EnEen draadextrudermachine is een industrieel apparaat dat plastic of rubbermengsel smelt en door een matrijs rond een metalen geleider duwt, waardoor de draad in een continue, gelijkmatige isolatielaag wordt gewikkeld. Het is één kernmachine binnen een grotere draadtrekfabriek, die samenwerkt met een draadtrekmachine, een gloeimachine en afwerkingsapparatuur zoals een automatische kabeloprolmachine. Als u een productielijn voor koperdraad bouwt of upgradet, moet u de diameter van de extruderschroef, de lijnsnelheid en het matrijsontwerp afstemmen op de draadgrootte, het uitgangsdoel en het isolatiemateriaal van uw doeldraad, en niet alleen de grootste beschikbare machine kopen.
01 Wat is een draadextrudermachine en hoe werkt deze?
Een draadextrudermachine, soms ook wel een kabelextrusielijn genoemd, neemt massieve plastic pellets zoals PVC, PE, XLPE of nylon, verwarmt ze door een reeks gecontroleerde temperatuurzones en duwt het gesmolten materiaal door een kruiskopmatrijs die een bewegende blanke draad omringt. Het resultaat is een continu geïsoleerde draad- of kabelkern die met een constante, gecontroleerde snelheid van de lijn komt.
Het proces klinkt op papier eenvoudig, maar de machine voert meerdere taken tegelijk uit. Het moet het plastic gelijkmatig smelten, de smelt op een stabiele temperatuur houden zodat het niet afbreekt, een exacte druk handhaven zodat de wanddikte van de isolatie consistent blijft, en de draadaanvoersnelheid synchroniseren met de extrusie-output zodat de coating niet te dik, te dun of ongelijkmatig wordt rond de omtrek.
De kerncomponenten van een draadextrudermachine
- Hopper en voersysteem: Laadt plastic pellets of compound in het vat, soms met een vacuümtoevoer voor vochtgevoelige materialen.
- Vat en schroef: Het hart van de machine. De schroef draait in een verwarmd vat, waarbij het plastic wordt afgeschoven en gesmolten terwijl het naar voren wordt bewogen. De verhouding tussen schroeflengte en diameter, gewoonlijk geschreven als L/D, varieert doorgaans van 20:1 tot 30:1 voor toepassingen met draadcoating.
- Verwarmings- en koelzones: Meestal 3 tot 6 zones langs de loop, elk met onafhankelijke temperatuurregeling, plus een matrijskopzone.
- Kruishoofd en sterf: Waar het gesmolten plastic de blootliggende draad ontmoet en de isolatielaag eromheen vormt.
- Koelbak: Een lange watertank die de coating onmiddellijk na de matrijs stolt.
- Kaapstander en opname: Trekt de afgewerkte draad met een gecontroleerde, constante snelheid door de lijn en wikkelt deze op een spoel.
Waarom isolatiediktecontrole het moeilijkste deel is
De meeste nieuwe kopers gaan ervan uit dat het moeilijkste deel van het runnen van een draadextrudermachine het gelijkmatig laten smelten van het plastic is. In de praktijk is het moeilijker om de wanddikte binnen de tolerantie te houden gedurende lange productieruns. De isolatiedikte wordt meestal gecontroleerd met een lasermicrometer die direct na de koelbak is gemonteerd en een live aflezing terugstuurt naar de snelheidsregeling van de extruderschroef. Als de meetwaarde buiten de tolerantie valt, verhoogt het besturingssysteem automatisch het schroeftoerental omhoog of omlaag om dit te compenseren, zonder de lijn te stoppen.
Nationale en internationale kabelnormen definiëren doorgaans een minimale gemiddelde wanddikte en een minimale puntdikte overal rond de omtrek, dus een machine die een goede gemiddelde waarde produceert maar aan één kant dunne plekken heeft, zal nog steeds niet kunnen worden geïnspecteerd. Dit is de reden waarom matrijscentrering en smeltuniformiteit over de kruiskop net zo belangrijk zijn als de gemiddelde productiesnelheid.
Vacuüm dimensionering en dimensiecontrole
Voor kabels met een grotere diameter voegen veel draadextrudermachines direct na de matrijs een vacuümtank toe, die negatieve druk gebruikt om de nog zachte isolatie tegen een gekalibreerde maathuls te trekken voordat deze de hoofdkoelgoot bereikt. Hierdoor blijft de buitendiameter rond en consistent, wat van belang is voor de pasvorm van de stroomafwaartse connector en de manteltoepassing. Fijne draadlijnen slaan deze stap meestal over, omdat oppervlaktespanning alleen al voldoende is om dunne coatings op hoge snelheid rond te houden.
02 Belangrijkste soorten draadextrudermachines
Niet elke draadextrudermachine is op dezelfde manier gebouwd. Het juiste type is afhankelijk van de draaddiameter, het isolatiemateriaal en de gewenste uitgangssnelheid.
Extruder met enkele schroef
De meest voorkomende configuratie voor draad- en kabelisolatie. Goed voor PVC, PE en universele verbindingen. Eenvoudig te onderhouden en overal verkrijgbaar.
Extruder met dubbele schroef
Gebruikt voor verbindingen die een sterkere menging vereisen, zoals gevulde of vlamvertragende materialen. Hogere doorvoer, maar hogere kosten en complexer onderhoud.
Tandem-extrusielijn
Twee extruders voeden één kruiskop, vaak gebruikt voor kabelisolatie met schuimhuid, zoals coaxkabel, waarbij een geschuimde kern een stevige buitenhuid nodig heeft.
Verticale extruder
Gepositioneerd om de matrijs van boven of onder te voeden, handig voor zeer fijne draad waarbij de zwaartekrachtondersteunde centrering de concentriciteit verbetert.
