lớp cách điện xung quanh nó.
- Máng làm mát: Một bể chứa nước dài giúp đông cứng lớp phủ ngay sau khuôn.
- Capstan và bắt đầu: Kéo dây đã hoàn thiện qua dây với tốc độ không đổi, được kiểm soát và cuộn nó vào ống cuộn.
Tại sao kiểm soát độ dày cách nhiệt là phần khó nhất
Hầu hết những người mua lần đầu đều cho rằng phần khó nhất khi vận hành máy đùn dây là làm cho nhựa tan chảy đều. Trong thực tế, vấn đề khó khăn hơn là giữ độ dày thành trong phạm vi dung sai trong thời gian sản xuất dài. Độ dày cách nhiệt thường được kiểm tra bằng micromet laser được gắn ngay sau máng làm mát, cung cấp kết quả đọc trực tiếp cho bộ điều khiển tốc độ trục vít máy đùn. Nếu số đọc vượt quá dung sai, hệ thống điều khiển sẽ tự động đẩy vòng tua vít lên hoặc xuống để bù mà không dừng dây chuyền.
Các tiêu chuẩn cáp quốc gia và quốc tế thường xác định độ dày thành trung bình tối thiểu và độ dày điểm tối thiểu ở bất kỳ vị trí nào xung quanh chu vi, do đó, một máy tạo ra số đọc trung bình tốt nhưng có các điểm mỏng ở một bên vẫn sẽ không đạt yêu cầu kiểm tra. Đây là lý do tại sao việc định tâm khuôn và độ đồng nhất tan chảy trên đầu trượt lại quan trọng như tốc độ đầu ra trung bình.
Kiểm soát kích thước và kích thước chân không
Đối với cáp có đường kính lớn hơn, nhiều dòng máy đùn dây bổ sung thêm một bình định cỡ chân không ngay sau khuôn, sử dụng áp suất âm để kéo lớp cách điện vẫn còn mềm vào ống bọc định cỡ đã được hiệu chỉnh trước khi nó chạm tới máng làm mát chính. Điều này giữ cho đường kính ngoài tròn và nhất quán, điều này quan trọng đối với việc lắp đầu nối xuôi dòng và ứng dụng vỏ bọc. Các đường dây mảnh thường bỏ qua bước này vì chỉ riêng sức căng bề mặt cũng đủ để giữ cho lớp phủ mỏng tròn ở tốc độ cao.
02 Các loại máy đùn dây chính
Không phải mọi máy đùn dây đều được chế tạo theo cùng một cách. Loại phù hợp phụ thuộc vào đường kính dây, vật liệu cách điện và tốc độ đầu ra mà bạn cần.
Máy đùn trục vít đơn
Cấu hình phổ biến nhất cho cách điện dây và cáp. Tốt cho PVC, PE và các hợp chất có mục đích chung. Đơn giản để bảo trì và có sẵn rộng rãi.
Máy đùn trục vít đôi
Được sử dụng cho các hợp chất cần trộn mạnh hơn, chẳng hạn như vật liệu chứa đầy hoặc chất chống cháy. Thông lượng cao hơn nhưng chi phí cao hơn và bảo trì phức tạp hơn.
Dây chuyền ép đùn song song
Hai máy đùn cấp liệu cho một đầu chữ thập, thường được sử dụng để cách điện cáp có vỏ xốp như cáp đồng trục, trong đó lõi xốp cần có lớp vỏ ngoài chắc chắn.
Máy đùn dọc
Được định vị để đưa khuôn từ phía trên hoặc phía dưới, hữu ích cho dây rất mịn nơi việc định tâm được hỗ trợ bởi trọng lực giúp cải thiện độ đồng tâm.
Kích thước theo đường kính vít
Máy đùn dây thường được đặt tên theo đường kính trục vít tính bằng milimét, ví dụ máy đùn 45 mm hoặc máy đùn 65 mm. Theo hướng dẫn chung, đường kính vít nhỏ hơn phù hợp với dây tốt và cáp dụng cụ, trong khi đường kính lớn hơn dành cho cáp nguồn và dây xây dựng nặng hơn.
| Đường kính trục vít | Phạm vi dây điển hình | Đầu ra điển hình | Trường hợp sử dụng phổ biến |
| 35 đến 45mm | Dây dẫn 0,1 đến 1,5 mm | 15 đến 40 kg mỗi giờ | Dây mảnh, dây nối, cáp cảm biến |
| 50 đến 65mm | Dây dẫn 1,0 đến 4,0 mm | 40 đến 100 kg mỗi giờ | Dây xây dựng, cáp ô tô |
| 70 đến 90 mm | Dây dẫn 3,0 đến 10 mm | 100 đến 250 kg mỗi giờ | Cáp nguồn, cáp điều khiển |
| 100 mm trở lên | Trên 8 mm hoặc đa lõi | 250 kg mỗi giờ trở lên | Dây cáp điện nặng, dây bọc |
Những số liệu này thay đổi tùy theo vật liệu, thiết kế vít và tốc độ đường dây, vì vậy chúng phải được coi là tham chiếu ban đầu thay vì quy tắc cố định. Nhà cung cấp trích dẫn bản vẽ máy ép đùn cho dự án của bạn nên xác nhận sản lượng thực tế dựa trên hợp chất cụ thể và kích thước dây mục tiêu của bạn.
Kết hợp loại máy đùn với vật liệu cách nhiệt
Ngoài cấu hình trục vít, loại máy đùn cũng phải phù hợp với tính chất hóa học của hợp chất đang được xử lý, vì các vật liệu khác nhau hoạt động rất khác nhau khi chúng đạt đến nhiệt độ nóng chảy.
- Hợp chất PVC: Tương đối ổn định, nhiệt độ nóng chảy vừa phải, rất phù hợp với các máy trục vít đơn tiêu chuẩn có trục vít đa năng.
