المعدات الملحقة عبارة عن مجموعة من الأدوات المتخصصة المصممة لتحسين سير عمل إنتاج الكابلات ومناولتها وإدارتها. ويغطي خمسة أجهزة أساسية: رفوف تخزين الكابلات، ومغذيات ملصقات الملصقات، وأنظمة الحزام الناقل، وأنظمة التحكم في شد الكابلات السلكية، ورؤوس لف الكابلات.
تنظم رفوف تخزين الكابلات الكابلات الخام بطريقة منظمة، مما يمنع التشابك ويسهل الوصول إليها بسهولة. تعمل وحدات تغذية الملصقات على أتمتة تطبيق ملصقات التعريف، مما يعزز إمكانية التتبع. تتيح أنظمة الحزام الناقل النقل السلس والمستمر للكابلات أثناء المعالجة، مما يعزز الكفاءة التشغيلية. تحافظ أنظمة التحكم في شد الكابلات السلكية على شد ثابت لتجنب تلف الكابلات أثناء السحب أو التمدد. تقوم رؤوس لف الكابلات بلف الكابلات النهائية بدقة لسهولة التخزين والشحن.
يعد اختبار الشرارة واحدًا من أكثر الأجزاء أهمية من الناحية التشغيلية المعدات التبعية على أي خط بثق أسلاك معزول، ومع ذلك يتم تعيين معلمات التكوين الخاصة به بشكل متكرر مرة واحدة عند بدء التشغيل ولا تتم إعادة النظر فيها أبدًا - حتى مع تغير مزيج المنتج وتقديم مواصفات الكابلات الجديدة. يجب أن يتطابق جهد الاختبار المطبق بواسطة جهاز اختبار الشرارة مع سمك جدار العزل وقوة عازل المادة لكل منتج كابل محدد. سيؤدي تطبيق جهد معاير لسلك بناء 0.6/1 كيلو فولت على سلك جهاز رقيق الجدار بقدرة 300 فولت إلى حدوث رفض كاذب من أحداث تفريغ السطح التي ليست أخطاء عزل حقيقية؛ إن تطبيق نفس الجهد على كبل ذي جدران أكثر سمكًا بسرعة خط إنتاج مُحسّنة لمنتج أرق سوف يؤدي إلى تفويت عيوب الثقب التي تكون مساحة سطحها صغيرة جدًا بحيث لا تتأين عند شدة المجال الأقل. لا يخدم أي من السيناريوهين جودة الإنتاج، وكلاهما يتتبعان بشكل مباشر التكوين غير الصحيح لاختبار الشرارة بدلاً من عطل المعدات.
الأساس القياسي للصناعة لاختيار جهد اختبار الشرارة هو IEC 60227 وIEC 60502 للكابلات المعزولة PVC وXLPE على التوالي، والتي تحدد الحد الأدنى من جهد الاختبار كدالة لمعدل الجهد الاسمي وسمك العزل. ومع ذلك، تحدد هذه المعايير معايير القبول الدنيا، وليس إعدادات الحساسية المثلى. من الناحية العملية، يؤدي ضبط جهد اختبار الشرارة بنسبة 15-20% أعلى من الحد الأدنى القياسي - مع البقاء أقل من مستوى تحمل العزل الكهربائي - إلى تحسين احتمال اكتشاف الثقوب الصغيرة والعيوب الدقيقة التي قد تمر عند الحد الأدنى من الجهد بشكل كبير. تزداد احتمالية الكشف عن ثقب بقطر 50 ميكرون في جدار عازل PVC بسمك 0.8 مم من حوالي 60% عند الحد الأدنى من الجهد الكهربي للجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) إلى أكثر من 95% عند 115% من الحد الأدنى - وهو تحسن كبير في الجودة تم تحقيقه من خلال ضبط المعلمة وحدها، دون الحاجة إلى تغيير الأجهزة.