Maatvoering op schroefdiameter
Draadextrudermachines worden meestal genoemd naar hun schroefdiameter in millimeters, bijvoorbeeld een extruder van 45 mm of een extruder van 65 mm. Als algemene richtlijn geldt dat kleinere schroefdiameters geschikt zijn voor fijne draad en instrumentkabels, terwijl grotere diameters geschikt zijn voor stroomkabels en zwaardere bouwdraad.
| Schroefdiameter | Typisch draadbereik | Typische uitvoer | Veelvoorkomend gebruiksscenario |
| 35 tot 45 mm | Geleider van 0,1 tot 1,5 mm | 15 tot 40 kg per uur | Fijne draad, aansluitdraad, sensorkabel |
| 50 tot 65 mm | Geleider van 1,0 tot 4,0 mm | 40 tot 100 kg per uur | Bouwdraad, autokabel |
| 70 tot 90 mm | Geleider van 3,0 tot 10 mm | 100 tot 250 kg per uur | Voedingskabel, bedieningskabel |
| 100 mm en hoger | Boven 8 mm of multicore | Vanaf 250 kg per uur | Zware stroomkabel, mantellijnen |
Deze cijfers variëren per materiaal, schroefontwerp en lijnsnelheid, dus ze moeten worden beschouwd als een startreferentie en niet als een vaste regel. Een leverancier die een tekening van een extrusiemachine voor uw project citeert, moet de werkelijke output bevestigen op basis van uw specifieke samenstelling en doeldraadmaat.
Passend extrudertype op isolatiemateriaal
Naast de schroefconfiguratie moet het type extruder ook passen bij de chemie van de verbinding die wordt verwerkt, omdat verschillende materialen zich heel anders gedragen zodra ze de smelttemperatuur bereiken.
- PVC-verbindingen: Relatief vergevingsgezind, gematigde smelttemperatuur, zeer geschikt voor standaard enkelschroefsmachines met een schroef voor algemeen gebruik.
- Polyethyleen en vernet polyethyleen: Vereist een strakkere temperatuurcontrole en, voor XLPE, een stroomafwaartse uithardingsbuis of vulkanisatiesectie als chemische of peroxide-verknoping wordt gebruikt.
- Rubber- en EPR-compounds: Vaak verwerkt op rubberextruders met koude toevoer met een kortere L ten opzichte van D-verhouding, aangezien rubberverbindingen voorgemengd zijn en niet oververhit mogen worden in het vat voordat ze de matrijs bereiken.
- Nylon en andere technische kunststoffen: Er is een nauwkeurige vochtbeheersing nodig vóór het extruderen, omdat deze materialen de omgevingsvochtigheid absorberen en gaan borrelen of afbreken als ze niet eerst worden gedroogd.
Het kiezen van het verkeerde extrudertype voor een bepaalde compound is een van de meest voorkomende en dure fouten bij het opzetten van nieuwe fabrieken, omdat het achteraf monteren van een schroef of vat na installatie veel duurder is dan het specificeren van de juiste configuratie tijdens het beoordelen van de oorspronkelijke tekening van de extrusiemachine.
03 Draadextrudermachine versus draadtrekmachine in een volledige fabriek
Mensen die nieuw zijn in de branche, halen vaak een draadextrudermachine en een draadtrekmachine door elkaar. Het zijn twee verschillende stappen, en het begrijpen van het verschil is de snelste manier om een werkende draadtrekinstallatie te plannen.
- Draadtrekmachine: Verkleint de diameter van een metalen staaf of draad door deze door een reeks matrijzen te trekken, elk iets kleiner dan de vorige. Dit is een koudvervormings-, mechanisch proces waarbij geen sprake is van smelten.
- Draadextrudermachine: Brengt een plastic of rubberen coating aan rond de reeds getrokken draad. Dit is een thermisch, chemisch proces waarbij het plastic wordt gesmolten en opnieuw wordt gevormd, niet het metaal.
Met andere woorden: tekenen vormt het metaal, extrusie bedekt het metaal. Een complete draadtrekinstallatie voert doorgaans beide processen achter elkaar uit, soms op dezelfde ononderbroken lijn en soms als afzonderlijke stations die met elkaar zijn verbonden door tussenopslag.
Typische stroom van een draadtrekinstallatie
- Ruwe staaftoevoer, meestal 8 mm koperen staaf of aluminium staaf uit een staafmolen.
- Draadtrekken door meerdere matrijzen om de doeldiameter te bereiken.
- In-line draadgloeien om de getrokken draad zachter te maken en de geleidbaarheid te herstellen.
- Extrusiecoating op een draadextrudermachine om isolatie aan te brengen.
- Afkoelen en drogen in een waterbak en aan de lucht afvegen.
- Twijnen of vastlopen op een draadtwijnmachine als er meerdere strengen nodig zijn.
- Oprollen en verpakken op een automatische kabeloprolmachine.
Sommige kleinere werkplaatsen draaien slechts één fase, waarbij ze voorgetrokken draad kopen en alleen de extrusiestap uitvoeren, terwijl grotere geïntegreerde fabrieken de hele keten beheren, van de productie van koperstaven tot afgewerkte, verpakte kabelhaspels.