- Polyetylen và polyetylen liên kết chéo: Yêu cầu kiểm soát nhiệt độ chặt chẽ hơn và đối với XLPE, cần có ống xử lý xuôi dòng hoặc bộ phận lưu hóa nếu sử dụng liên kết ngang bằng hóa chất hoặc peroxide.
- Hợp chất cao su và EPR: Thường được xử lý trên máy đùn cao su cấp liệu nguội với tỷ lệ L trên D ngắn hơn, vì các hợp chất cao su được trộn trước và không nên đun quá nóng trong thùng trước khi đưa vào khuôn.
- Nylon và nhựa kỹ thuật khác: Cần kiểm soát độ ẩm chính xác trước khi ép đùn, vì những vật liệu này hấp thụ độ ẩm xung quanh và sẽ sủi bọt hoặc phân hủy nếu không được sấy khô trước.
Chọn sai loại máy đùn cho một hợp chất nhất định là một trong những sai lầm phổ biến và tốn kém nhất khi thiết lập nhà máy mới, vì việc trang bị thêm vít hoặc thùng sau khi lắp đặt tốn kém hơn nhiều so với việc chỉ định cấu hình chính xác trong quá trình xem xét bản vẽ máy ép đùn ban đầu.
03 Máy đùn dây và máy kéo dây trong một nhà máy hoàn chỉnh
Những người mới tham gia vào ngành thường nhầm lẫn giữa máy đùn dây và máy kéo dây. Chúng là hai bước khác nhau và hiểu được sự khác biệt là cách nhanh nhất để lập kế hoạch cho một nhà máy kéo dây hoạt động.
- Máy kéo dây: Giảm đường kính của một thanh hoặc dây kim loại bằng cách kéo nó qua một loạt khuôn, mỗi khuôn nhỏ hơn khuôn trước một chút. Đây là một quá trình cơ học, tạo hình nguội và không có sự tan chảy.
- Máy đùn dây: Áp dụng một lớp phủ nhựa hoặc cao su xung quanh dây đã được rút ra. Đây là một quá trình nhiệt, hóa học, trong đó nhựa được nấu chảy và định hình lại chứ không phải kim loại.
Nói cách khác, vẽ hình kim loại, đùn bao phủ kim loại. Một nhà máy kéo dây hoàn chỉnh thường chạy cả hai quy trình theo trình tự, đôi khi trên cùng một đường dây liên tục và đôi khi là các trạm riêng biệt được kết nối bằng bộ lưu trữ trung gian.
Dòng chảy điển hình của nhà máy kéo dây
- Cấp phôi thô, thường là thanh đồng 8 mm hoặc thanh nhôm từ máy nghiền que.
- Kéo dây qua nhiều khuôn để đạt được đường kính mục tiêu.
- Ủ dây trong dây để làm mềm dây rút và khôi phục độ dẫn điện.
- Lớp phủ đùn trên máy đùn dây để làm lớp cách nhiệt.
- Làm mát và sấy khô trong máng nước và khăn lau không khí.
- Xoắn hoặc bện trên máy xoắn dây nếu cần nhiều sợi.
- Cuộn và đóng gói trên máy quấn cáp tự động.
Một số xưởng nhỏ hơn chỉ chạy một công đoạn, mua dây kéo sẵn và chỉ vận hành công đoạn ép đùn, trong khi các nhà máy tích hợp lớn hơn vận hành toàn bộ dây chuyền từ đầu ra của máy làm thanh đồng cho đến cuộn cáp thành phẩm, đóng gói.
Nhân sự và mặt bằng cho từng giai đoạn
Lập kế hoạch cho một nhà máy kéo dây không chỉ là quyết định về máy móc mà còn là quyết định về nhân sự và không gian. Máy vẽ thường cần ít diện tích sàn nhất trên mỗi đơn vị sản phẩm nhưng lại được hưởng lợi từ người vận hành có kinh nghiệm, người có thể đánh giá độ mòn khuôn bằng âm thanh và cảm giác. Dây chuyền ép đùn chiếm nhiều diện tích sàn nhất do chiều dài máng làm mát, thường từ 15 đến 30 mét và thường cần một người vận hành trên mỗi dây chuyền cộng với một người kiểm tra chất lượng dùng chung để kiểm tra kích thước và chất lượng in trên nhiều dây chuyền. Các thiết bị hoàn thiện như máy cuộn và máy xoắn thường có thể chạy với sự giám sát nhẹ hơn sau khi được thiết lập chính xác, vì hầu hết các thiết bị hiện đại phần lớn đều tự động sau khi xâu chuỗi và khởi động.
Điểm khởi đầu sơ bộ mà nhiều nhà máy vừa và nhỏ sử dụng là một người vận hành cho mỗi một đến hai máy vẽ, một người vận hành trên mỗi dây chuyền ép đùn và một người vận hành dùng chung phụ trách hai đến ba máy hoàn thiện, được điều chỉnh tăng hoặc giảm dựa trên độ dài ca và mức độ tự động hóa.
04 Máy đùn dây đồng và sản xuất dây đồng
Đồng vẫn là vật liệu dẫn điện chủ yếu cho dây và cáp vì tính dẫn điện và độ dẻo của nó. Máy đùn dây đồng chỉ đơn giản là một máy đùn dây được cấu hình và điều chỉnh đặc biệt để phủ các dây dẫn bằng đồng, hoạt động khác với nhôm hoặc thép do tính dẫn nhiệt và đặc tính bề mặt của chúng.
Khi dây đồng đi qua khuôn đầu chữ thập, nhiệt độ và tình trạng bề mặt của nó ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ liên kết nhựa với nó. Việc thiết lập máy sản xuất dây đồng thường chú ý đến ba điều.
Làm nóng sơ bộ
Dây dẫn đồng thường được làm nóng trước khi đưa vào khuôn nên nhựa không nguội quá nhanh và mất độ bám dính, đặc biệt là trên dây dẫn dày hơn.