يؤثر تكوين القطب الكهربائي لجهاز اختبار الشرارة أيضًا على حساسية الخطأ بطرق نادرًا ما يأخذها مهندسو الإنتاج في الاعتبار بشكل صريح. تحافظ الأقطاب الكهربائية ذات السلسلة الخرزية على اتصال ثابت مع سطح الكابل عبر نطاق OD الكامل لمزيج المنتج، لكن هندسة الاتصال المجزأة الخاصة بها تخلق فجوات قصيرة في تغطية القطب عند كل وصلة حبة - فجوات يبلغ عرضها عادةً 0.5-1.5 مم ويمكن أن تسمح بثقب صغير يقع على وجه التحديد في موضع الفجوة بالمرور دون أن يتم اكتشافه عبر جهاز الاختبار. تعمل أجهزة اختبار الاتصال السائلة الموصلة على التخلص من مشكلة الفجوة هذه تمامًا ولكنها تتطلب غرفة سائلة محكمة الغلق تزيد من تعقيد الصيانة. بالنسبة للخطوط عالية السرعة التي تنتج كابلات ذات أهمية كبيرة للسلامة، فإن فهم فجوة الكشف هذه ودمج مواضع اختبار الشرارة الزائدة - واحدة قبل النقل وواحدة بعده - يوفر تكرار التغطية الذي يلغي فجوة الكشف الهندسية باعتبارها خطرًا على الجودة.
يؤدي حوض التبريد في خط بثق الكابلات السلكية وظيفة تحدد بشكل مباشر كلاً من الجودة الهندسية للكابل النهائي والمظهر السطحي للغلاف العازل - ومع ذلك، باعتبارها فئة من معدات ملحقات إنتاج الكابلات السلكية، فإنها تحظى باهتمام هندسي أقل من الطارد أو الرأس المتقاطع أثناء مواصفات الخط. إن معلمات التصميم الحاسمة لحوض التبريد هي دقة التحكم في درجة حرارة الماء، وهندسة دخول الحوض، وتباعد دعم الكابل، ومستوى اضطراب الماء. تؤثر كل من هذه المعلمات على سمة جودة مختلفة للكابل النهائي، ويمكن أن يؤدي تحسين إحدى هذه المعلمات دون النظر إلى العوامل الأخرى إلى إنشاء مشكلات جودة جديدة أثناء حل المشكلة الأصلية.
إن درجة حرارة الماء عند نقطة دخول الحوض الصغير - حيث يتصل البثق الساخن أولاً بوسط التبريد - لها التأثير المباشر الأكبر على جودة السطح. يؤدي دخول الماء البارد بشكل مفرط إلى ترطيب سطح الغلاف الخارجي بسرعة، مما يؤدي إلى إنشاء طبقة جلدية ذات تبلور أعلى من المادة الأساسية في البوليمرات شبه البلورية مثل HDPE أو LLDPE. تتميز طبقة الجلد هذه بخصائص تمدد حراري مختلفة عن الطبقة الأساسية، مما يولد إجهادًا متبقيًا في السطح البيني لقلب الجلد والذي يمكن أن يظهر على شكل تشقق سطحي طولي تحت الانحناء أو كفشل سابق لأوانه في التصاق الغلاف عند النهايات. يؤدي أسلوب التبريد المتدرج - الماء الدافئ في قسم الحوض الأول، والماء البارد تدريجيًا في الأقسام اللاحقة - إلى تقليل التدرج الحراري في السطح البيني للجلد الأساسي وينتج مظهرًا بلوريًا أكثر اتساقًا من خلال سمك الجدار العازل.
