ワイヤ押出機は、プラスチックやゴムの化合物を溶かし、金型を通して金属導体の周囲に押し込み、ワイヤを連続的で均一な絶縁層で包み込む産業用機器です。これは、大規模な伸線工場内の 1 つのコアマシンであり、伸線機、焼鈍機、および自動ケーブルコイリングマシンなどの仕上げ装置と並行して動作します。銅線製造ラインを構築またはアップグレードする場合は、利用可能な最大の機械を購入するだけでなく、押出機のスクリュー直径、ライン速度、ダイの設計をターゲットのワイヤ サイズ、出力ターゲット、および絶縁材料に適合させる必要があります。
01 ワイヤー押出機とは何ですか、そしてどのように機能しますか
ケーブル押出ラインと呼ばれることもあるワイヤー押出機は、PVC、PE、XLPE、ナイロンなどの固体プラスチック ペレットを取得し、一連の制御された温度ゾーンで加熱し、移動する裸線を取り囲むクロスヘッド ダイを通して溶融材料を押し出します。その結果、連続的に絶縁されたワイヤまたはケーブルコアが、安定した制御された速度でラインから切り離されます。
このプロセスは紙に書くと単純に思えますが、機械は複数のジョブを同時に実行します。プラスチックを均一に溶かし、劣化しないように溶融物を安定した温度に保ち、絶縁体の壁の厚さを一定に保つために正確な圧力を維持し、コーティングが厚すぎたり、薄すぎたり、周囲で不均一にならないようにワイヤの送り速度を押出出力と同期させたりする必要があります。
ワイヤー押出機のコアコンポーネント
- ホッパーと供給システム: プラスチックペレットまたはコンパウンドをバレルに装填します。湿気に敏感な材料の場合は真空フィーダーを使用する場合もあります。
- バレルとスクリュー: 機械の心臓部。スクリューは加熱されたバレル内で回転し、プラスチックを剪断して溶かしながら前進させます。ネジの長さと直径の比は、一般に L/D と表記され、ワイヤ被覆用途では通常 20:1 ~ 30:1 の範囲になります。
- 加熱ゾーンと冷却ゾーン: 通常、バレルに沿って 3 ~ 6 つのゾーンがあり、それぞれに独立した温度制御があり、さらにダイヘッド ゾーンが 1 つあります。
- クロスヘッドアンドダイ: 溶けたプラスチックが裸線と接触し、その周囲に絶縁層を形成する場所。
- 冷却トラフ: 金型直後に塗膜を固化させるロング水槽。
- キャプスタンとテイクアップ: 完成したワイヤーを制御された一定の速度でラインに通して引っ張り、スプールに巻き取ります。
断熱材の厚さの制御が最も難しい理由
初めて購入する人のほとんどは、ワイヤー押出機を操作する上で最も難しい部分はプラスチックを均一に溶かすことだと考えています。実際には、より困難な問題は、長い生産期間にわたって肉厚を許容範囲内に維持することです。断熱材の厚さは通常、冷却トラフの直後に取り付けられたレーザーマイクロメーターでチェックされ、ライブの読み取り値が押出機のスクリュー速度制御にフィードバックされます。測定値が許容範囲を超えた場合、制御システムはラインを停止することなく、スクリューの回転数を自動的に上下に調整して補正します。
国内および国際ケーブル規格では通常、最小平均壁厚と円周上の最小点厚が定義されているため、良好な平均読み取り値を生成しても片側に薄い箇所がある機械は検査に合格しません。これが、ダイのセンタリングとクロスヘッド全体の溶融均一性が平均生産速度と同じくらい重要である理由です。
真空サイジングと寸法管理
より大きな直径のケーブルの場合、多くのワイヤ押出機ラインでは、ダイの直後に真空サイジング タンクが追加され、負圧を使用して、メイン冷却トラフに到達する前に、まだ柔らかい絶縁体を校正済みのサイジング スリーブに押し付けます。これにより、外径が丸く一定に保たれ、下流のコネクタの適合性とジャケットの用途に重要になります。表面張力だけで薄いコーティングを高速で回転させるのに十分であるため、細いワイヤーラインは通常このステップを省略します。
02 ワイヤー押出機の主な種類
すべてのワイヤー押出機が同じ方法で構築されているわけではありません。適切なタイプは、ワイヤの直径、絶縁材料、必要な出力速度によって異なります。
単軸押出機
ワイヤおよびケーブルの絶縁の最も一般的な構成。 PVC、PE、および汎用コンパウンドに適しています。メンテナンスが簡単で、広く利用可能です。
二軸押出機
充填材や難燃材など、より強力な混合が必要な化合物に使用されます。スループットは高くなりますが、コストが高く、メンテナンスがより複雑になります。
タンデム押出ライン
2 つの押出機が 1 つのクロスヘッドに供給し、同軸ケーブルなどの発泡コアに固体の外皮が必要な発泡スキン ケーブル絶縁によく使用されます。
縦型押出機