Personeel en vloeroppervlak voor elke fase
Het plannen van een draadtrekinstallatie is niet alleen een machinebeslissing, het is ook een beslissing over personeel en ruimte. Trekmachines hebben over het algemeen het minste vloeroppervlak nodig per eenheid output, maar hebben baat bij een ervaren operator die de slijtage kan beoordelen op basis van geluid en gevoel. Extrusielijnen nemen het meeste vloeroppervlak in beslag vanwege de lengte van de koeltrog, vaak 15 tot 30 meter, en hebben meestal één operator per lijn nodig, plus een gedeelde kwaliteitsinspecteur die de afmetingen en de printkwaliteit over meerdere lijnen controleert. Afwerkingsapparatuur zoals wikkelaars en twistmachines kunnen vaak met lichter toezicht werken als ze eenmaal correct zijn ingesteld, aangezien de meeste moderne eenheden grotendeels automatisch zijn zodra ze zijn ingeregen en gestart.
Een ruw uitgangspunt dat veel kleine tot middelgrote fabrieken gebruiken is één operator voor elke één tot twee tekenmachines, één operator per extrusielijn, en één gedeelde operator voor twee tot drie afwerkingsmachines, naar boven of naar beneden aangepast op basis van de ploeglengte en het automatiseringsniveau.
04 Koperdraad extrusiemachine en koperdraadproductie
Koper blijft het dominante geleidermateriaal voor draad en kabel vanwege zijn geleidbaarheid en ductiliteit. Een extrusiemachine voor koperdraad is eenvoudigweg een draadextrudermachine die speciaal is geconfigureerd en afgestemd voor het coaten van koperen geleiders, die zich vanwege hun warmtegeleidingsvermogen en oppervlakte-eigenschappen anders gedragen dan aluminium of staal.
Wanneer koperdraad door de kruiskopmatrijs gaat, hebben de temperatuur en de toestand van het oppervlak rechtstreeks invloed op hoe goed het plastic eraan hecht. Bij het opzetten van een koperdraadproductiemachine wordt meestal veel aandacht besteed aan drie dingen.
Voorverwarmen
Koperen geleiders worden vaak voorverwarmd voordat ze de matrijs binnengaan, zodat het plastic niet te snel afkoelt en de hechting verliest, vooral op dikkere geleiders.
Oppervlaktereinheid
Eventuele resten van treksmeermiddel die op het koperoppervlak achterblijven, kunnen een slechte hechting of zichtbare defecten in de isolatielaag veroorzaken.
Matching van lijnsnelheid
De snelheid van de kaapstander moet perfect gesynchroniseerd zijn met de output van de extruder, zodat de laagdikte over de gehele lengte binnen de tolerantie blijft.
Een goed geconfigureerde machinelijn voor de productie van koperdraad haalt gewoonlijk snelheden tussen 200 en 1200 meter per minuut voor fijne draad, terwijl zwaardere stroomkabellijnen langzamer werken, vaak tussen 20 en 150 meter per minuut, omdat de extruder meer tijd nodig heeft om een dikkere isolatiemuur aan te leggen.
Testen van hechting en excentriciteit
Op vrijwel elke lijn extrusiemachines voor koperdraad worden twee kwaliteitscontroles gebruikt om te bevestigen dat de coating correct is uitgevoerd. De eerste is een hechtingstest, waarbij een deel van de isolatie wordt verwijderd en de kracht wordt gemeten die nodig is om het van het koper af te pellen, of, in een eenvoudiger versie op de werkvloer, met de hand wordt gecontroleerd om er zeker van te zijn dat het plastic niet losjes langs de geleider glijdt. De tweede is een excentriciteitscontrole, waarbij gebruik wordt gemaakt van een doorsnedemonster, bekeken onder vergroting, om te bevestigen dat de isolatiewand overal rond de geleider dezelfde dikte heeft, en niet dikker aan één kant. Een goed afgestelde productiemachine voor koperdraad moet de excentriciteit binnen een variatie van ongeveer 10 procent rond de omtrek houden voor de meeste draadsoorten voor algemeen gebruik.
Matrijs- en puntselectie voor koper
Het matrijs- en puntpaar in de kruiskop bepaalt zowel de uiteindelijke buitendiameter als hoe goed het plastic zich rond de koperen geleider centreert. Een gebruikelijke opstelling maakt gebruik van een iets grotere punt om de spanning van de blote geleider te geleiden, terwijl de matrijsopening het uiteindelijke buitenprofiel bepaalt, waarbij de opening tussen de punt en de matrijs is gekalibreerd voor de specifieke trekverhouding van de gebruikte verbinding. Het verkeerd instellen van deze uittrekverhouding is een van de meest voorkomende oorzaken van inconsistente output op een extrusiemachine met koperdraad, omdat een te agressieve uittrekking de coating dunner en zwakker maakt, terwijl te weinig uittrekken het oppervlak dof en slecht gehecht maakt.
05 Wat is CCA-draad en waarom het belangrijk is voor extrusie
Een veel voorkomende vraag van kopers is wat CCA-draad is en of dit de manier verandert waarop de extrusielijn moet worden opgezet. CCA staat voor koper bekleed aluminium. Het is een geleider gemaakt van een aluminium kern met een dunne laag koper aan de buitenkant, meestal door middel van een continu giet- en walsproces voordat het wordt getrokken.
Het doel van CCA-draad is kosten- en gewichtsreductie. Aluminium is lichter en goedkoper dan koper, terwijl de koperen bekleding de geleider een koperachtig oppervlak geeft voor solderen, connectorcompatibiliteit en een redelijke geleidbaarheid, hoewel de CCA-geleidbaarheid lager is dan die van massief koper, doorgaans in het bereik van 20 tot 40 procent IACS vergeleken met massief koper is bijna 100 procent.
Waarom CCA uw extrusie-instellingen verandert
- CCA-draad is zachter en gevoeliger voor uitrekken of breken onder hoge lijnspanning, dus de kaapstanderspanning moet worden verminderd in vergelijking met massieve koperen lijnen.