| المعلمة الحوض الصغير | التأثير إذا كان منخفضًا جدًا / قصيرًا جدًا | التأثير إذا كان مرتفعًا جدًا / طويلًا جدًا | سمة الجودة المتأثرة |
| دخول درجة حرارة الماء | التشقق السطحي، الإجهاد المتبقي، التدرج البلوري | مجموعة سطح غير كافية، OD تبلد قبل الدعم الأول | جودة سطح السترة، استدارة الأبعاد |
| إجمالي طول الحوض الصغير | درجة الحرارة الأساسية أعلى من التزجج عند التناول، والتشوه تحت شد الملف | كابل مفرط التبريد - زيادة صلابة الانحناء، وصعوبة اللف عند تناوله | استقرار الأبعاد، سلوك متعرج |
| تباعد دعم الكابل | ترهل الكابل بين الدعامات - عيب بيضاوي، جدار غريب الأطوار على عزل ناعم | احتكاك الدعم المفرط - وضع العلامات على السطح، وزيادة التوتر عند عملية السحب | الاستدارة، والانتهاء من السطح، واستقرار التوتر |
| مستوى اضطراب المياه | تعمل الطبقة الحدودية الصفائحية على تقليل معدل التبريد — وتتطلب حوضًا أطول لنفس الإنتاجية | علامات تموج سطحية على مركبات السترة الناعمة عند الاضطراب العالي | كفاءة التبريد، ومظهر سطح سترة |
تُسمى هندسة الدخول لحوض التبريد - وتحديدًا المسافة بين مخرج القالب وأول اتصال بالماء - بالمنطقة الجافة أو فجوة الهواء. تسمح هذه الفجوة لسطح البثق بتطوير صلابة هيكلية كافية قبل ملامسة الماء بحيث لا يتشوه الكابل عند نقطة الدعم الأولى. بالنسبة للسترات المركبة الناعمة على الكابلات ذات القطر الكبير، يؤدي طول المنطقة الجافة غير الكافي إلى ظهور علامة اتصال مسطحة عند دليل الحوض الأول وهي دائمة وغير مقبولة من الناحية التجميلية. تسمح مسافات المنطقة الجافة الطويلة جدًا للجاذبية بالتأثير على الطارد الناعم قبل دخوله إلى الماء، مما يؤدي إلى توليد شكل بيضاوي في المقطع العرضي لا يمكن تصحيحه في اتجاه مجرى النهر. يجب تحديد الطول الأمثل للمنطقة الجافة تجريبيًا لكل مجموعة من أحجام المركبات والكابلات، ويجب أن يكون معلمة قابلة للتكوين في تصميم الحوض بدلاً من البعد الهيكلي الثابت.
وحدة السحب هي عنصر التحكم في السرعة لخط البثق - فهي تحدد معدل الإنتاج وتحدد نسبة السحب بين مخرج القالب وقطر الكابل النهائي. هناك تصميمان مختلفان بشكل أساسي للسحب شائع الاستخدام: عمليات السحب الكابستانية، والتي تستخدم لفًا متعدد المنعطفات حول عجلة مدفوعة لتوليد قوة سحب من خلال الاحتكاك، وعمليات سحب كاتربيلر، التي تثبت الكابل بين مسارين متقابلين للحزام ويتم سحبهما عن طريق قبضة ميكانيكية مباشرة. إن الاختيار بين هذين النوعين من المعدات الملحقة له عواقب كبيرة على جودة السطح، واستقرار التوتر، ونطاق أحجام الكابلات التي يمكن أن يستوعبها خط معين دون تغيير الأدوات - ومع ذلك يتم اتخاذ القرار في كثير من الأحيان بناءً على التكلفة الرأسمالية وحدها بدلاً من التحليل المنهجي لمتطلبات التطبيق.
تولد عمليات سحب الكابستان قوة سحب من خلال الاحتكاك بين سطح الكابل وعجلة الكابستان - تتناسب قوة السحب مع قوة التلامس العادية ومعامل الاحتكاك بين غلاف الكابل وسطح العجلة، وفقًا لمعادلة الكابستان. نظرًا لأن الكابل يلتف حول الكابستان عدة لفات، يتم توزيع قوة الاتصال على مساحة سطحية كبيرة، مما يقلل من ضغط التلامس ويجعل عمليات نقل الكابستان الخيار المفضل للكابلات ذات مركبات الغلاف الناعمة التي يمكن تمييزها بسهولة مثل TPE والسيليكون وPVC فائق المرونة. يتمثل الحد من عمليات سحب الكابستان في أن الغلاف متعدد الدورات يتطلب أن يتمتع الكابل بمرونة كافية للتوافق مع انحناء عجلة الكابستان - لا يمكن للكابلات ذات القطر الكبير وعالية الصلابة تحقيق زاوية التفاف مناسبة على قطر عجلة الكابستان العملي، مما يجعل عمليات سحب كاتربيلر هي الخيار الوحيد القابل للتطبيق للكابلات التي يزيد طولها عن 25 مم تقريبًا.