ダイに上または下からフィードするように配置されており、重力によるセンタリングにより同心度が向上する極細ワイヤに役立ちます。
ネジ径によるサイジング
ワイヤー押出機は通常、スクリュー直径 (ミリメートル単位) によって名前が付けられます (例: 45 mm 押出機、または 65 mm 押出機)。一般的なガイドとして、ネジの直径が小さいほど細いワイヤや計器用ケーブルに適し、直径が大きいほど電力ケーブルやより重い建築用ワイヤに適します。
| ネジ径 | 一般的なワイヤ範囲 | 典型的な出力 | 一般的な使用例 |
| 35~45mm | 0.1~1.5mm導体 | 1時間あたり15〜40kg | 細線、接続線、センサーケーブル |
| 50~65mm | 1.0~4.0mm導体 | 1時間あたり40~100kg | 建築用電線、自動車用ケーブル |
| 70~90mm | 3.0~10mm導体 | 1時間あたり100~250kg | 電源ケーブル、制御ケーブル |
| 100mm以上 | 8 mm以上またはマルチコア | 250kg/時間以上 | 太い電力ケーブル、被覆線 |
これらの数値は材質、ネジの設計、ライン速度によって異なるため、固定ルールではなく出発基準として扱う必要があります。あなたのプロジェクトの押出機の図面を見積もるサプライヤーは、あなたの特定の化合物とターゲットのワイヤサイズに基づいて実際の出力を確認する必要があります。
押出機の種類と断熱材のマッチング
スクリューの構成だけでなく、押出機のタイプも処理するコンパウンドの化学的性質に適合する必要があります。これは、材料が異なると、溶融温度に達すると挙動が大きく異なるためです。
- PVC コンパウンド: 比較的寛容で適度な溶融温度があり、汎用スクリューを備えた標準的な一軸スクリュー機械に適しています。
- ポリエチレンおよび架橋ポリエチレン: より厳密な温度制御が必要で、XLPE の場合、化学架橋または過酸化物架橋が使用される場合は下流の硬化チューブまたは加硫セクションが必要です。
- ゴムおよび EPR コンパウンド: ゴムコンパウンドは事前に混合されており、ダイに到達する前にバレル内で過熱すべきではないため、L 対 D 比が短いコールドフィードゴム押出機で加工されることがよくあります。
- ナイロンおよびその他のエンジニアリングプラスチック: これらの材料は周囲の湿気を吸収し、乾燥させないと発泡したり劣化したりするため、押出前に正確な水分管理が必要です。
特定のコンパウンドに対して間違った押出機のタイプを選択することは、新しいプラントのセットアップで最も一般的で費用のかかる間違いの 1 つです。これは、設置後にスクリューやバレルを改造する方が、元の押出機の図面レビューで正しい構成を指定するよりもはるかにコストがかかるためです。
03 フルプラントにおけるワイヤー押出機と伸線機の比較
業界に不慣れな人は、ワイヤー押出機と伸線機を混同することがよくあります。これらは 2 つの異なるステップであり、その違いを理解することが、稼働する伸線プラントを計画する最も早い方法です。
- 伸線機: 金属棒またはワイヤを一連のダイに通して引き抜くことにより、金属ロッドまたはワイヤの直径を縮小します。各ダイは最後のダイよりわずかに小さくなります。これは、溶融を伴わない冷間成形の機械プロセスです。
- ワイヤー押出機: すでに引き出されたワイヤの周囲にプラスチックまたはゴムのコーティングを適用します。これは、金属ではなくプラスチックを溶かして再形成する熱化学プロセスです。
つまり、絞り加工で金属を成形し、押し出し加工で金属をコーティングします。完全な伸線プラントでは、通常、両方のプロセスが同じ連続ライン上で実行される場合もあれば、中間保管庫によって接続された別個のステーションとして実行される場合もあります。
伸線工場の一般的な流れ
- ロッドミルからの生のロッド供給、通常は 8 mm の銅ロッドまたはアルミニウムロッド。
- 目標の直径に達するまで複数のダイスで伸線します。
- 伸線されたワイヤを柔らかくし、導電性を回復するためのインラインワイヤアニーリング。
- ワイヤー押出機での押出コーティングにより絶縁体を塗布します。
- 水桶で冷却して乾燥させ、空気で拭きます。
- 複数のストランドが必要な場合は、ワイヤ撚り機で撚ったり、撚ったりします。
- 自動ケーブルコイリングマシンで巻き取り、梱包します。
一部の小規模な工場では、1 つの段階のみを実行し、事前に伸線されたワイヤを購入し、押出ステップのみを実行しますが、大規模な統合工場では、銅棒製造機の出力から、完成した梱包されたケーブル リールまでのチェーン全体を実行します。
各ステージの人員配置と床面積