- De aluminium kern heeft een verschillend thermisch uitzettingsgedrag, dus de voorverwarmingstemperatuur vóór de matrijs moet vaak worden aangepast om delaminatie tussen de koperen huid en de aluminium kern te voorkomen.
- CCA wordt veel gebruikt in coaxkabels, patchkabels, luidsprekerkabels en goedkopere datakabels, waarbij gewichts- en kostenbesparingen belangrijker zijn dan maximale geleiding.
Hoe CCA-draad eigenlijk wordt gemaakt
Begrijpen wat CCA-draad is, betekent ook dat u begrijpt hoe de koperen bekleding wordt aangebracht voordat het tekenen zelfs maar begint. De meeste CCA-staven worden geproduceerd door een aluminium knuppel in een koperen buis te plaatsen en vervolgens een combinatie van warmte en druk te gebruiken, soms met een galvanische stap, om de twee metalen metallurgisch aan elkaar te binden tot een massieve composietstaaf. Die samengestelde staaf wordt vervolgens naar beneden getrokken door hetzelfde type draadtrekmachine dat wordt gebruikt voor massief koper, waarbij de verhouding koper tot aluminium ongeveer constant blijft naarmate de totale diameter kleiner wordt, aangezien beide lagen met dezelfde snelheid naar elkaar toe worden getrokken.
Typische commerciële CCA-draad heeft een koperlaag die ongeveer 10 tot 40 procent van het totale geleidergewicht vertegenwoordigt, waarbij 10 tot 15 procent het meest gebruikelijke bereik is voor kostengevoelige data- en coaxkabeltoepassingen. Kopers die CCA-draad voor extrusie aanschaffen, moeten deze verhouding altijd bevestigen, omdat een dunnere koperlaag de kosten verder verlaagt, maar ook de geleidbaarheid en soldeerbaarheid merkbaarder vermindert.
06 Gloeimachine, in-line draadgloeien en gloeitin
Nadat een draad door meerdere matrijzen is getrokken, wordt deze hard en bros omdat koud bewerken de metaalkorrelstructuur onder druk zet. Een gloeimachine verwarmt de draad opnieuw, zonder deze te smelten, om de interne spanning te verminderen en de zachtheid en geleidbaarheid te herstellen voordat de draad overgaat tot extrusie of stranding.
In-line draadgloeien versus batchgloeien
Er worden twee veel voorkomende benaderingen gebruikt in een moderne draadtrekinstallatie.
| Methode | Hoe het werkt | Beste voor |
| In-line draadgloeien | De draad gaat direct na het trekken door een elektrische weerstandsgloeiende machine en wordt binnen enkele seconden verwarmd terwijl deze continu door de machine beweegt. | Doorlopende lijnen met hoge snelheid, fijne en middellange draad, minder vloeroppervlak |
| Batch-gloeien | Afgewerkte spoelen of spoelen worden in een oven of oven geladen en gedurende een bepaalde tijd verwarmd, waarna ze kunnen afkoelen. | Draad of staaf met een grotere diameter, of wanneer een langzamere, gelijkmatigere doordrenking vereist is |
Gloeien met tin gecoate draad
Gloeien van tin verwijst naar het proces van het uitgloeien van draad die al een tincoating heeft of zal krijgen, of in sommige fabrieken verwijst het naar gecombineerde vertinnen- en gloeilijnen die worden gebruikt om vertind koperdraad te produceren. Tincoating verbetert de corrosieweerstand en soldeerbaarheid, en is gebruikelijk in toepassingen voor maritieme kabels, autobedrading en apparaatsnoeren. Bij het uitgloeien van met tin beklede draad is temperatuurbeheersing van cruciaal belang, omdat een te hoge temperatuur het uiterlijk en de hechting van de tinlaag kan beïnvloeden, terwijl een te lage temperatuur het koper eronder niet volledig zal verzachten.
Stoomgloeien versus gloeien met elektrische weerstand
In de meeste draadtrekinstallaties zijn twee veel voorkomende ontwerpen van gloeimachines te vinden. Elektrische weerstandsgloeiende apparaten laten stroom rechtstreeks door de bewegende draad lopen tussen contactpoelies of een kwik- of watercontactbad, waardoor intern in het metaal zelf warmte wordt gegenereerd, wat snel en energiezuinig is voor in-line draadgloeien op hoge snelheid. Stoom- of gasgestookte batch-gloeiapparaten omringen in plaats daarvan opgerolde draad met warmte in een afgesloten kamer, wat langzamer is maar zeer gelijkmatige resultaten met lage spanning over de gehele spoel oplevert, vaak de voorkeur voor draad of staaf met een grotere diameter waar een zachtere doordrenking nodig is.
Het energieverbruik is een echte factor bij de keuze tussen deze twee. In-line elektrische weerstandsgloeien op een goed afgestelde productiemachine voor koperdraad verbruikt doorgaans merkbaar minder energie per ton verwerkte draad vergeleken met het uitvoeren van een volledige batchovencyclus, aangezien het niet nodig is om de omringende lucht of ovenmassa te verwarmen, alleen de draad zelf.
Gloeien met tin gecoate draad in practice
Op een productievloer waar tinprocessen worden uitgevoerd, gaat de draad gewoonlijk door een fluxbad, vervolgens door een gesmolten tinbad en vervolgens onmiddellijk naar een koel- en veegstation voordat het wordt opgewikkeld, soms waarbij de gloeistap vlak voor het vertinnend bad wordt geplaatst, zodat het koper volledig zacht en schoon is vlak voordat het het gesmolten tin ontmoet. De lijnsnelheid op gecombineerde gloeitinlijnen is gewoonlijk langzamer dan die van gewoon kaal kopergloeien, aangezien de verblijftijd van het tinbad de beperkende factor wordt in plaats van de gloeistap zelf.