تطبق عمليات التفريغ من Caterpillar قوة سحب من خلال التلامس المباشر بين الحزام والكابل عبر طول تلامس الحزام الكامل. يتم ضبط قوة التثبيت عن طريق ضبط شد الحزام، والذي يحدد كلاً من قدرة قوة السحب وضغط التلامس على سطح الكابل. بالنسبة للكابلات ذات الغلاف الناعم، تنتج قوة التثبيت المفرطة للحزام انطباعات سطحية دائمة من هندسة حافة الحزام - وهو عيب يمثل مشكلة بشكل خاص على الكابلات ذات النهاية الناعمة حيث تكون أي علامات سطحية غير مقبولة من الناحية التجميلية. يتطلب تكوين كاتربيلر المناسب للكابلات الناعمة منصات حزام أوسع، وضغط تثبيت منخفض، ومواد سطح الحزام ذات معامل احتكاك عالي ولكن صلابة منخفضة - عادةً ما تكون تركيبة من مادة البولي يوريثين مملوكة بدلاً من الأحزمة المطاطية القياسية.
يعد مقياس قطر الليزر عنصرًا قياسيًا في معدات ملحقات إنتاج الكابلات السلكية على خطوط البثق الحديثة، ولكن القيمة التي يقدمها تعتمد بشكل حاسم على مكان وضعه بالنسبة لمخرج القالب، وحوض التبريد، والسحب. يحدد موضع المقياس كلاً من نوع ردود الفعل المتاحة للعملية وتأخير النقل بين اضطراب العملية واكتشافه - وهي العوامل التي تحدد ما يمكن لإشارة القطر التحكم فيه بشكل واقعي وما هي العيوب التي سيتم إنتاجها قبل أن يتمكن نظام التحكم من الاستجابة.
يوجد مقياس يتم وضعه مباشرة بعد مخرج القالب - في المنطقة الجافة قبل حوض التبريد - يقيس قطر البثق الساخن قبل تثبيت الأبعاد. يوفر هذا الوضع أسرع ردود الفعل لتوسيط القالب والتحكم في مخرجات الطارد ولكنه يقيس القطر الذي سيتغير أثناء التبريد بسبب الانكماش الحراري. يكون القطر الساخن في هذا الموضع عادةً أكبر بنسبة 3-8% من القطر المبرد النهائي اعتمادًا على معامل التمدد الحراري للمركب، ويجب أن يطبق نظام التحكم عامل تصحيح يعتمد على درجة الحرارة لربط قراءة المقياس الساخن بالقطر الخارجي النهائي المستهدف. بدون هذا التصحيح، سينتج مقياس المنطقة الساخنة إجراءات تحكم تعتمد على مراجع قطر غير صحيحة، مما قد يدفع العملية بعيدًا عن الهدف بدلاً من اتجاهه.
يقيس المقياس الموجود بعد حوض التبريد الكامل قطر درجة الحرارة المحيطة النهائي - وهي القيمة التي سيقيسها العميل والتي تتطلبها المواصفات القياسية. يوفر هذا الموضع قياس القطر الأكثر دقة ومباشرة ولكنه يقدم تأخير نقل يساوي وقت عبور الحوض الصغير، والذي يبلغ 3.6 ثانية عند سرعة خط تبلغ 100 متر/دقيقة وحوض يبلغ 6 أمتار. خلال هذا التأخير، أنتجت عملية البثق بالفعل 6 أمتار من الكابل بالقطر الحالي قبل أن يتلقى نظام التحكم أي ردود فعل. بالنسبة للخطوط التي يتطور فيها اختلاف القطر تدريجيًا - من التلوث التدريجي لحزمة الشاشة أو التغير التدريجي في لزوجة المركب - يكون هذا التأخير مقبولاً. بالنسبة للخطوط التي يحدث فيها تغير في القطر فجأة - نتيجة لحدث زيادة في الطارد أو توتر عابر عند عملية السحب - يعني التأخير أنه يتم إنتاج طول كبير من الكابل غير المطابق للمواصفات قبل إمكانية اتخاذ أي إجراء تصحيحي.