伸線工場の計画は、機械の決定だけでなく、人員配置とスペースの決定でもあります。伸線機は通常、出力単位あたり必要な床面積が最も小さくなりますが、音と感触で金型の摩耗を判断できる経験豊富なオペレータの恩恵を受けます。押出ラインは、冷却トラフの長さが 15 ~ 30 メートルであることが多いため、最も多くの床面積を占め、通常はラインごとに 1 人のオペレーターと、複数のラインにわたって寸法と印刷品質をチェックする共有の品質検査員が必要です。コイラーや撚り機などの仕上げ装置は、ほとんどの最新の装置は一度ねじを入れて開始するとほぼ自動で行われるため、正しくセットアップされれば、簡単な監視で実行できることがよくあります。
多くの中小規模の工場が使用する大まかな開始点は、1 ~ 2 台の延伸機ごとに 1 人のオペレーター、押出ラインごとに 1 人のオペレーター、および 2 ~ 3 台の仕上げ機をカバーする 1 人の共有オペレーターであり、シフトの長さと自動化レベルに基づいて上下に調整されます。
04 銅線押出機および銅線製造
銅は、その導電性と延性により、依然としてワイヤおよびケーブルの主要な導体材料です。銅線押出機は、銅導体をコーティングするために特別に構成および調整されたワイヤ押出機です。銅導体は、その熱伝導率と表面特性により、アルミニウムや鋼とは異なる動作をします。
銅線がクロスヘッドダイを通過するとき、銅線の温度と表面状態は、プラスチックが銅線にどの程度接着するかに直接影響します。銅線製造機のセットアップでは、通常 3 つの点に細心の注意を払います。
予熱
銅導体は、特に厚い導体の場合、プラスチックが急激に冷えて接着力が失われないように、ダイに入れる前に予熱されることがよくあります。
表面の清浄度
銅の表面に描画潤滑剤の残留物が残ると、絶縁層に接着不良や目に見える欠陥が発生する可能性があります。
回線速度のマッチング
キャプスタンの速度は、コーティングの厚さが全長にわたって許容範囲内に収まるように、押出機の出力と完全に同期する必要があります。
適切に構成された銅線製造機械ラインは、通常、細線の場合は毎分 200 ~ 1200 メートルの速度で動作しますが、より重い電力ケーブル ラインの動作は遅くなり、多くの場合毎分 20 ~ 150 メートルになります。これは、押出機がより厚い絶縁体の壁を敷設するためにより多くの時間を必要とするためです。
密着性・偏心試験
コーティングが正しく行われていることを確認するために、ほぼすべての銅線押出機ラインで 2 つの品質検査が使用されます。 1 つ目は接着テストで、絶縁体の一部を剥がし、銅から絶縁体を剥がすのに必要な力を測定します。また、より単純な現場バージョンでは、プラスチックが導体に沿って緩く滑らないことを確認するために手作業でチェックされます。 2 つ目は偏心チェックです。拡大して観察した切断サンプルを使用して、絶縁壁が導体の周囲全体で同じ厚さであり、片側が厚くなっていないことを確認します。適切に調整された銅線製造機は、ほとんどの汎用ワイヤ グレードにおいて、偏心を周囲の変動の約 10% 以内に抑える必要があります。
銅用のダイとチップの選択
クロスヘッド内のダイとチップのペアは、最終的な外径と、プラスチックが銅導体の周囲にどの程度うまく配置されるかを制御します。一般的なセットアップでは、わずかに大きなチップを使用して裸の導体の張力をガイドし、ダイ開口部が最終的な外側プロファイルを設定します。チップとダイの間のギャップは、使用するコンパウンドの特定のドローダウン比に合わせて調整されます。このドローダウン比を間違えると、銅線押出機の生産量が不安定になるよくある原因の 1 つです。これは、ドローダウンが強すぎるとコーティングが薄くなり弱くなる一方、ドローダウンが少なすぎると表面が鈍くなり、接着が不十分になるためです。
05 CCA ワイヤーとは何か、そして押出成形にとって CCA ワイヤーが重要である理由
バイヤーからのよくある質問は、CCA ワイヤーとは何ですか、また、CCA ワイヤーによって押出ラインの設定方法が変わるのかというものです。 CCAは銅被覆アルミニウムの略です。これはアルミニウムのコアから作られた導体で、通常は引き抜きの前に連続鋳造および圧延プロセスを経て、外側に銅の薄い層が接着されています。
CCAワイヤの目的はコストと軽量化です。アルミニウムは銅よりも軽くて安価ですが、銅のクラッディングにより、はんだ付け、コネクタの互換性、適度な導電性のために導体に銅のような表面が与えられますが、CCA の導電率は固体銅よりも低く、固体銅の 100 パーセント近くと比較して、通常 20 ~ 40 パーセントの IACS の範囲にあります。
CCA が押し出し設定を変更する理由
- CCA ワイヤは柔らかく、高いライン張力下では伸びたり断線したりしやすいため、単線の銅線と比較してキャプスタン張力を下げる必要があります。