Độ sạch bề mặt
Bất kỳ dư lượng chất bôi trơn nào còn sót lại trên bề mặt đồng có thể gây ra các khuyết tật liên kết kém hoặc có thể nhìn thấy được ở lớp cách nhiệt.
Kết hợp tốc độ đường truyền
Tốc độ giới hạn phải được đồng bộ hóa hoàn hảo với đầu ra của máy đùn để độ dày lớp phủ nằm trong dung sai dọc theo toàn bộ chiều dài.
Một dây chuyền máy sản xuất dây đồng có cấu hình tốt thường chạy tốc độ từ 200 đến 1200 mét/phút đối với dây mảnh, trong khi các dây cáp điện nặng hơn chạy chậm hơn, thường từ 20 đến 150 mét/phút, vì máy đùn cần nhiều thời gian hơn để đặt một bức tường cách nhiệt dày hơn.
Kiểm tra độ bám dính và độ lệch tâm
Hai bước kiểm tra chất lượng được sử dụng trên hầu hết các dây chuyền máy ép đùn dây đồng để xác nhận lớp phủ được thực hiện chính xác. Đầu tiên là thử nghiệm độ bám dính, trong đó một phần cách điện được bóc ra và đo lực cần thiết để bóc nó ra khỏi đồng, hoặc trong phiên bản đơn giản hơn tại xưởng, kiểm tra bằng tay để xác nhận rằng nhựa không trượt lỏng lẻo dọc theo dây dẫn. Thứ hai là kiểm tra độ lệch tâm, sử dụng mẫu cắt mặt cắt được xem dưới độ phóng đại để xác nhận thành cách nhiệt có cùng độ dày xung quanh dây dẫn, không dày hơn ở một bên. Một máy sản xuất dây đồng được điều chỉnh tốt sẽ giữ độ lệch tâm trong khoảng 10 phần trăm biến thiên xung quanh chu vi đối với hầu hết các loại dây có mục đích chung.
Lựa chọn khuôn và đầu cho đồng
Cặp khuôn và đầu bên trong thanh trượt kiểm soát cả đường kính ngoài cuối cùng và mức độ chính xác của tâm nhựa xung quanh dây dẫn đồng. Một thiết lập phổ biến sử dụng đầu lớn hơn một chút để dẫn hướng độ căng của dây dẫn trần trong khi lỗ khuôn đặt hình dạng bên ngoài cuối cùng, với khoảng cách giữa đầu và khuôn được hiệu chỉnh cho tỷ lệ rút cụ thể của hợp chất đang được sử dụng. Việc thực hiện sai tỷ lệ rút xuống này là một trong những nguyên nhân thường gặp hơn dẫn đến đầu ra không nhất quán trên máy đùn dây đồng, vì lực rút quá mạnh sẽ làm mỏng và làm suy yếu lớp phủ trong khi rút xuống quá ít khiến bề mặt bị xỉn màu và liên kết kém.
05 Dây CCA là gì và tại sao nó lại quan trọng đối với việc đùn
Một câu hỏi phổ biến từ người mua là dây CCA là gì và liệu nó có thay đổi cách thiết lập dây chuyền ép đùn hay không. CCA là viết tắt của Nhôm mạ đồng. Nó là một dây dẫn được làm từ lõi nhôm với một lớp đồng mỏng liên kết xung quanh bên ngoài, thường trải qua quá trình đúc và cán liên tục trước khi kéo.
Mục đích của dây CCA là giảm chi phí và trọng lượng. Nhôm nhẹ hơn và rẻ hơn đồng, trong khi lớp bọc đồng mang lại cho dây dẫn một bề mặt giống như đồng để hàn, khả năng tương thích của đầu nối và độ dẫn điện hợp lý, mặc dù độ dẫn điện của CCA thấp hơn đồng rắn, thường nằm trong khoảng từ 20 đến 40% IACS so với gần 100% của đồng rắn.
Tại sao CCA thay đổi cài đặt ép đùn của bạn
- Dây CCA mềm hơn và dễ bị giãn hoặc đứt khi có lực căng dây cao, do đó cần giảm lực căng dây cáp so với dây đồng đặc.
- Lõi nhôm có đặc tính giãn nở nhiệt khác nhau nên nhiệt độ gia nhiệt trước khuôn thường cần điều chỉnh để tránh sự phân tách giữa lớp vỏ đồng và lõi nhôm.
- CCA được sử dụng rộng rãi trong cáp đồng trục, dây nối, dây loa và cáp dữ liệu giá thành thấp hơn, trong đó trọng lượng và tiết kiệm chi phí quan trọng hơn độ dẫn điện tối đa.
Dây CCA thực sự được tạo ra như thế nào
Hiểu dây CCA là gì cũng có nghĩa là hiểu cách áp dụng lớp phủ đồng trước khi bắt đầu vẽ. Hầu hết thanh CCA được sản xuất bằng cách đặt phôi nhôm bên trong ống đồng, sau đó sử dụng kết hợp nhiệt và áp suất, đôi khi bằng bước mạ điện để liên kết hai kim loại với nhau thành một thanh composite rắn. Thanh composite đó sau đó được kéo xuống thông qua cùng loại máy kéo dây được sử dụng cho đồng nguyên khối, với tỷ lệ đồng và nhôm gần như không đổi khi đường kính tổng thể co lại, vì cả hai lớp được kéo xuống cùng nhau với cùng tốc độ.
Dây CCA thương mại điển hình mang một lớp đồng chiếm khoảng 10 đến 40 phần trăm tổng trọng lượng dây dẫn, với 10 đến 15 phần trăm là phạm vi phổ biến nhất cho các ứng dụng cáp đồng trục và dữ liệu nhạy cảm về chi phí. Người mua tìm nguồn cung ứng dây CCA để ép đùn phải luôn xác nhận tỷ lệ này, vì lớp đồng mỏng hơn sẽ giảm chi phí hơn nữa nhưng cũng làm giảm độ dẫn điện và khả năng hàn đáng kể hơn.