تعد حزم الشاشة وألواح الكسارة من عناصر معدات ملحقات إنتاج الكابلات السلكية التي تؤثر بشكل مباشر على جودة الذوبان واستقرار ضغط البثق وسلامة العزل في نهاية المطاف - ومع ذلك فهي من بين المكونات الاستهلاكية الأكثر إدارة بشكل غير متسق في عمليات بثق الكابلات. تتمثل الوظيفة الأساسية لحزمة الشاشة في تصفية الملوثات وجزيئات الهلام من ذوبان البوليمر قبل أن تدخل القالب المتقاطع؛ توفر لوحة الكسارة الدعم الهيكلي للشاشات وتعمل أيضًا على تحويل تدفق الذوبان الدوراني من المسمار إلى نمط تدفق خطي مناسب للدخول المتساوي للقالب. عندما تتراكم حزمة الشاشة الجزيئات المفلترة، تزداد مقاومة التدفق، مما يؤدي إلى ارتفاع ضغط الذوبان في أعلى الشاشة بشكل تدريجي. يعد ارتفاع الضغط هذا المؤشر الأساسي لحالة الشاشة - ولكن يتم تجاهله أو إساءة تفسيره في كثير من الأحيان حتى يصبح فرق الضغط شديدًا بما يكفي للتسبب في عدم استقرار البثق أو تمزق الشاشة.
يعد إنشاء فاصل زمني لتغيير الشاشة استنادًا إلى فرق الضغط بدلاً من الوقت المنقضي هو النهج الصحيح تقنيًا وينتج جودة ذوبان أكثر اتساقًا من الفواصل الزمنية المستندة إلى الوقت. تؤدي نقطة ضبط فرق الضغط - عادة ما تكون 20-40 بار فوق الضغط الأساسي للشاشة النظيفة للمركب الحالي ومعدل الإخراج - إلى إطلاق توصية بتغيير الشاشة قبل أن يكون ارتفاع الضغط كبيرًا بما يكفي للتأثير على تجانس الذوبان أو التسبب في حدوث زيادة مفاجئة. على النقيض من ذلك، تتم معايرة الفواصل الزمنية المستندة إلى أسوأ معدل تلوث للمركب الذي يتم تشغيله وستقوم بجدولة تغييرات الشاشة بشكل متكرر جدًا للمركبات النظيفة وبشكل نادر جدًا للمركبات المحتوية على إعادة الطحن شديدة التلوث - مما يؤدي إلى توقف غير ضروري أو حوادث جودة فعلية اعتمادًا على الطريقة التي ينحرف بها معدل التلوث عن افتراض الفاصل الزمني.
تأسست شركة Shanghai Yessjet Precise Machinery Co., Ltd. في شنغهاي في عام 2002 باستثمارات من تايوان وتوسعت من خلال شركة Jiangsu Yessjet Precise Machinery Co., Ltd. في Yixing، Wuxi في عام 2017، وهي تدمج مراقبة ضغط الذوبان مع اتجاه الضغط التفاضلي إلى نظام التحكم في الخط القياسي على جميع خطوط البثق التي تقوم بتصنيعها وتعديلها. يتم تسجيل فرق الضغط بين منطقة البرميل العلوي ومدخل الرأس المتقاطع بشكل مستمر، ويعرض جهاز التحكم HMI رسمًا بيانيًا للاتجاه يسمح للمشغلين بالتنبؤ بعمر خدمة الشاشة المتبقي بناءً على معدل ارتفاع الضغط الحالي - مما يتيح تغييرات الشاشة المخططة أثناء فترات توقف الإنتاج المجدولة بدلاً من التغييرات الطارئة أثناء عمليات التشغيل التي تنتج الخردة ونفايات بدء التشغيل. يعد هذا التكامل لإدارة الشاشة في نظام التحكم في الخط مثالاً على كيفية قيام مراقبة المعدات الملحقة، عند تضمينها بشكل صحيح في بنية التحكم الشاملة في الإنتاج، بتحويل نشاط الصيانة التفاعلية إلى خطوة عملية مخططة يمكن التنبؤ بها تدعم استمرارية الإنتاج بدلاً من تعطيلها.