- アルミニウムコアは熱膨張挙動が異なるため、銅スキンとアルミニウムコアの間の層間剥離を避けるために、ダイ前の予熱温度を調整する必要があることがよくあります。
- CCA は、同軸ケーブル、パッチ コード、スピーカー ワイヤー、および低コストのデータ ケーブルで広く使用されており、最大の導電率よりも重量とコストの削減が重要です。
実際のCCAワイヤーの作り方
CCA ワイヤとは何かを理解することは、伸線を開始する前に銅被覆がどのように適用されるかを理解することも意味します。ほとんどの CCA ロッドは、アルミニウム ビレットを銅管内に配置し、熱と圧力を組み合わせて使用し、場合によっては代わりに電気めっきステップを使用して、2 つの金属を冶金学的に結合して固体複合ロッドを形成することによって製造されます。次に、その複合ロッドは、固体銅に使用されるのと同じタイプの伸線機を通して引き抜かれます。両方の層が同じ速度で一緒に引き抜かれるため、全体の直径が縮小しても銅とアルミニウムの比率はほぼ一定に保たれます。
一般的な市販の CCA ワイヤには、導体総重量の約 10 ~ 40 パーセントに相当する銅層が含まれていますが、コストが重視されるデータおよび同軸ケーブルの用途では 10 ~ 15 パーセントが最も一般的な範囲です。押出成形用の CCA ワイヤを購入する購入者は、常にこの比率を確認する必要があります。これは、銅層が薄いほどコストはさらに下がりますが、導電性とはんだ付け性も著しく低下するためです。
06 焼鈍機、インラインワイヤー焼鈍、錫焼鈍
ワイヤーが複数のダイスを通して引き抜かれると、冷間加工により金属粒子構造に歪みが生じるため、ワイヤーは硬くなり、脆くなります。アニーリングマシンは、ワイヤーを溶融させずに再度加熱して内部応力を緩和し、ワイヤーが押出または撚り線に移る前に柔らかさと導電性を回復します。
インラインワイヤアニーリングとバッチアニーリング
最新の伸線工場では 2 つの一般的なアプローチが使用されています。
| 方法 | 仕組み | こんな方に最適 |
| インラインワイヤアニーリング | ワイヤは伸線直後に電気抵抗焼鈍機を通過し、機械内を連続的に移動する間に数秒で加熱されます。 | 高速連続ライン、細線および中線、少ない床面積 |
| バッチアニーリング | 完成したコイルまたはスプールは炉またはオーブンに装填され、設定時間加熱された後、冷却されます。 | より大きな直径のワイヤー、ロッド、またはよりゆっくりとより均一な浸漬が必要な場合 |
錫被覆線の焼鈍
錫のアニーリングとは、既に錫コーティングが施されている、またはこれからコーティングされるワイヤを焼鈍するプロセスを指します。また、一部の工場では、錫めっき銅線の製造に使用される錫めっきと焼鈍の組み合わせラインを指します。錫コーティングは耐食性とはんだ付け性を向上させ、海洋ケーブル、自動車配線、家電コードの用途で一般的です。錫被覆ワイヤをアニーリングする場合、温度制御が重要です。温度が高すぎると錫層の外観と接合に影響を与える可能性があり、温度が低すぎるとその下の銅が完全に軟化しないためです。
蒸気アニーリングと電気抵抗アニーリングの比較
ほとんどの伸線工場では、2 つの一般的な焼鈍機設計が採用されています。電気抵抗焼鈍機は、接触プーリー間または水銀または水接触槽の間の可動ワイヤに直接電流を流し、金属自体の内部で熱を発生させるため、高速でのインラインワイヤ焼鈍では高速かつエネルギー効率が高くなります。代わりに、蒸気またはガス燃焼のバッチ アニーラーは、密閉チャンバー内でコイル状のワイヤを熱で囲みます。これにより、処理速度は遅くなりますが、コイル全体に非常に均一で低応力の結果が得られ、より穏やかな浸漬が必要な直径の大きなワイヤやロッドに好まれることがよくあります。
エネルギー消費量は、この 2 つのどちらかを選択する際の実際の要素です。よく調整された銅線製造機でのインライン電気抵抗アニーリングは、周囲の空気や炉全体を加熱する必要がなく、ワイヤ自体のみを加熱する必要があるため、通常、フルバッチ炉サイクルを実行する場合と比較して、処理されるワイヤ 1 トンあたりのエネルギー消費量が著しく少なくなります。
錫被覆線の焼鈍 in practice
アニーリング錫プロセスを実行する生産現場では、ワイヤは通常、フラックス浴、次に溶融スズ浴を通過し、その後すぐに冷却およびワイピングステーションに送られ、その後、巻き付けられます。場合によっては、銅が溶融スズに接触する直前に完全に軟化して清浄になるように、スズめっき浴の直前にアニーリングステップが配置されることもあります。複合アニーリング錫ラインのライン速度は、アニーリング ステップ自体よりも錫浴の滞留時間が制限要因となるため、通常、裸銅アニーリングよりも遅くなります。