06 Máy ủ, ủ dây và ủ thiếc
Sau khi dây được kéo xuống qua nhiều khuôn, nó trở nên cứng và giòn do gia công nguội làm biến dạng cấu trúc thớ kim loại. Một máy ủ làm nóng dây một lần nữa mà không làm nóng chảy nó, để làm dịu ứng suất bên trong đó và khôi phục độ mềm và độ dẫn điện trước khi dây chuyển sang chế độ đùn hoặc bện.
Ủ dây chuyền so với ủ hàng loạt
Có hai phương pháp phổ biến được sử dụng trong nhà máy kéo dây hiện đại.
| phương pháp | Nó hoạt động như thế nào | Tốt nhất cho |
| Ủ dây trong dây chuyền | Dây đi qua thiết bị ủ điện trở ngay sau khi kéo, được làm nóng trong vài giây khi nó di chuyển liên tục qua máy. | Đường dây liên tục tốc độ cao, dây mịn và trung bình, ít diện tích sàn |
| Ủ hàng loạt | Các cuộn hoặc cuộn thành phẩm được nạp vào lò nung hoặc lò nướng và đun nóng trong một thời gian nhất định, sau đó để nguội. | Dây, thanh có đường kính lớn hơn hoặc khi cần ngâm chậm hơn, đều hơn |
Ủ dây tráng thiếc
Ủ thiếc đề cập đến quá trình ủ dây đã có hoặc sẽ nhận được một lớp phủ thiếc, hoặc ở một số nhà máy, nó đề cập đến quá trình mạ thiếc kết hợp và dây chuyền ủ được sử dụng để sản xuất dây đồng đóng hộp. Lớp phủ thiếc cải thiện khả năng chống ăn mòn và khả năng hàn, và phổ biến trong các ứng dụng cáp hàng hải, hệ thống dây điện ô tô và dây thiết bị. Khi ủ dây tráng thiếc, việc kiểm soát nhiệt độ là rất quan trọng, vì nhiệt độ quá cao có thể ảnh hưởng đến hình thức và liên kết của lớp thiếc, trong khi nhiệt độ quá thấp sẽ không làm mềm hoàn toàn lớp đồng bên dưới.
Ủ hơi nước so với ủ điện trở
Hai thiết kế máy ủ phổ biến được tìm thấy ở hầu hết các nhà máy kéo dây. Máy ủ điện trở truyền dòng điện trực tiếp qua dây chuyển động giữa các ròng rọc tiếp xúc hoặc bể tiếp xúc với thủy ngân hoặc nước, tạo ra nhiệt bên trong kim loại, nhanh chóng và tiết kiệm năng lượng để ủ dây ở tốc độ cao. Thay vào đó, máy ủ mẻ đốt bằng hơi nước hoặc khí đốt bao quanh dây cuộn với nhiệt trong buồng kín, tốc độ này chậm hơn nhưng tạo ra kết quả ứng suất rất đồng đều, thấp trên toàn bộ cuộn dây, thường được ưu tiên cho dây hoặc thanh có đường kính lớn hơn, nơi cần ngâm nhẹ nhàng hơn.
Tiêu thụ năng lượng là một yếu tố thực sự trong việc lựa chọn giữa hai điều này. Ủ điện trở trực tiếp trên máy sản xuất dây đồng được điều chỉnh tốt thường tiêu thụ ít năng lượng hơn đáng kể trên mỗi tấn dây được xử lý so với chạy một chu trình lò đầy đủ, vì không cần làm nóng không khí xung quanh hoặc khối lượng lò mà chỉ cần làm nóng chính dây.
Ủ dây tráng thiếc in practice
Trên sàn sản xuất chạy quy trình ủ thiếc, dây thường đi qua bể trợ dung, sau đó đến bể thiếc nóng chảy, sau đó ngay lập tức đi vào trạm làm mát và lau trước khi cuộn dây, đôi khi bước ủ được đặt ngay trước bể mạ thiếc để đồng được làm mềm và sạch hoàn toàn ngay trước khi gặp thiếc nóng chảy. Tốc độ dây chuyền trên dây ủ thiếc kết hợp thường chậm hơn so với ủ đồng trần đơn giản, vì thời gian dừng trong bể thiếc trở thành yếu tố hạn chế chứ không phải là chính bước ủ.
07 Máy kéo dây SS và thiết lập nhà máy kéo dây
Trong khi đồng và nhôm thống trị dây và cáp nói chung thì dây thép không gỉ có quy trình riêng. Máy kéo dây ss, nghĩa là máy kéo dây thép không gỉ, được chế tạo để xử lý lực kéo cao hơn nhiều và khuôn cứng hơn so với máy kéo dây đồng, vì thép không gỉ cứng lại nhanh chóng và chống biến dạng hơn kim loại màu.
Sự khác biệt chính trong máy vẽ dây ss
- Công suất động cơ cao hơn: Thép không gỉ đòi hỏi lực kéo lớn hơn đáng kể trên mỗi lần vượt qua so với đồng có cùng đường kính.
- Cacbua vonfram hoặc khuôn kim cương: Khuôn tiêu chuẩn bị mòn quá nhanh trên thép không gỉ, vì vậy vật liệu khuôn cứng hơn là tiêu chuẩn.
- Ủ trung gian thường xuyên hơn: Thép không gỉ cứng lại nhanh hơn, do đó cần nhiều bước ủ hơn giữa các lần kéo so với đồng.
- Bôi trơn chuyên dụng: Chất bôi trơn xà phòng khô hoặc chất bôi trơn ướt đặc biệt được pha chế cho thép không gỉ giúp giảm mài mòn khuôn và khuyết tật bề mặt.
Lập kế hoạch bố trí nhà máy vẽ dây
Cho dù nhà máy xử lý đồng, nhôm hay thép không gỉ thì cách bố trí vật lý thường tuân theo cùng một logic, di chuyển vật liệu theo một hướng từ thanh thô đến sản phẩm đóng gói thành phẩm, để tránh quay lại và giảm thiệt hại khi xử lý.
