鐵路信號電纜適用于鐵路信號自動閉塞系統(tǒng)、計軸、車站電碼化、計算機(jī)聯(lián)鎖、微機(jī)監(jiān)測、調(diào)度集中、調(diào)度監(jiān)督、大功率電動轉(zhuǎn)轍機(jī)等有關(guān)信號設(shè)備和控制裝置之間，傳輸控制信息、監(jiān)測信息和電能等。鐵路信號電纜的塑料絕緣和護(hù)套是采用連續(xù)擠壓方式制成的，擠出設(shè)備采用單螺桿擠出機(jī)。

　　在擠出過程中，裝入料斗中的塑料借助重力或加料螺旋進(jìn)入機(jī)筒，在旋轉(zhuǎn)螺桿的推力作用下向前推進(jìn)，同時塑料受到螺桿的攪拌和擠壓，并且在機(jī)筒的外熱及塑料與設(shè)備之間的剪切摩擦熱的作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)，在螺槽中形成均勻連續(xù)的料流，在到達(dá)機(jī)頭時，經(jīng)模芯和模套間的環(huán)形間隙擠包于線芯周圍，形成連續(xù)密實(shí)的絕緣或護(hù)套層。整個擠出過程可分成3個階段，即：混合、熔融和均化;擠壓成型;冷卻和固化。

　　一、擠出溫度的控制

　　在塑料擠出的過程中，物料聚集態(tài)的轉(zhuǎn)變以及物料的粘度都取決于溫度，溫度對制品的產(chǎn)量和質(zhì)量影響很大，特別是塑化情況，更能直接影響制品的物理機(jī)械性能和外觀。為使固體物料熔化成熔體，擠出物的最終溫度應(yīng)大于物料的粘流溫度，其上限溫度應(yīng)小于物料的分解溫度。

　　1.若在低溫下擠出有如下優(yōu)點(diǎn)：低溫下擠出的物料粘度大，容易保持原來的形狀，不易變形;由于擠出物中熱能小，所需冷卻時間短，可以縮短冷卻水槽的長度;此外，溫度低還可以減少聚合物降解。低溫下擠出的缺點(diǎn)：擠出溫度低，臨界剪切應(yīng)力、臨界剪切速率也低，這樣易形成熔體破裂，造成表面粗糙，光亮度差。鐵路信號電纜通常用聚乙烯，如果聚乙烯在擠出過程中溫度過低，其結(jié)晶度增大，那么結(jié)晶相與無定形相的邊緣上產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力就會增大，將導(dǎo)致絕緣或護(hù)套后期的開裂。另外溫度低，物料熔融段延長，從均化段出來的熔體中會夾雜有固體物料，這些未熔物料和熔體一起成型于制品上，會使絕緣或護(hù)套的機(jī)械性能和電氣性能下降，同時未充分塑化的制品的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性比充分塑化的要差。

　　2.若在高溫下擠出有如下優(yōu)點(diǎn)：表面質(zhì)量好;機(jī)械物理性能好;擠出物粘度下降，流動性好，擠出所消耗的功率小。不過過高的溫度將使聚合物的粘度大大降低，不適當(dāng)?shù)脑龃罅鲃有匀菀滓饠D出制品的形狀扭曲和收縮等。另外，溫度高到分解溫度附近時還會引起聚合物分解，以致降低產(chǎn)品物理性能或引起外觀不良等。因此物料的粘流溫度和分解溫度一樣是聚合物材料進(jìn)行成型加工的重要參數(shù)。綜上，塑料擠出采用適當(dāng)?shù)牡蜏貢容^合適。

　　二、擠出溫度的設(shè)置

　　根據(jù)物料物態(tài)在機(jī)筒中的變化過程，擠出螺桿可以分為加料段、熔融段、均化段3段。根據(jù)螺桿各段的工作原理及物料在各段的變化，分別設(shè)定各段的溫度。