07 SS伸線機と伸線工場の立ち上げ
一般的なワイヤとケーブルは銅とアルミニウムが主流ですが、ステンレス鋼ワイヤには独自の専用プロセスがあります。 SS伸線機(ステンレス鋼伸線機)は、ステンレス鋼は加工硬化が早く、非鉄金属よりも変形しにくいため、銅線伸線機よりもはるかに高い引張力と硬いダイスを処理できるように作られています。
SS伸線機の主な違い
- より高いモーター出力: ステンレス鋼は、同じ直径の銅と比較して、パスごとに大幅に大きな引張力を必要とします。
- 炭化タングステンまたはダイヤモンドダイス: 標準の金型はステンレス鋼では摩耗が早すぎるため、より硬い金型材料が標準です。
- より頻繁な中間アニーリング: ステンレス鋼は加工硬化が速いため、銅に比べて伸線パスの間により多くのアニーリングステップが必要になります。
- 特殊な潤滑: ステンレス鋼用に配合されたドライソープ潤滑剤または特定のウェット潤滑剤は、金型の摩耗と表面欠陥を軽減します。
伸線工場のレイアウトの計画
工場で扱うのが銅、アルミニウム、ステンレス鋼のいずれであっても、物理的なレイアウトは通常同じロジックに従い、材料を未加工のロッドから完成したパッケージ化された製品まで一方向に移動させることで、後戻りを回避し、取り扱いによる損傷を軽減します。
- フォークリフトで簡単にアクセスできるように、入り口近くにロッドの保管場所と支払いエリアがあります。
- 伸線機は一列に配置されており、多くの場合、異なるワイヤ サイズに合わせて複数の伸線機ユニットが並行して稼働します。
- アニーリングマシンは、線引きの直後に、インラインまたは別のステーションとして配置されます。
- 押出機は通常最も高く、最も重い装置であるため、中央に配置されます。
- ワイヤ撚り機や自動ケーブルコイリング機などの仕上げ装置は、梱包および出荷エリアの近くに配置されています。
08 銅棒製造機、棒から線まで
線引きを行う前に、プラントには、通常、業界標準の原料サイズである直径 8 mm の未加工の銅棒が必要です。連続鋳造および圧延ラインと呼ばれることが多い銅棒製造機は、連続プロセスを通じて銅陰極をこの 8 mm 棒に変換します。
銅棒製造機の仕組み
- 銅陰極はシャフト炉または誘導炉で溶解されます。
- 溶融銅は、鋳造ホイールとベルトシステムを使用して連続棒に鋳造されます。
- 鋳造バーは一連の圧延機スタンドを通過し、段階的に 8 mm のロッドまで縮小されます。
- 完成したロッドは冷却され、洗浄され、コイル状に巻かれ、伸線部門に送られるか、伸線工場に直接販売されます。
大規模な統合銅線製造機の運営では、原材料のコストと品質を管理するために独自のロッド製造ラインを稼働させていますが、小規模な伸線加工工場は単にサプライヤーから 8 mm のロッドを購入し、伸線段階からプロセスを開始します。一般的なロッド製造ラインは、炉のサイズと鋳造速度に応じて、1 時間あたり 5 ~ 12 トンの速度でロッドを製造します。
09 仕上げラインにおける自動ケーブルコイリングマシンおよびワイヤーツイストマシン
ワイヤーを引き抜き、焼きなましし、押し出した後は、販売可能な完成品に成形する必要があります。そこで登場するのが、撚線機や自動ケーブル巻き取り機です。
ワイヤー撚り機
ワイヤ撚り機は、複数の単線を組み合わせて 1 つのより線または撚り導体にし、同じ総断面積の単線と比較して柔軟性を向上させます。一般的な構成には、単純な撚りのための結束機や、電力ケーブルで使用されるより大型でより正確な導体構造のための剛性または遊星撚り機が含まれます。
自動ケーブルコイリングマシン
自動ケーブルコイリングマシンは、完成したワイヤーを設定された長さでコイルまたはリールに巻き付け、完成した各コイルを手動で介入することなく自動的に切断、結束、および排出します。手作業によるコイル巻きプロセスは時間がかかり、長さの誤差が生じやすいため、このステップは人件費と一貫性にとって非常に重要です。
リング型コイラー
建築用ワイヤや小売パッケージのケーブルに一般的なコンパクトなリング コイルを製造します。多くの場合、自動テープ ラッピングとラベル付けが行われます。
スプールワインダー
ワイヤーをプラスチックまたは木製のスプールに巻き付けます。購入者が巻き直すか、さらに加工するワイヤーに使用されます。
コンボを引き受けて返済する
高速組み立てラインのセットアップで一般的で、2 つのスピンドル間で交互に動作するため、ラインがコイル間で停止する必要はありません。
10 高速組立ラインの構築