07 SS-draadtrekmachine en het opzetten van een draadtrekfabriek
Terwijl koper en aluminium de algemene draad en kabel domineren, heeft roestvrij staaldraad zijn eigen specifieke proces. Een roestvrijstalen draadtrekmachine, dat wil zeggen een roestvrijstalen draadtrekmachine, is gebouwd om veel hogere trekkrachten en hardere matrijzen aan te kunnen dan een koperdraadtrekmachine, omdat roestvrij staal snel hardt en beter bestand is tegen vervorming dan non-ferrometalen.
Belangrijkste verschillen in een RVS-draadtrekmachine
- Hoger motorvermogen: Roestvast staal vereist per keer aanzienlijk meer trekkracht dan koper met dezelfde diameter.
- Wolfraamcarbide- of diamantmatrijzen: Standaard matrijzen slijten te snel op roestvrij staal, dus hardere matrijsmaterialen zijn standaard.
- Vaker tussentijds gloeien: Roestvast staal hardt sneller uit, waardoor er meer gloeistappen nodig zijn tussen de trekgangen in vergelijking met koper.
- Gespecialiseerde smering: Droge zeepsmeermiddelen of specifieke natte smeermiddelen geformuleerd voor roestvrij staal verminderen matrijsslijtage en oppervlaktedefecten.
Het plannen van een lay-out van een draadtrekinstallatie
Of de fabriek nu koper, aluminium of roestvrij staal verwerkt, de fysieke lay-out volgt meestal dezelfde logica, waarbij materiaal in één richting wordt verplaatst van ruwe staaf naar afgewerkt, verpakt product, om terugloop te voorkomen en schade door hantering te verminderen.
- Hengelopslag en betaalruimte bij de ingang voor gemakkelijke toegang met een vorkheftruck.
- In een rij geplaatste trekmachines, vaak meerdere draadtrekmachine-eenheden die parallel lopen voor verschillende draaddiktes.
- Gloeimachine direct na het tekenen geplaatst, in lijn of als apart station.
- Extrusiemachines centraal geplaatst, omdat ze meestal het hoogste en zwaarste apparaat zijn.
- Afwerkingsapparatuur, inclusief draaddraaimachine en automatische kabeloprolmachine, geplaatst in de buurt van de verpakkings- en verzendruimte.
08 Machine voor het maken van koperstaven, van staaf tot draad
Voordat er kan worden getrokken, heeft een fabriek ruwe koperstaaf nodig, doorgaans met een diameter van 8 mm, wat de standaardgrootte van de grondstof is. Een machine voor het maken van koperen staven, vaak een continugiet- en walslijn genoemd, zet de koperkathode via een continu proces om in deze staaf van 8 mm.
Hoe een machine voor het maken van koperstaven werkt
- Koperkathode wordt gesmolten in een schachtoven of inductieoven.
- Gesmolten koper wordt met behulp van een gietwiel en riemsysteem in een doorlopende staaf gegoten.
- De gegoten staaf gaat door een reeks walsstellingen die de staaf geleidelijk terugbrengen tot een staaf van 8 mm.
- De afgewerkte staaf wordt gekoeld, gereinigd, opgerold en naar de tekenafdeling gestuurd of rechtstreeks aan draadtrekfabrieken verkocht.
Grotere geïntegreerde machines voor de productie van koperdraad hebben hun eigen productielijn voor het maken van staven om de grondstofkosten en -kwaliteit onder controle te houden, terwijl kleinere tekenateliers eenvoudigweg 8 mm staaf bij een leverancier kopen en hun proces in de tekenfase starten. Typische lijnen voor het maken van staven produceren staven met snelheden van 5 tot 12 ton per uur, afhankelijk van de ovengrootte en de gietsnelheid.
09 Automatische kabeloprolmachine en draaddraaimachine in de finishlijn
Nadat de draad is getrokken, uitgegloeid en geëxtrudeerd, moet deze nog steeds worden gevormd tot een afgewerkt, verkoopbaar product. Hier komen een draaddraaimachine en een automatische kabeloprolmachine in beeld.
Machine voor het draaien van draden
Een draadtwistmachine combineert meerdere enkelvoudige strengen tot één gevlochten of gedraaide geleider, waardoor de flexibiliteit wordt verbeterd in vergelijking met een massieve draad met dezelfde totale doorsnede. Veel voorkomende configuraties zijn onder meer bundelmachines voor eenvoudig draaien en starre of planetaire kabelbinders voor grotere, nauwkeurigere geleiderconstructies die worden gebruikt in stroomkabels.
Automatische kabeloprolmachine
Een automatische kabeloprolmachine wikkelt de afgewerkte draad op een bepaalde lengte in spoelen of op haspels, waarbij elke afgewerkte spoel automatisch wordt afgesneden, vastgebonden en uitgeworpen zonder handmatige tussenkomst. Deze stap is van groot belang voor de arbeidskosten en de consistentie, aangezien een handmatig oprolproces langzaam is en gevoelig voor lengtefouten.
Ringtype spoel
Produceert compacte ringspoelen die gebruikelijk zijn voor bouwdraad en in de detailhandel verpakte kabel, vaak met automatische tape-wikkeling en etikettering.
Spoelopwinder
Wikkelt draad op plastic of houten spoelen, gebruikt voor draad die door de koper wordt opgewikkeld of verder verwerkt.
Combinatie opnemen en afbetalen
Gebruikelijk bij hogesnelheidsassemblagelijnen, waarbij twee spindels worden afgewisseld, zodat de lijn nooit hoeft te stoppen tussen de spoelen.