　　1.在加料段，首先是為顆粒狀的固體塑料提供軟化溫度，其次是以螺桿的旋轉(zhuǎn)與固定的機(jī)筒之間產(chǎn)生的剪切應(yīng)力作用在塑料顆粒上，實(shí)現(xiàn)對軟化塑料的破碎。而最主要的則是以螺桿旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生足夠大的連續(xù)而穩(wěn)定的推力和反向摩擦力，以形成連續(xù)而穩(wěn)定的擠出壓力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對塑料的攪拌與均勻混合，并初步實(shí)行熱交換，從而為連續(xù)而穩(wěn)定的擠出提供基礎(chǔ)。在此階段產(chǎn)生的推力是否連續(xù)均勻穩(wěn)定、剪切應(yīng)變率的高低、攪拌是否均勻等都直接影響擠出質(zhì)量和產(chǎn)量，所以加料段應(yīng)采用低溫。該段為輸送段，要產(chǎn)生足夠的推力才可以將料向前推送，溫度過高的話，塑料就會過早熔融，形不成“固體塞”，易導(dǎo)致塑料分解，還會造成擠出壓力波動和塑化不均。

　　2.在熔融段，經(jīng)軟化并初步攪拌混合的塑料，由于螺桿的推擠作用，沿螺槽向機(jī)頭移動，進(jìn)入熔融段。在熔融段的溫度要升高，此段熱量的來源除機(jī)筒外部加熱之外，螺桿旋轉(zhuǎn)的摩擦熱也起一定的作用。而來自加料段的推力和來自均化段的反作用力，使塑料在前進(jìn)中形成了回流，該回流產(chǎn)生在螺槽內(nèi)以及螺桿與機(jī)筒的間隙中，不但使物料進(jìn)一步均勻混合，而且使塑料熱交換作用加大，達(dá)到了表面的熱平衡。由于此階段的作用溫度已超過了塑料的流變溫度，加之作用時間較長，致使塑料發(fā)生了物態(tài)的轉(zhuǎn)變，與加熱機(jī)筒接觸的物料開始熔化，在機(jī)筒內(nèi)表面形成一層聚合物熔膜，當(dāng)熔膜的厚度超過螺紋頂與機(jī)筒之間的間隙時，就會被旋轉(zhuǎn)的螺紋刮下來，聚集在推進(jìn)螺紋的前面，形成熔池。由于機(jī)筒和螺紋根部的相對運(yùn)動，使熔池產(chǎn)生了物料的循環(huán)流動，這樣才能保證塑料塑化。

　　3.在均化段，溫度繼續(xù)升高，塑料在熔融段已大部分塑化，而其中小部分高分子組成尚未開始塑化，這部分未塑化的粒子需要更高塑化溫度，因此，均化段的溫度升高是使塑料進(jìn)一步塑化和均化。

　　4.機(jī)脖溫度保持均化段溫度或稍有升高，因?yàn)樵撎幎嗫装遄兯芰系男D(zhuǎn)運(yùn)動為直線運(yùn)動，并且有濾網(wǎng)的阻擋作用，使料流不太順暢，溫度不宜降低。

　　5.機(jī)頭溫度應(yīng)比機(jī)脖溫度稍有降低，因?yàn)槿垠w在此處有固定表層與機(jī)頭壁接觸，溫度高易焦燒分解。

　　6.模口溫度升高能夠提高表面光亮度，表面質(zhì)量好，但模口溫度過高，不但會造成表層分解，更會造成成型冷卻困難，使產(chǎn)品難于定型，易于下垂自行形變或壓扁變形;若溫度降低，雖使制品定型容易，但易影響表面質(zhì)量。

　　三、總結(jié)

　　在鐵路信號電纜實(shí)際生產(chǎn)中，通常用到不同密度的聚乙烯，盡管不同密度的聚乙烯擠出溫度控制的高低不一，但有一個普遍的規(guī)律：即從加料段起到模口止，都有一個溫度從低到高再到低的變化規(guī)律。如果擠出過程中溫度控制的不合適，塑料絕緣或護(hù)套就會產(chǎn)生很多缺陷，影響電纜的表面質(zhì)量。