ワイヤおよびケーブル製造における高速組立ラインとは、各機械を別々の切り離されたステーションとして実行するのではなく、伸線、焼鈍、押出、仕上げの各段階を 1 つの連続した同期プロセスに接続することを指します。これにより、取り扱い時間、床面積、労力が削減され、ステップ間でワイヤがアイドル状態になることがないため、一貫性が向上します。
回線が高速である理由
- ライン速度は通常、細線押出の場合は毎分 800 メートル以上、細銅線の伸線段階では毎分 1500 メートル以上です。
- 各ステージ間で自動張力制御が行われるため、あるステーションでの速度変化が他のステーションで断線を引き起こすことはありません。
- PLC ベースの集中制御により、各機械を手動で実行する代わりに、1 人のオペレータが 1 つの画面からライン全体を監視できるようになります。
- ノンストップのペイオフおよびテイクアップシステムにより、ライン全体を停止することなくスプールを交換できます。
11 押出機の図面を読む
注文書に署名する前に、ほとんどのサプライヤーは、押出機の機械図面 (押出機図面とも呼ばれます) を提供します。この図面には、機器の機械的レイアウト、寸法、主要な仕様点が示されています。この図面の読み方を知っていれば、設置後ではなく、設置前に不一致を見つけることができます。
押出機の図面で確認すること
- 全体的な設置面積: 冷却トラフを含むライン全体の長さ、幅、高さ。多くの場合、単一セクションが最長になります。
- ネジ径とL/D比: 材料の機械サイズクラスと混合能力を確認します。
- 中心高さ: 床からの配線経路の高さ。上流および下流の機器に接続するために重要です。
- モーター出力定格: メインドライブモーター、キャプスタンモーター、テイクアップモーターパワーにより、現実的な最高速度と出力がわかります。
- ユーティリティ接続ポイント: 電源要件、冷却水の入口と出口、使用する場合は圧縮空気の接続。
多くの工場では異なるワイヤサイズ間でダイを迅速に切り替える必要があり、ダイの交換が遅いと毎日の生産量が直接減少するため、優れた押出機機械の図面にはダイヘッド交換システムもマークする必要があります。
12 適切なワイヤー押出機の選び方
ワイヤー押出機の選択は、単に仕様書に記載されている最高定格出力を選択するだけではなく、製品構成に機械を適合させることになります。ここでは、実際的な意思決定のチェックリストを示します。
- ワイヤーサイズの範囲を定義します。 1 台のマシンで非常に広い範囲を効率的にカバーできることはほとんどないため、実行する予定の最小導体直径と最大導体直径をリストします。
- 断熱材を確認してください。 PVC、PE、XLPE、ナイロン、ゴムコンパウンドはすべて異なる方法で押し出されるため、スクリューと温度制御システムは主な材料に適合する必要があります。
- 実際に必要な出力を計算します。 理論上の最大出力に基づいてマシンのサイズを決定するのではなく、毎月の売上または生産目標を時間あたりのキログラムに換算し、ダウンタイムや切り替えのマージンを追加します。
- 労働計画と照らし合わせて自動化レベルを確認します。 高速組み立てライン構成の全自動ラインでは、必要なオペレータは少なくなりますが、より熟練したメンテナンス スタッフが必要になります。
- アフターサポートやスペアパーツについてもご相談ください。 スクリューおよびバレルの摩耗部品、ダイセット、および制御システムのコンポーネントは、現地で入手できるか、明確な納期スケジュールで入手できる必要があります。
- 試運転または参考ビデオをリクエストしてください。 信頼できるメーカーであれば、実際の材料とワイヤのサイズを、実際に作業を行う前にデモ機で実行してくれるはずです。
主に 1 つのワイヤ サイズと 1 つの材料を生産している場合は、最高のコスト効率を実現するために、その範囲に合わせたサイズの専用単軸押出機を選択してください。製品構成が頻繁に変更される場合は、素の最大速度よりも高速ダイ交換システムとより広い調整可能な出力範囲を優先してください。
13 主な仕様比較表
以下の表は、一般的なワイヤ押出機マシンクラスの一般的な仕様範囲を比較したもので、見積もりを比較する際の出発点として役立ちます。
| 仕様 | 細線クラス | 建築用ワイヤークラス | 電源ケーブルのクラス |
| ネジ径 | 35~45mm | 50~65mm | 70~120mm |
| L対D比 | 24:1~26:1 | 25:1~28:1 | 26:1~30:1 |
| 回線速度 | 毎分最大1200メートル | 毎分200~600m | 毎分20~150m |
| メインモーター出力 | 15~37kW | 37~75kW | 75~200kW |
| 一般的な断熱材 | PVC、PE、ナイロン | PVC、XLPE | XLPE、EPR、PE |