10 Een hogesnelheidsassemblagelijn bouwen
Een hogesnelheidsassemblagelijn bij de productie van draden en kabels verwijst naar het verbinden van de teken-, gloei-, extrusie- en afwerkingsfasen in één continu, gesynchroniseerd proces in plaats van elke machine als een afzonderlijk, losgekoppeld station te laten draaien. Dit vermindert de verwerkingstijd, het vloeroppervlak en de arbeid, en verbetert de consistentie omdat de draad nooit stil blijft liggen tussen de stappen.
Wat maakt dat een lijn als hoge snelheid kwalificeert?
- Lijnsnelheden zijn over het algemeen hoger dan 800 meter per minuut voor extrusie van fijne draad, en boven 1500 meter per minuut voor de tekenfase op fijn koperdraad.
- Automatische spanningscontrole tussen elke fase, zodat snelheidsveranderingen op het ene station geen draadbreuken elders veroorzaken.
- Op PLC gebaseerde centrale besturing, waardoor één operator de hele lijn vanaf één scherm kan bewaken in plaats van elke machine handmatig te bedienen.
- Non-stop uitbetalings- en opnamesystemen, zodat spoelen kunnen worden verwisseld zonder de hele lijn te stoppen.
11 Een tekening van een extrusiemachine lezen
Voordat u een inkooporder ondertekent, verstrekken de meeste leveranciers een tekening van een extrusiemachine, ook wel extrudermachinetekening genoemd, waarop de mechanische indeling, afmetingen en belangrijkste specificatiepunten van de apparatuur worden weergegeven. Als u weet hoe u deze tekening moet lezen, kunt u discrepanties vóór de installatie opsporen, en niet erna.
Wat te controleren op een tekening van een extrusiemachine
- Totale voetafdruk: Lengte, breedte en hoogte van de volledige lijn, inclusief de koelgoot, die vaak het langste afzonderlijke gedeelte is.
- Schroefdiameter en L/D-verhouding: Bevestigt de machinegrootteklasse en mengcapaciteit voor uw materiaal.
- Middenhoogte: De hoogte van het draadpad vanaf de vloer, belangrijk voor aansluiting op stroomopwaartse en stroomafwaartse apparatuur.
- Motorvermogens: Hoofdaandrijfmotor, kaapstandermotor en opnamemotorvermogen, die u de realistische maximale snelheid en output vertellen.
- Aansluitpunten nutsvoorzieningen: Vereisten voor elektrische voeding, koelwaterinlaat en -uitlaat en persluchtaansluitingen, indien gebruikt.
Een goede tekening van de extrudermachine zou ook het matrijskopwisselsysteem moeten markeren, aangezien veel fabrieken snel matrijzen moeten wisselen tussen verschillende draaddiktes, en langzame matrijswisselingen de dagelijkse productie direct verminderen.
12 Hoe u de juiste draadextrudermachine kiest
Het kiezen van een draadextrudermachine komt neer op het afstemmen van de machine op uw productmix, en niet op het simpelweg kiezen van de hoogste nominale output op een specificatieblad. Hier vindt u een praktische checklist voor beslissingen.
- Definieer uw draaddiktebereik. Vermeld de kleinste en grootste geleiderdiameter die u wilt gebruiken, aangezien één machine zelden een extreem breed bereik efficiënt bestrijkt.
- Bevestig uw isolatiematerialen. PVC-, PE-, XLPE-, nylon- en rubberverbindingen extruderen allemaal anders, en het schroef- en temperatuurcontrolesysteem moet overeenkomen met uw primaire materiaal.
- Bereken uw werkelijke outputbehoefte. Converteer uw maandelijkse verkoop- of productiedoelstelling naar kilogrammen per uur en voeg vervolgens een marge toe voor stilstand en omschakelingen, in plaats van de machine te dimensioneren op basis van de theoretische maximale output.
- Controleer het automatiseringsniveau ten opzichte van uw arbeidsplan. Een volledig automatische lijn met een hogesnelheidsassemblagelijnconfiguratie heeft minder operators nodig, maar vereist meer bekwaam onderhoudspersoneel.
- Vraag naar after-salesondersteuning en reserveonderdelen. Slijtageonderdelen voor schroeven en cilinders, matrijzensets en componenten van het besturingssysteem moeten lokaal beschikbaar zijn of met een duidelijke leveringstermijn.
- Vraag een proefrit of referentievideo aan. Een gerenommeerde fabrikant zou bereid moeten zijn om uw werkelijke materiaal en draadmaat op een demomachine te laten draaien voordat u zich vastlegt.
Als u voornamelijk één draadmaat en één materiaal produceert, kiest u voor de beste kostenefficiëntie een speciale extruder met enkele schroef die in dat bereik past. Als uw productmix regelmatig verandert, geef dan voorrang aan snelle matrijswisselsystemen en een breder instelbaar uitvoerbereik boven de maximale snelheid.