- Khu vực cất giữ thanh và thanh toán gần lối vào để xe nâng dễ dàng tiếp cận.
- Máy kéo được đặt thành một hàng, thường có nhiều máy kéo dây chạy song song với các kích cỡ dây khác nhau.
- Máy ủ được đặt ngay sau khi vẽ, theo hàng hoặc ở dạng trạm riêng biệt.
- Máy ép đùn được đặt ở vị trí trung tâm vì chúng thường là thiết bị cao nhất và nặng nhất.
- Thiết bị hoàn thiện bao gồm máy xoắn dây và máy cuộn cáp tự động được bố trí gần khu vực đóng gói và vận chuyển.
08 Máy làm thanh đồng, từ thanh đến dây
Trước khi thực hiện bất kỳ quá trình vẽ nào, nhà máy cần thanh đồng thô, đường kính thường là 8 mm, đây là kích thước nguyên liệu tiêu chuẩn của ngành. Máy làm thanh đồng, thường được gọi là dây chuyền đúc và cán liên tục, chuyển đổi cực âm đồng thành thanh 8 mm này thông qua một quá trình liên tục.
Máy làm thanh đồng hoạt động như thế nào
- Cực âm đồng được nấu chảy trong lò trục hoặc lò cảm ứng.
- Đồng nóng chảy được đúc thành thanh liên tục bằng hệ thống bánh xe và dây đai đúc.
- Thanh đúc đi qua một loạt các giá đỡ máy cán và giảm dần thanh này xuống còn thanh 8 mm.
- Thanh thành phẩm được làm nguội, làm sạch, cuộn lại và gửi đến bộ phận kéo dây hoặc bán trực tiếp cho các nhà máy kéo dây.
Các cơ sở sản xuất dây đồng tích hợp lớn hơn vận hành dây chuyền sản xuất que riêng để kiểm soát chi phí và chất lượng nguyên liệu thô, trong khi các cửa hàng sản xuất dây đồng nhỏ hơn chỉ cần mua thanh 8 mm từ nhà cung cấp và bắt đầu quy trình của họ ở giai đoạn kéo. Các dây chuyền sản xuất que thông thường sản xuất que với tốc độ từ 5 đến 12 tấn một giờ tùy thuộc vào kích cỡ lò và tốc độ đúc.
09 Máy cuộn cáp tự động và máy xoắn dây trong dây chuyền hoàn thiện
Sau khi dây đã được rút ra, ủ và ép đùn, nó vẫn cần được định hình thành một sản phẩm hoàn chỉnh và có thể bán được. Đây là lúc cần đến máy xoắn dây và máy cuộn cáp tự động.
Máy xoắn dây
Máy xoắn dây kết hợp nhiều sợi đơn thành một dây dẫn bị bện hoặc xoắn, cải thiện tính linh hoạt so với dây đặc có cùng tiết diện. Các cấu hình phổ biến bao gồm máy bó dây dành cho máy xoắn đơn giản và máy bện cứng hoặc kiểu hành tinh dành cho các kết cấu dây dẫn lớn hơn, chính xác hơn được sử dụng trong cáp điện.
Máy cuộn cáp tự động
Máy cuộn cáp tự động cuộn dây thành phẩm thành cuộn hoặc cuộn theo chiều dài đã đặt, tự động cắt, buộc và đẩy từng cuộn dây thành phẩm mà không cần can thiệp thủ công. Bước này rất quan trọng đối với chi phí lao động và tính nhất quán, vì quy trình cuộn thủ công diễn ra chậm và dễ xảy ra lỗi về độ dài.
Máy cuộn kiểu vòng
Sản xuất cuộn dây dạng vòng nhỏ gọn thường dùng cho dây điện xây dựng và cáp đóng gói bán lẻ, thường có gói và dán nhãn tự động.
Máy cuộn ống chỉ
Cuộn dây vào các cuộn nhựa hoặc gỗ, được sử dụng làm dây sẽ được người mua cuộn lại hoặc xử lý thêm.
Combo nhận và thanh toán
Phổ biến trong các thiết lập dây chuyền lắp ráp tốc độ cao, xen kẽ giữa hai trục chính để dây chuyền không bao giờ phải dừng giữa các cuộn dây.
10 Xây dựng dây chuyền lắp ráp tốc độ cao
Dây chuyền lắp ráp tốc độ cao trong sản xuất dây và cáp đề cập đến việc kết nối các giai đoạn vẽ, ủ, ép đùn và hoàn thiện thành một quy trình liên tục, đồng bộ thay vì chạy từng máy như một trạm riêng biệt, ngắt kết nối. Điều này giúp giảm thời gian xử lý, không gian sàn và nhân công, đồng thời cải thiện tính nhất quán vì dây không bao giờ đứng yên giữa các bước.
Điều gì làm cho một đường được coi là tốc độ cao
- Tốc độ đường dây thường trên 800 mét/phút đối với dây đùn mịn và trên 1500 mét/phút đối với giai đoạn kéo dây đồng mịn.
- Kiểm soát độ căng tự động giữa mỗi giai đoạn, do đó việc thay đổi tốc độ tại một trạm không gây đứt dây ở nơi khác.
- Điều khiển trung tâm dựa trên PLC, cho phép một người vận hành giám sát toàn bộ dây chuyền từ một màn hình duy nhất thay vì chạy từng máy một cách thủ công.
- Hệ thống thanh toán và thu hồi không ngừng, vì vậy có thể thay đổi cuộn cuộn mà không cần dừng toàn bộ dây chuyền.
11 Đọc bản vẽ máy đùn
Trước khi bạn ký đơn đặt hàng, hầu hết các nhà cung cấp sẽ cung cấp bản vẽ máy đùn, còn gọi là bản vẽ máy đùn, thể hiện bố cục cơ học, kích thước và các điểm thông số kỹ thuật chính của thiết bị. Biết cách đọc bản vẽ này giúp bạn nắm bắt được những điểm không khớp trước khi lắp đặt chứ không phải sau đó.
