双挤塑机，如?45挤塑机加上?65挤塑机；采用两种不同规格的收线。这样一来，用户可根据自己所需产品灵活地选择设备组合方案。
如图5-6-16所示，该机用以生产光纤带套管时主要配置了三个光纤带放线绞笼，最多可同时放出18根带纤，盘具是?400型，全主动放线，每个放线盘具均有一个交流电机驱动，电机速度由张力轮的张力信号控制，张力可实时显示在屏幕上，并且张力可根据需要在屏幕上设置。各光纤带最终在第三节绞笼出口处由模具合并在一起，并用纤膏进行预填充，使光纤带紧密地粘合在一起，不至于在进入机头前散开，并减少光纤带之间的摩擦；互成90的两个挤塑机油膏填充装置，先由压缩空气驱动油膏泵，把油膏桶中的油膏抽出，供应到密封容器中，该容器在动力作用下高速旋转，目的是使内部的油膏得到充分的搅拌和剪切，并且通过一个与该容器连接的真空泵把多余气泡排出，然后将搅拌均匀并且没有气泡的油膏由计量填充泵按比例填充入套管中，完成油膏填充功能。密封容器内油膏液位受到控制，当超过最高液位时，抽油泵会自动停止工作。另外，油膏经过的管路都有温控系统，可以根据需要进行温度设定。冷却水槽由5米热水槽和18米冷水槽组成。在?1250轮式牵引和履带牵引之间有一个张力测量装置，在线显示两牵引之间套管的张力；根据工艺要求，可以对此张力进行设定。收线采用?1600单盘收线或?800双盘自动收线。
该生产线在生产?12.0mm的带纤套管时速度为35m/min，在生产?2.2mm的常规小套管时速度可达280m/min。
?5.6光纤成缆工艺
光纤成缆就是将若干根紧套光纤、松套光纤、光纤束或带状光纤与加强件、阻水材料、包扎带等元件按照一定规则绞合制成中心管式、层绞式或骨架式结构光缆缆芯一个工艺操作过程。成缆目的是为得到结构稳定光缆缆芯，使经护套挤制后光缆具有更好的抗拉、抗压、抗弯、抗扭转、抗冲击等优良机械性能和温度特性，并具有最小几何体积，同时改善因外力引起光纤微弯和环境温度变化引起压缩应变，保持光纤固有优良传输特性。成缆工序要求成缆后光缆缆芯必须具有优良机械性能，满足各种运输、储存、敷设条件和方式及不同环境条件下使用要求。同时，成缆后必须保持原有光纤传输特性，并对温度特性有很大改善。成缆工艺根据缆芯结构不同可分为：中心管式缆芯成缆工艺，层绞式缆芯成缆工艺和骨架槽式缆芯成缆工艺。中心管式成缆工艺与光纤松套工艺相同，在此不做赘述。仅讨论层绞式和骨架槽式缆芯成缆工艺。
（1）旋转放线机 （2）放线支架 （3）控制台 （4）电子柜 （5）包扎开孔头 （6）缓冲器支架
（7）旋转履带 （8）模具支撑 （9）盘绞机
图5-6-0光缆绞合工艺图
5.6.1层绞式光缆成缆工艺
层绞结构是将含光纤的松套光纤、加强件单元、阻水材料和包扎带等材料或其它形式结构的缆芯作为基本单元元件（如一层或多层骨架槽式带状光纤缆芯单元）利用绞合机通过某种绞合方式绞合成缆的一个工艺操作过程。其工艺基本上延袭了电缆生产的工艺，在三种成缆操作中，它是最成熟的工艺技术。其根据绞合方式的不同，可分为
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SZ绞合（又称左右绞合）和螺旋绞合（又称单方向绞合、S绞或Z绞）两种，两种工艺生产的光缆性能相近，但成缆工艺和设备却有着很大的差别。在绞合过程中，松套光纤和光缆两者间的长度必须形成一定的余长，而获得这种余长的方法就是采用光纤的SZ绞或螺旋绞合的方法实现，可参阅第四章相关内容。
5.6.1.2.绞合工艺 1）SZ绞合工艺
所谓SZ绞合就是当绞合元件沿光缆纵轴方向在达到规定的S方向（或Z方向）绞合回转圈数后，然后换向再沿Z方向（或S方向）绞合与S方向绞合的回转圈数相同的圈数后，再重新开始另一次绞合循环的绞合形式。在换向点，绞合元件与光缆轴向平行，由于绞合元件具有一定硬度，为保持绞合元件换向时处于一个较为适当的绞合位置，在SZ绞合缆芯的绞合元件上必须绕包上包扎带固定，在绞合元件的空隙处填充聚乙稀填充绳，使绞合单元结构更加稳定，并填充光缆阻水油膏（简称缆膏）吸收外部浸入的水分。SZ绞合工艺的实现是由一台SZ绞合机完成。SZ绞合的生产速度较快，生产效率高，对各绞合单元内的光纤，由于有二个方向的绞合，松套光纤因绞合引起的变形被降低到最少并可以得到补偿。其缺点是绞合节距不易控制，由于在光缆成缆过程中，光纤绞合节距是至关重要的，它对二次余长ε的形成，光缆的温度特性和柔软特性都有着非常重要的影响，绞合节距过大，拉伸或收缩余长达不到设计要求；过小，则不能满足光纤的弯曲性能要求。考虑到SZ绞合是一个往复绞合过程，存在换向的问题，因此，在选择绞合节距时应比计算值略小些。其弯曲半径沿缆芯纵轴是变化的，在换向点处达到最大值，在两换向点中间为最小值。