أنظمة استخلاص الأبخرة هي فئة من معدات ملحقات إنتاج الكابلات السلكية التي نادرًا ما يتم تحديدها بنفس الدقة المطبقة على معدات المعالجة، على الرغم من العواقب المباشرة لعدم كفاية الاستخلاص على صحة المشغل وجودة المنتج. يولد بثق الكابل مقاطع أبخرة خاصة بالمركب والتي تختلف بشكل كبير في التركيب ومعدل الحجم والخصائص السمية بين PVC وLSZH وXLPE والمركبات المتخصصة. سيتم تقليل حجم نظام استخلاص عام واحد مصمم حول معدلات حجم أبخرة PVC بشكل كبير بالنسبة لمركبات LSZH، التي تطلق كميات أبخرة أعلى بكثير أثناء المعالجة بسبب محتواها من الحشو المعدني ومنتجات التحلل الثانوية لأنظمة مثبطات اللهب ثلاثية هيدرات الألومنيوم وهيدروكسيد المغنيسيوم المستخدمة في هذه المواد.
إن المعلمة الهندسية الحاسمة لفعالية نظام الاستخراج هي سرعة الالتقاط — سرعة الهواء عند مصدر الدخان (وجه القالب، ومنطقة الرأس المتقاطع، ومنطقة خروج الكابل الساخن) اللازمة لسحب الأبخرة ونقلها إلى قناة الاستخراج قبل أن تتفرق في بيئة العمل. بالنسبة لتطبيقات بثق الكابلات، تتراوح سرعة الالتقاط المطلوبة عند وجه القالب عادةً من 0.5 إلى 1.0 م/ث اعتمادًا على معدل انبعاث الدخان المركب وهندسة غطاء الاستخراج. تواجه الشفاطات التي يتم وضعها بعيدًا جدًا عن مصدر الدخان - حتى بمقدار 100-150 مم خارج مسافة التصميم - انخفاضًا في سرعة الالتقاط بنسبة 40-60% عند نقطة المصدر بسبب العلاقة المربعة العكسية بين مسافة الغطاء وكفاءة الالتقاط، مما يجعل نظام الاستخراج غير فعال بشكل فعال على الرغم من العمل بتدفق هواء كامل التصميم.
إن نظام الاستخراج الذي تم تحديده بشكل صحيح عند التشغيل ولكن لم تتم صيانته سوف يتدهور إلى أداء غير فعال خلال 6 إلى 18 شهرًا على خط بثق الكابل الذي يعمل بشكل مستمر. إن تحميل وسائط المرشح، وتآكل محامل المروحة، وتراكم رواسب القناة، وانحراف موضع غطاء المحرك أثناء الوصول إلى الخط للصيانة، كلها عوامل تساهم في تقليل فعالية الالتقاط تدريجيًا. إن دمج قياس تدفق هواء نظام الاستخراج - باستخدام فحص بسيط لمقياس شدة الريح على وجه الغطاء - في روتين الصيانة الربع سنوية يوفر تأكيدًا موضوعيًا لأداء الاستخراج دون الحاجة إلى معدات قياس متخصصة، ويحدد التدهور قبل أن يصل إلى مستوى يؤدي إلى عواقب صحية أو عواقب على جودة المنتج.