| 共通導体 | 銅、CCA | 銅、アルミニウム | 銅、アルミニウム |
14 よくある問題とトラブルシューティング
| 問題 | 考えられる原因 | 提案された修正 |
| 不均一な肉厚 | ダイとチップの位置ずれやライン速度の不安定 | ダイの中心を再調整し、キャプスタン速度の安定性を確認し、チップの摩耗を検査します |
| 銅と絶縁体の密着性が低い | 予熱が不十分、またはワイヤ表面が汚れている | 予熱を追加または増加し、押出前に描画潤滑剤の残留物を除去します |
| 描画中にワイヤーが切れる | 過剰なドラフトスケジュールまたは磨耗したダイ | パスごとの減少を減らし、摩耗したダイを交換し、アニーリング品質をチェックします |
| 断熱材の表面の気泡または穴あき | コンパウンド内の水分または過熱した溶融物 | 押出前に材料を適切に乾燥させ、バレル温度をわずかに下げます |
| コイラーのコイル長が一定していない | 長さカウンターの欠陥またはキャプスタンホイールの滑り | 長さエンコーダを校正し、キャプスタンホイールのグリップと摩耗をチェックします |
15 嘉成を含む大手メーカー
ワイヤーおよびケーブル機械市場には、大手多国籍機器メーカーから地域の専門メーカーまで、幅広いサプライヤーが含まれています。ワイヤ押出機ライン、焼鈍機システム、仕上げ装置などの伸線工場設備一式を供給する有名企業の中でも、Jiacheng は完全な生産チェーンの構築を目指す中小規模のワイヤ生産者を対象とした銅線製造機ラインと関連伸線および押出装置の製造で業界で認知されているメーカーの 1 つです。
メーカーを比較する場合、Jiacheng であろうと他のサプライヤーであろうと、このガイドで前述したのと同じ実践的な基準、つまり、ターゲットの材料とワイヤ サイズを実行する実証済みのリファレンス、現実的なリード タイム、スペアパーツの入手可能性、現場での試運転とオペレータ トレーニングをサポートする意欲に基づいて評価してください。机上で優れた仕様を持つマシンは、設置後にサプライヤーがバックアップできる場合にのみ価値があります。
16 コストと投資収益率
通常、企業がワイヤー押出機の追加またはアップグレードを決定した場合、社内で最初に提起される質問は予算であり、曖昧な範囲ではなく、率直な回答が必要です。実際の価格はネジの直径、自動化レベル、製造国によって大きく異なりますが、以下のコスト要因はほぼどこでも当てはまります。
| コスト要因 | 価格への影響 | 注意事項 |
| スクリューとバレルのサイズ | 高 | 直径が大きい機械は、材料費と製造時間の両方でコストがかかります |
| 制御システムレベル | 中~高 | タッチスクリーンとデータロギングを備えた PLC は、基本的なリレー制御よりもコストがかかります |
| 回線速度 rating | 中 | 高er rated speed needs stronger drive motors and cooling capacity |
| ダイヘッド交換システム | 低から中程度 | クイックチェンジツールによりコストは増加しますが、毎日の切り替え時間を節約します |
| ローカルサポートとインストール | 中 | オンサイトでの試運転とトレーニングによりプロジェクトの総コストは増加しますが、スタートアップのリスクは軽減されます |
投資回収期間の見積もり
投資収益率を見積もる簡単な方法は、押出成形を外注するか、事前に絶縁されたワイヤを購入するフルコストを、人件費、電気代、メンテナンス、複合材料自体を含む社内でプロセスを実行するコストと比較することです。多くの中小規模の生産者は、中規模の単軸ワイヤー押出機は、適切な使用率 (通常は 2 つのシフトで定格能力の 60% 以上) で稼働させれば、18 ~ 36 か月以内に元が取れることに気づいています。その使用率レベルを大幅に下回るマシン (たとえば 1 日あたり数時間のみ) でマシンを実行すると、投資回収期間が大幅に延びるため、量が増加するまではアウトソーシングが短期的な選択肢として依然として優れていることが示される可能性があります。
また、消耗品と磨耗部品は、機械の最初の見積もりには表示されない経常的なコストであるため、個別に予算を立てる価値があります。スクリューとバレルの磨耗、ダイセット、ヒーターバンドは、銅線押出機や銅線製造機の稼働期間中に最も一般的に発生する繰り返し費用です。
17 安全性と予防保守
ワイヤー押出機は、高温、高圧、高速で移動するワイヤーを 1 つのコンパクトな作業エリアに組み合わせているため、安全手順はオプションの追加機能ではなく、ラインを正しく実行するための一部です。
基本的な安全慣行