Những điều cần kiểm tra trên bản vẽ máy đùn
- Dấu chân tổng thể: Chiều dài, chiều rộng và chiều cao của toàn bộ dây chuyền, bao gồm cả máng làm mát, thường là phần đơn dài nhất.
- Đường kính trục vít và tỷ lệ L/D: Xác nhận loại kích thước máy và khả năng trộn cho vật liệu của bạn.
- Chiều cao trung tâm: Độ cao của đường dẫn dây tính từ sàn, quan trọng để kết nối với các thiết bị thượng nguồn và hạ lưu.
- Đánh giá công suất động cơ: Động cơ truyền động chính, động cơ capct và công suất động cơ nhận, cho bạn biết tốc độ và công suất tối đa thực tế.
- Các điểm kết nối tiện ích: Yêu cầu về nguồn điện, đầu vào và đầu ra nước làm mát và kết nối khí nén nếu được sử dụng.
Một bản vẽ máy đùn tốt cũng phải đánh dấu hệ thống trao đổi đầu khuôn, vì nhiều nhà máy cần chuyển đổi khuôn nhanh chóng giữa các kích cỡ dây khác nhau và việc thay đổi khuôn chậm sẽ trực tiếp làm giảm sản lượng hàng ngày.
12 Cách chọn máy đùn dây phù hợp
Việc chọn máy đùn dây có nghĩa là kết hợp máy với hỗn hợp sản phẩm của bạn chứ không chỉ đơn giản là chọn sản lượng được đánh giá cao nhất trên bảng thông số kỹ thuật. Dưới đây là danh sách kiểm tra quyết định thực tế.
- Xác định phạm vi kích thước dây của bạn. Liệt kê đường kính dây dẫn nhỏ nhất và lớn nhất mà bạn định chạy, vì một máy hiếm khi có thể bao phủ phạm vi cực rộng một cách hiệu quả.
- Xác nhận vật liệu cách nhiệt của bạn. Các hợp chất PVC, PE, XLPE, nylon và cao su đều được đùn ra khác nhau, đồng thời hệ thống vít và kiểm soát nhiệt độ phải phù hợp với vật liệu chính của bạn.
- Tính toán nhu cầu đầu ra thực sự của bạn. Chuyển đổi mục tiêu sản xuất hoặc doanh số hàng tháng của bạn thành kg/giờ, sau đó cộng thêm mức dự phòng cho thời gian ngừng hoạt động và thay đổi thay vì định cỡ máy theo sản lượng tối đa theo lý thuyết.
- Kiểm tra mức độ tự động hóa so với kế hoạch lao động của bạn. Một dây chuyền hoàn toàn tự động với cấu hình dây chuyền lắp ráp tốc độ cao cần ít người vận hành hơn nhưng lại cần nhiều nhân viên bảo trì có tay nghề cao hơn.
- Hỏi về hỗ trợ sau bán hàng và phụ tùng thay thế. Các bộ phận hao mòn trục vít và thùng, bộ khuôn và các thành phần hệ thống điều khiển phải có sẵn tại địa phương hoặc có lịch trình giao hàng rõ ràng.
- Yêu cầu chạy thử hoặc video tham khảo. Một nhà sản xuất có uy tín phải sẵn sàng chạy vật liệu và kích thước dây thực tế của bạn trên máy demo trước khi bạn cam kết.
Nếu bạn chủ yếu sản xuất một cỡ dây và một vật liệu, hãy chọn máy đùn trục vít đơn chuyên dụng có kích thước phù hợp với phạm vi đó để có hiệu quả chi phí tốt nhất. Nếu hỗn hợp sản phẩm của bạn thay đổi thường xuyên, hãy ưu tiên hệ thống thay khuôn nhanh và phạm vi đầu ra có thể điều chỉnh rộng hơn so với tốc độ tối đa thô.
13 Bảng so sánh thông số kỹ thuật chính
Bảng dưới đây so sánh các phạm vi thông số kỹ thuật điển hình giữa các loại máy đùn dây phổ biến, hữu ích làm tài liệu tham khảo ban đầu khi so sánh báo giá.
| Đặc điểm kỹ thuật | Lớp dây mịn | Lớp dây xây dựng | Lớp cáp điện |
| Đường kính trục vít | 35 đến 45mm | 50 đến 65mm | 70 đến 120mm |
| Tỷ lệ L trên D | 24:1 đến 26:1 | 25:1 đến 28:1 | 26:1 đến 30:1 |
| Tốc độ đường truyền | lên tới 1200 m mỗi phút | 200 đến 600 m mỗi phút | 20 đến 150 m mỗi phút |
| Công suất động cơ chính | 15 đến 37 kW | 37 đến 75 kW | 75 đến 200 kW |
| Cách nhiệt điển hình | PVC, PE, nylon | PVC, XLPE | XLPE, EPR, PE |
| Dây dẫn chung | đồng, CCA | đồng, nhôm | đồng, nhôm |
14 Các vấn đề thường gặp và cách khắc phục sự cố
| vấn đề | Có khả năng gây ra | Đề xuất sửa lỗi |
| Độ dày thành không đồng đều | Sai lệch khuôn và đầu hoặc tốc độ đường truyền không ổn định | Đặt lại khuôn, kiểm tra độ ổn định tốc độ của trục, kiểm tra độ mòn của đầu khuôn |
| Độ bám dính kém giữa đồng và vật liệu cách nhiệt | Làm nóng sơ bộ không đủ hoặc bề mặt dây bị nhiễm bẩn | Thêm hoặc tăng làm nóng trước, làm sạch cặn dầu bôi trơn trước khi ép đùn |
| Đứt dây khi vẽ | Lịch trình dự thảo quá mức hoặc khuôn bị mòn | Giảm mức giảm mỗi lượt, thay thế khuôn bị mòn, kiểm tra chất lượng ủ |
| Bong bóng bề mặt hoặc rỗ trên lớp cách nhiệt | Độ ẩm trong hợp chất hoặc tan chảy quá nóng | Làm khô vật liệu đúng cách trước khi ép đùn, hạ nhiệt độ thùng xuống một chút |
| Chiều dài cuộn dây không nhất quán trên cuộn dây | Bộ đếm chiều dài bị lỗi hoặc bánh xe bị trượt | Hiệu chỉnh bộ mã hóa chiều dài, kiểm tra độ bám và độ mòn của bánh xe |
15 Các nhà sản xuất hàng đầu bao gồm Gia Thành
Thị trường máy móc dây và cáp bao gồm nhiều nhà cung cấp, từ các nhà sản xuất thiết bị đa quốc gia lớn đến các nhà sản xuất chuyên biệt trong khu vực. Trong số những tên tuổi nổi tiếng cung cấp thiết bị nhà máy kéo dây hoàn chỉnh, bao gồm dây chuyền máy đùn dây, hệ thống máy ủ và thiết bị hoàn thiện, Jia Cheng là một nhà sản xuất được công nhận trong ngành sản xuất dây chuyền máy sản xuất dây đồng và thiết bị kéo và ép đùn liên quan nhằm vào các nhà sản xuất dây vừa và nhỏ đang tìm cách xây dựng một chuỗi sản xuất hoàn chỉnh.