13 Vergelijkingstabel belangrijke specificaties
De onderstaande tabel vergelijkt typische specificatiebereiken voor gangbare draadextrudermachineklassen, handig als startreferentie bij het vergelijken van offertes.
| Specificatie | Fijne draadklasse | Klasse bouwdraad | Klasse stroomkabel |
| Schroefdiameter | 35 tot 45 mm | 50 tot 65 mm | 70 tot 120 mm |
| L boven D-verhouding | 24:1 tot 26:1 | 25:1 tot 28:1 | 26:1 tot 30:1 |
| Lijn snelheid | tot 1200 m/min | 200 tot 600 m per minuut | 20 tot 150 meter per minuut |
| Hoofdmotorvermogen | 15 tot 37 kW | 37 tot 75 kW | 75 tot 200 kW |
| Typische isolatie | PVC, PE, nylon | PVC, XLPE | XLPE, EPR, PE |
| Gemeenschappelijke dirigent | koper, CCA | koper, aluminium | koper, aluminium |
14 Veelvoorkomende problemen en probleemoplossing
| Probleem | Waarschijnlijke oorzaak | Voorgestelde oplossing |
| Ongelijkmatige wanddikte | Verkeerde uitlijning van matrijzen en tip of onstabiele lijnsnelheid | Centreer de matrijs, controleer de snelheidsstabiliteit van de kaapstander en inspecteer de slijtage van de tip |
| Slechte hechting tussen koper en isolatie | Onvoldoende voorverwarmen of vervuild draadoppervlak | Voeg voorverwarmen toe of verhoog deze, verwijder resten van treksmeermiddel vóór extrusie |
| Draadbreuk tijdens het trekken | Overmatig diepgangschema of versleten matrijzen | Verminder de reductie per doorgang, vervang versleten matrijzen, controleer de gloeikwaliteit |
| Oppervlakteblaasjes of putjes op de isolatie | Vocht in de verbinding of oververhitte smelt | Droog het materiaal goed vóór het extruderen, verlaag de vattemperatuur iets |
| Inconsistente spoellengte op de spoel | Defecte lengteteller of slippend kaapstanderwiel | Kalibreer de lengte-encoder, controleer de grip en slijtage van het kaapstanderwiel |
15 Toonaangevende fabrikanten, waaronder Jiacheng
De markt voor draad- en kabelmachines omvat een breed scala aan leveranciers, van grote multinationale fabrikanten van apparatuur tot gespecialiseerde regionale fabrikanten. Onder de bekende namen die complete draadtrekapparatuur leveren, inclusief draadextrudermachinelijnen, gloeimachinesystemen en afwerkingsapparatuur, is Jiacheng een fabrikant die in de industrie wordt erkend voor het produceren van koperdraadproductiemachinelijnen en aanverwante teken- en extrusieapparatuur gericht op kleine en middelgrote draadproducenten die een volledige productieketen willen uitbouwen.
Bij het vergelijken van fabrikanten, of het nu Jiacheng of een andere leverancier is, evalueer ze op basis van dezelfde praktische criteria die eerder in deze gids zijn besproken: bewezen referenties voor uw doelmateriaal en draaddikte, realistische doorlooptijden, beschikbaarheid van reserveonderdelen en bereidheid om de inbedrijfstelling en training van operators ter plaatse te ondersteunen. Een machine met uitstekende specificaties op papier is pas waardevol als de leverancier deze na installatie kan onderbouwen.
16 Kosten en rendement op investering
Budget is meestal de eerste vraag die intern wordt gesteld zodra een bedrijf besluit een draadextrudermachine toe te voegen of te upgraden, en verdient een eenvoudig antwoord in plaats van een vaag bereik. De werkelijke prijs is sterk afhankelijk van de schroefdiameter, het automatiseringsniveau en het land van fabricage, maar de onderstaande kostenfactoren zijn bijna overal van toepassing.
| Kostendrijver | Impact op de prijs | Opmerkingen |
| Schroef- en cilindergrootte | Hoog | Machines met een grotere diameter kosten meer qua materiaal en productietijd |
| Besturingssysteemniveau | Gemiddeld tot hoog | PLC met touchscreen en datalogging kost meer dan eenvoudige relaisbesturing |
| Lijn snelheid rating | Middelmatig | Hooger rated speed needs stronger drive motors and cooling capacity |
| Wisselsysteem voor snijkoppen | Laag tot gemiddeld | Snelwisselgereedschappen verhogen de kosten, maar besparen dagelijks wisseltijd |
| Lokale ondersteuning en installatie | Middelmatig | Inbedrijfstelling en training op locatie verhogen de totale projectkosten, maar verminderen het opstartrisico |
Het inschatten van de terugverdientijd
Een eenvoudige manier om het rendement op de investering te schatten, is door de volledige kosten van het uitbesteden van extrusie of het kopen van voorgeïsoleerde draad te vergelijken met de kosten van het intern uitvoeren van het proces, inclusief arbeid, elektriciteit, onderhoud en het samengestelde materiaal zelf. Veel kleine en middelgrote producenten zijn van mening dat een draadextrudermachine met enkele schroef uit het middensegment zichzelf binnen 18 tot 36 maanden terugbetaalt zodra deze bij een redelijke bezetting draait, doorgaans 60 procent of meer van de nominale capaciteit over twee ploegendiensten. Als u een machine ver onder dat bezettingsniveau laat draaien, bijvoorbeeld slechts een paar uur per dag, wordt de terugverdientijd aanzienlijk verlengd en kan dit erop wijzen dat uitbesteding op de korte termijn nog steeds de betere optie is totdat het volume groeit.
Het is ook de moeite waard om afzonderlijk te budgetteren voor verbruiksartikelen en slijtageonderdelen, aangezien dit terugkerende kosten zijn die niet op de eerste machineofferte verschijnen. Slijtage van schroeven en vaten, matrijzensets en verwarmingsbanden zijn de meest voorkomende terugkerende kosten voor elke koperdraadextrusiemachine of koperdraadproductiemachine gedurende de levensduur ervan.
17 Veiligheid en preventief onderhoud
Een draadextrudermachine combineert hoge temperatuur, hoge druk en snel bewegende draad in één compacte werkruimte. Veiligheidsprocedures zijn dus geen optionele extra's, maar maken deel uit van het correct runnen van de lijn.