- 圧力下で閉じ込められた溶融プラスチックが突然放出されると深刻な火傷を引き起こす可能性があるため、ダイヘッドを開けたり整備したりする前に、必ずバレルを完全にパージして冷却してください。
- 高速で移動するワイヤは接触すると重傷を負う可能性があるため、キャプスタン、コイラー、および回転巻取装置の周囲にはガードを設置してください。
- オペレーターが高温の機器の近くで作業することが多いクロスヘッドおよび冷却トラフの入口点の近くには、耐熱性の手袋と顔を保護するものを用意してください。
- 制御盤だけでなく、ライン全長に沿って一定間隔で非常停止ボタンを設置し、オペレーターがどこに立っていてもすぐにプロセスを停止できるようにします。
予防保守スケジュール
| 間隔 | タスク |
| 毎日 | ヒーターゾーンの温度、冷却水の流れを確認し、ダイ開口部の堆積を目視検査します。 |
| 毎週 | キャプスタンホイールの磨耗を検査し、ベルトの張力をチェックし、ペレット供給ホッパーとフィルタースクリーンを清掃します。 |
| 毎月 | スクリュードライブギアボックスのオイルレベルをチェックし、電気接点とケーブルの摩耗を検査し、厚さゲージを校正します。 |
| 3 ~ 6 か月ごと | スクリューとバレルの摩耗を検査し、ダイとチップセットに傷や摩耗がないか確認し、アニーリングマシンの接触ホイールの状態を確認します。 |
| 毎年 | 完全な機械検査、必要に応じてベアリングの交換、制御システムのファームウェアと安全システムのテスト |
一貫したメンテナンス スケジュールに従うことは、15 年以上確実に稼働するワイヤー押出機と、稼働後最初の数年間で頻繁に計画外のダウンタイムが発生するワイヤー押出機を分ける唯一の最大の要因です。多忙な生産現場における計画外の停止のほとんどは、突然の予期せぬ故障ではなく、日常的な検査が省略されたり遅れたりしたことが原因です。
18 よくある質問
ワイヤー押出機と射出成形機の違いは何ですか
押出機は、移動するワイヤーの周囲の絶縁体などの連続した形状を生成しますが、射出成形では、溶融したプラスチックを閉じた金型に注入して、個別の個別の部品を生成します。スクリューとバレルの原理は似ていますが、出力プロセスが異なります。
CCA ワイヤーは何に最もよく使用されますか
CCA ワイヤは、同軸ケーブル、スピーカー ワイヤ、パッチ ケーブル、および固体銅の可能な最大の導電率を達成することよりも重量とコストの削減が重要である低コストのデータおよび信号ケーブルで一般的に使用されます。
ワイヤー押出機のメンテナンスはどのくらいの頻度で必要ですか
毎日のチェックでは、温度の安定性、金型の状態、冷却水の流れをカバーする必要があります。スクリューとバレルの検査は通常、稼働時間と材料の磨耗度に応じて 3 ~ 6 か月ごとに計画され、完全な分解メンテナンスは毎年計画されることがよくあります。
1 つの伸線工場で銅とステンレス鋼の両方を扱えるか
はい、ただし通常は同じマシン上ではありません。ステンレス鋼には、より高い引っ張り力とより硬いダイスを備えた SS 伸線機が必要であるため、両方の金属を使用するほとんどの工場では、たとえ焼鈍装置や仕上げ装置を共有していても、別々の伸線ラインを維持しています。
ワイヤーに特にアニーリング錫処理が必要となる理由
耐食性とはんだ付けの容易さのために船舶、自動車、または家電製品の用途に使用される錫コーティング用のワイヤは、錫層がきれいに均一に結合しながら銅が柔らかい状態を保つように、錫めっきプロセスの前または最中に慎重なアニーリングを必要とします。
ワイヤー押出機を選択するときは、ライン速度が高い方が常に優れています
必ずしもそうとは限りません。現実的な生産ニーズをはるかに超えてラインを稼働させると、コストと複雑さが増すだけで利益は得られません。また、非常に高速であるため、上流の伸線およびアニーリング段階が追いつかない場合に品質欠陥が発生するリスクも高まります。ライン速度を実際の出力目標に加え、適切な成長マージンを加えたものに合わせます。
19 最終的なポイント
ワイヤ押出機は、完成したワイヤとケーブルを製造するチェーンの 1 つのリンクにすぎず、一方の側では伸線とアニーリングが行われ、もう一方の側ではねじれ、コイル巻き、梱包が行われます。銅棒製造機から本格的な伸線工場をセットアップする場合でも、単に既存の工程に押出段階を追加する場合でも、最も重要な決定は、ネジのサイズと材料の能力を実際の製品の組み合わせに適合させること、純銅、CCA、ステンレス鋼などの適切な導体タイプを計画すること、販売時点だけでなく工場出荷後に機械をサポートするサプライヤーを選択することです。

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