Khi so sánh các nhà sản xuất, dù là JiaThành hay bất kỳ nhà cung cấp nào khác, hãy đánh giá họ dựa trên cùng các tiêu chí thực tế được thảo luận trước đó trong hướng dẫn này: các tài liệu tham khảo đã được chứng minh về vật liệu mục tiêu và kích thước dây của bạn, thời gian thực hiện thực tế, tính sẵn có của phụ tùng thay thế và sự sẵn sàng hỗ trợ vận hành và đào tạo người vận hành tại chỗ. Một chiếc máy có thông số kỹ thuật xuất sắc trên giấy tờ chỉ có giá trị nếu nhà cung cấp có thể sao lưu nó sau khi lắp đặt.
16 Chi phí và lợi tức đầu tư
Ngân sách thường là câu hỏi đầu tiên được đặt ra trong nội bộ khi một công ty quyết định bổ sung hoặc nâng cấp máy đùn dây và nó xứng đáng nhận được câu trả lời thẳng thắn thay vì một phạm vi mơ hồ. Giá thực tế phụ thuộc nhiều vào đường kính trục vít, mức độ tự động hóa và quốc gia sản xuất, nhưng các yếu tố điều khiển chi phí dưới đây áp dụng ở hầu hết mọi nơi.
| Trình điều khiển chi phí | Tác động đến giá | Ghi chú |
| Kích thước trục vít và thùng | Cao | Máy có đường kính lớn hơn có giá thành cao hơn cả về vật liệu và thời gian sản xuất |
| Cấp độ hệ thống điều khiển | Trung bình đến cao | PLC với màn hình cảm ứng và ghi dữ liệu có giá cao hơn điều khiển rơle cơ bản |
| Tốc độ đường truyền rating | Trung bình | Caoer rated speed needs stronger drive motors and cooling capacity |
| Hệ thống trao đổi đầu chết | Thấp đến trung bình | Dụng cụ thay đổi nhanh sẽ tăng thêm chi phí nhưng tiết kiệm thời gian thay đổi hàng ngày |
| Hỗ trợ và cài đặt cục bộ | Trung bình | Vận hành và đào tạo tại chỗ làm tăng thêm tổng chi phí dự án nhưng giảm rủi ro khởi động |
Ước tính thời gian hoàn vốn
Một cách đơn giản để ước tính lợi tức đầu tư là so sánh chi phí đầy đủ của việc ép đùn gia công hoặc mua dây cách điện trước với chi phí vận hành quy trình tại nhà, bao gồm nhân công, điện, bảo trì và vật liệu hỗn hợp. Nhiều nhà sản xuất vừa và nhỏ nhận thấy rằng máy đùn dây trục vít đơn tầm trung có thể tự hoàn vốn trong vòng 18 đến 36 tháng sau khi chạy ở mức sử dụng hợp lý, thường là 60% hoặc cao hơn công suất định mức trong hai ca. Việc vận hành máy ở dưới mức sử dụng đó, chẳng hạn như chỉ vài giờ mỗi ngày, sẽ kéo dài thời gian hoàn vốn một cách đáng kể và có thể cho thấy gia công phần mềm vẫn là lựa chọn ngắn hạn tốt hơn cho đến khi khối lượng tăng lên.
Bạn cũng nên lập ngân sách riêng cho vật tư tiêu hao và bộ phận hao mòn vì đây là những chi phí định kỳ không hiển thị trên báo giá máy ban đầu. Độ mòn trục vít và thùng, bộ khuôn và dải gia nhiệt là những chi phí định kỳ phổ biến nhất đối với bất kỳ máy ép đùn dây đồng hoặc máy sản xuất dây đồng nào trong suốt thời gian hoạt động của nó.
17 Bảo trì an toàn và phòng ngừa
Máy đùn dây kết hợp dây nhiệt độ cao, áp suất cao và chuyển động nhanh trong một khu vực làm việc nhỏ gọn, vì vậy các quy trình an toàn không phải là tính năng bổ sung tùy chọn mà là một phần của việc vận hành dây chuyền một cách chính xác.
Thực hành an toàn cốt lõi
- Luôn để thùng được thanh lọc hoàn toàn và nguội trước khi mở hoặc bảo dưỡng đầu khuôn, vì nhựa nóng chảy bị mắc kẹt dưới áp suất có thể gây bỏng nghiêm trọng nếu thoát ra đột ngột.
- Đặt các thiết bị bảo vệ xung quanh trụ, cuộn dây và bất kỳ thiết bị nâng quay nào vì dây di chuyển ở tốc độ cao có thể gây thương tích nghiêm trọng khi tiếp xúc.