Kernveiligheidspraktijken
- Laat het vat altijd volledig leeglopen en afkoelen voordat u de snijkop opent of er onderhoud aan pleegt, aangezien opgesloten gesmolten plastic onder druk ernstige brandwonden kan veroorzaken als het plotseling vrijkomt.
- Houd beschermingen op hun plaats rond kaapstanders, wikkelaars en eventuele roterende opnameapparatuur, aangezien draad die met hoge snelheid beweegt bij contact ernstig letsel kan veroorzaken.
- Zorg voor hittebestendige handschoenen en gezichtsbescherming in de buurt van het kruishoofd en de ingang van de koelgoot, waar operators vaak in de buurt van hete apparatuur werken.
- Installeer op regelmatige afstanden noodstopknoppen over de volledige lengte van de lijn, niet alleen op het bedieningspaneel, zodat elke operator het proces snel kan stoppen, waar hij ook staat.
Preventief onderhoudsschema
| Interval | Taak |
| Dagelijks | Controleer de temperaturen in de verwarmingszone, de koelwaterstroom en inspecteer de matrijsopening visueel op afzettingen |
| Wekelijks | Inspecteer de slijtage van de kaapstanderwielen, controleer de riemspanning, reinig de pellettoevoertrechter en de filterschermen |
| Maandelijks | Controleer het oliepeil van de versnellingsbak met schroefaandrijving, inspecteer elektrische contacten en bekabeling op slijtage, kalibreer de diktemeter |
| Elke 3 tot 6 maanden | Inspecteer de slijtage van de schroef en de cilinder, controleer de matrijs- en puntset op krassen of slijtage, controleer de staat van het contactwiel van de gloeimachine |
| Jaarlijks | Volledige mechanische inspectie, vervanging van lagers indien nodig, firmware van het besturingssysteem en testen van het veiligheidssysteem |
Het volgen van een consistent onderhoudsschema is de grootste factor die een draadextrudermachine onderscheidt die vijftien jaar of langer betrouwbaar draait, en een machine die in de eerste paar jaar dat hij in bedrijf is regelmatig ongeplande stilstand ondervindt. De meeste ongeplande stilstanden op een drukke productievloer zijn eerder te wijten aan een overgeslagen of uitgestelde routinecontrole dan aan een plotselinge, onvoorspelbare storing.
18 Veelgestelde vragen
Wat is het verschil tussen een draadextrudermachine en een spuitgietmachine
Een extruder produceert een doorlopend profiel, zoals isolatie rond een bewegende draad, terwijl spuitgieten gesmolten plastic in een gesloten mal schiet om individuele, afzonderlijke onderdelen te produceren. Het schroef- en vatprincipe is vergelijkbaar, maar het uitvoerproces is anders.
Waar wordt CCA-draad het meest voor gebruikt?
CCA-draad wordt vaak gebruikt in coaxkabel, luidsprekerdraad, patchkabels en goedkopere data- en signaalkabels, waarbij een lager gewicht en lagere kosten belangrijker zijn dan het bereiken van de maximaal mogelijke geleidbaarheid van massief koper.
Hoe vaak heeft een draadextrudermachine onderhoud nodig?
Dagelijkse controles moeten betrekking hebben op de temperatuurstabiliteit, de conditie van de matrijzen en de koelwaterstroom. De inspectie van schroeven en vaten wordt doorgaans elke 3 tot 6 maanden gepland, afhankelijk van de bedrijfsuren en de mate van abrasiviteit van het materiaal, waarbij het volledige demontageonderhoud vaak jaarlijks wordt gepland.
Kan één draadtrekinstallatie zowel koper als roestvrij staal verwerken?
Ja, maar meestal niet op dezelfde machines. Roestvast staal heeft een roestvrijstalen draadtrekmachine nodig met een hogere trekkracht en hardere matrijzen, dus de meeste fabrieken waar beide metalen worden verwerkt, houden aparte treklijnen, zelfs als ze gloei- of afwerkingsapparatuur delen.
Wat zorgt ervoor dat draad specifiek een gloeitinbehandeling nodig heeft?
Draad bestemd voor tincoating, gebruikt in maritieme, automobiel- of huishoudelijke toepassingen vanwege corrosiebestendigheid en gemakkelijker solderen, moet vóór of tijdens het vertinnen zorgvuldig worden uitgegloeid, zodat het koper zacht blijft terwijl de tinlaag schoon en gelijkmatig hecht.
Is een hogere lijnsnelheid altijd beter bij het kiezen van een draadextrudermachine
Niet noodzakelijkerwijs. Een lijn die ver boven uw realistische productiebehoefte ligt, voegt kosten en complexiteit toe zonder enig voordeel, en zeer hoge snelheden verhogen ook het risico op kwaliteitsfouten als uw stroomopwaartse teken- en gloeifasen het niet kunnen bijhouden. Zorg ervoor dat de lijnsnelheid overeenkomt met uw daadwerkelijke outputdoel, plus een redelijke groeimarge.
19 Laatste afhaalmaaltijd
Een draadextrudermachine is slechts één schakel in de keten die afgewerkte draad en kabel maakt, tussen trekken en gloeien aan de ene kant en draaien, oprollen en verpakken aan de andere kant. Of u nu een volledige draadtrekfabriek opzet vanaf een machine voor het maken van koperstaven, of eenvoudigweg een extrusiefase toevoegt aan een bestaande bewerking, de beslissingen die er het meest toe doen zijn het afstemmen van de schroefgrootte en materiaalcapaciteit op uw daadwerkelijke productmix, het plannen van het juiste geleidertype, of dat nu massief koper, CCA of roestvrij staal is, en het kiezen van een leverancier die de machine ondersteunt nadat deze de fabrieksvloer heeft verlaten, en niet alleen op het verkooppunt.