- Cung cấp găng tay chịu nhiệt và bảo vệ mặt gần đầu thanh trượt và điểm vào máng làm mát, nơi người vận hành thường xuyên làm việc gần thiết bị nóng.
- Cài đặt các nút dừng khẩn cấp đều đặn dọc theo toàn bộ chiều dài của dây chuyền, không chỉ ở bảng điều khiển, để bất kỳ người vận hành nào cũng có thể dừng quy trình một cách nhanh chóng từ bất cứ nơi nào họ đang đứng.
Lịch bảo trì phòng ngừa
| Khoảng thời gian | Nhiệm vụ |
| hàng ngày | Kiểm tra nhiệt độ vùng gia nhiệt, lưu lượng nước làm mát và kiểm tra trực quan lỗ mở khuôn xem có tích tụ không |
| hàng tuần | Kiểm tra độ mòn của bánh xe, kiểm tra độ căng của đai, làm sạch phễu cấp liệu và màng lọc |
| hàng tháng | Kiểm tra mức dầu hộp số truyền động vít, kiểm tra độ mòn của các tiếp điểm điện và cáp, hiệu chỉnh máy đo độ dày |
| Mỗi 3 đến 6 tháng | Kiểm tra độ mòn của vít và thùng, kiểm tra khuôn và bộ đầu xem có bị mòn hoặc mòn không, xem xét tình trạng bánh xe tiếp xúc của máy ủ |
| Hàng năm | Kiểm tra cơ khí toàn diện, thay thế vòng bi khi cần thiết, kiểm tra phần mềm hệ thống điều khiển và hệ thống an toàn |
Tuân theo lịch bảo trì nhất quán là yếu tố lớn nhất giúp phân biệt một máy đùn dây có thể chạy ổn định trong 15 năm trở lên với một máy thường xuyên ngừng hoạt động ngoài kế hoạch trong vài năm đầu hoạt động. Hầu hết các điểm dừng ngoài kế hoạch trên một xưởng sản xuất bận rộn đều bắt nguồn từ việc kiểm tra định kỳ bị bỏ qua hoặc trì hoãn chứ không phải là sự cố đột ngột, không thể đoán trước.
18 Câu hỏi thường gặp
Sự khác biệt giữa máy đùn dây và máy ép phun
Máy đùn tạo ra một cấu hình liên tục, chẳng hạn như lớp cách nhiệt xung quanh dây chuyển động, trong khi ép phun bắn nhựa nóng chảy vào khuôn kín để tạo ra các bộ phận riêng lẻ. Nguyên lý trục vít và thùng tương tự nhau, nhưng quy trình đầu ra thì khác.
Dây CCA được sử dụng thường xuyên nhất để làm gì
Dây CCA thường được sử dụng trong cáp đồng trục, dây loa, cáp vá cũng như cáp tín hiệu và dữ liệu có chi phí thấp hơn để giảm trọng lượng và chi phí hơn là đạt được độ dẫn tối đa có thể có của đồng nguyên khối.
Máy đùn dây cần bảo trì bao lâu một lần
Kiểm tra hàng ngày phải bao gồm độ ổn định nhiệt độ, tình trạng khuôn và lưu lượng nước làm mát. Việc kiểm tra trục vít và thùng thường được lên kế hoạch 3 đến 6 tháng một lần tùy thuộc vào số giờ chạy và độ mài mòn của vật liệu, với việc bảo trì toàn bộ thường được lên kế hoạch hàng năm.
Một nhà máy kéo dây có thể xử lý cả đồng và thép không gỉ không
Có, nhưng thường không phải trên cùng một máy. Thép không gỉ cần một máy kéo dây ss có lực kéo cao hơn và khuôn cứng hơn, vì vậy hầu hết các nhà máy chạy cả hai kim loại đều giữ các đường kéo riêng biệt ngay cả khi họ dùng chung thiết bị ủ hoặc hoàn thiện.
Nguyên nhân khiến dây cần được xử lý ủ thiếc đặc biệt
Dây dành cho lớp phủ thiếc, được sử dụng trong các ứng dụng hàng hải, ô tô hoặc thiết bị để chống ăn mòn và hàn dễ dàng hơn, cần được ủ cẩn thận trước hoặc trong quá trình đóng hộp để đồng luôn mềm trong khi lớp thiếc liên kết sạch và đồng đều.
Tốc độ đường truyền cao hơn có phải lúc nào cũng tốt hơn khi chọn máy đùn dây
Không nhất thiết phải như vậy. Dây chuyền vượt xa nhu cầu sản xuất thực tế của bạn sẽ làm tăng thêm chi phí và độ phức tạp mà không đem lại lợi ích gì, đồng thời tốc độ rất cao cũng làm tăng nguy cơ sai sót về chất lượng nếu giai đoạn ủ và vẽ ngược dòng của bạn không thể theo kịp. Điều chỉnh tốc độ dây chuyền phù hợp với mục tiêu sản lượng thực tế của bạn cộng với mức tăng trưởng hợp lý.
19 Bài học cuối cùng
Máy đùn dây chỉ là một mắt xích trong dây chuyền tạo ra dây và cáp thành phẩm, một bên là công đoạn kéo và ủ và một bên là xoắn, cuộn và đóng gói. Cho dù bạn đang thiết lập một nhà máy kéo dây hoàn chỉnh từ máy làm thanh đồng trở về trước hay chỉ đơn giản là thêm một giai đoạn ép đùn vào hoạt động hiện có, thì quyết định quan trọng nhất là làm cho kích thước vít và khả năng vật liệu phù hợp với hỗn hợp sản phẩm thực tế của bạn, lập kế hoạch cho loại dây dẫn phù hợp cho dù đó là đồng nguyên khối, CCA hay thép không gỉ và chọn nhà cung cấp hỗ trợ máy sau khi máy rời khỏi nhà máy chứ không chỉ tại điểm bán hàng.