为控制好产品质量。保证缆芯余长正常且衰减符合要求是非常重要。所以在生产过程中，必须严格控制好成缆节距、扎纱节距、扎纱张力、放线张力及加强件放线张力等工艺参数。
包扎带可以起到固定缆芯作用，如使用阻水带作包扎带、其又具有吸水作用，一般包扎带的扎纱节距必须保证缆芯不松散。扎纱张力是一个非常重要参数，它与光纤的衰减紧密相关，不宜过大或过小。张力过小，容易造成扎纱松散，缆芯固定松弛，并且容易在下道工序的挤制护套时造成断缆事故；而张力过大，会出现包扎带扎扁光纤套管现象，使套管内的一次着色光纤受到应力的作用，产生弯曲衰减增大现象，造成质量事故。
松套管放线张力（管径φ<3.0mm）应控制在30g-50g范围内，过大产生吃余长现象，容易造成松套管断裂等质量事故。一般应根据松套管余长的大小合理调节放线张力，并时刻注意松套管余长的变化。
模具的匹配是另一个重要的控制因素。SZ绞合成缆模具一般有定径模、过线模、油膏模等，其中定径模是最关键的一个模具，它关系到缆芯的各项指标。定径模尺寸过大，易造成缆芯结合不紧密，结构不稳定，并浪费填充材料，影响光缆的机械性能；过小，则造成缆芯无法通过定径模而被拉断或因其受力造成衰减增大。过线模的作用是在缆芯外径允许的偏差范围内对缆芯外径进行适当地控制，其尺寸应根据实际情况而定，但有一点一定要注意，那就是不能与定径模尺寸相差太大。油膏模的选用要保证充油的饱满度。
SZ绞合成缆机
SZ绞合机特点：芯线自固定的多头放线盘放出，经SZ绞合摇摆头实现SZ绞合，成缆后又收线到固定的收线盘上。成缆时芯线首先沿一个方向绞合，当达到预定的圈数时，开始换向，进行反方向的绞合，SZ方向的绞合圈数相同。“SZ”中的S指的是左旋绞合成缆后，芯线向下旋转的外形与S字母形状相似；Z指的是右旋绞合成缆后芯线向上旋的外形与字母Z的形状相似。SZ成缆技术的关键是在绞合时，要求设备既能快速地改变旋转方向，又能确保绞合后的缆芯保有要求的形状和尺寸，不致松散。常用的SZ绞合机有德国Frish公司生产的管状储线器式SZ绞合机、瑞士Maillofor股份公司生产的“Focur”SZ绞合机等。
SZ绞合机主要由以下部件组成：中心加强件放线架和中心加强件张力控制装置，主要包括多头固定加强件放线盘、放线张力测量轮、放线张力调节轮及张力传感器构成，其作用是以恒定的张力自放线盘上放出加强件并实时控制并调节加强件的放线张力；多头光纤/填充绳放线架，放出多根松套光纤（或带纤）/填充绳；SZ绞合摇摆头（简称绞合头）的作用是实现光纤的SZ绞合；双向扎纱装置，作用是利用聚酯绳包扎绞合后换向点处的缆芯，避免缆芯松散；阻扭装置，这里使用阻扭装置的目的是防止缆芯绞合后产生扭曲故障；光缆缆芯牵引装置，为绞合后的成缆缆芯提供牵引张力，引导缆芯收线；层绞式缆芯收线架，包括缆芯排线轮、收线轮、收线张力控制轮、收线张力测量轮和收线张力传感器，将绞合后的缆芯按照一定的排线节距排线并收到收线盘上，同时控制收线张力的大小；阻水油膏填充设备的作用是为防止缆芯渗水，而填充吸水缆膏；聚酯带绕包/纵包设备（俗称绕包头）包扎阻水用的聚酯带。
螺旋绞合成缆机。
螺旋绞合型光缆成缆设备有二种，笼绞式成缆机和盘绞式成缆机，如图5-6-4所示。
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笼绞式成缆机主要由加强元件放线装置，装有若干光纤盘的旋转绞笼，成型模，绕包头，固定式牵引装置，固定式收排线装置等部分组成，这种结构成缆机的优点是设计技术较成熟可靠，光纤层绞时实施光纤的退扭比较方便，多芯光缆层绞后结构稳定；缺点是光纤松套管多数采用被动放线方式，若要实现光纤的主动放线及其张力控制，则结构比较复杂，造价也较高。光缆芯数及长度随变性差。此外，一个最大的缺点是绞笼直径大，因而其转动贯量大，旋转和成缆速度的提高将受到限制。笼绞式成缆机的绞笼旋转速度仅为50～120rpm，因而成缆速度不可能提高。目前，这种结构设备已很少使用。
盘绞式成缆机主要由加强件放线装置，装有若干线盘的固定放线架、成型模、绕包头、旋转牵引装置、旋转收排线装置等部分组成。这种形式的成缆机的优点是对松套光纤可采用主动放线，所以对光纤固有机械强度不会产生任何影响，此外，由于光纤的绞合不是利用直径很大的绞笼，而是通过旋转牵引和旋转收排线装置来完成的，这样转动部分尺寸比笼绞式成缆机中的绞笼要小，因而转动贯量也较小，成缆速度可稍有提高，这种成缆方式的缺点是光纤退扭比较麻烦，机器结构比较复杂，成本造价比较高，成缆速度相对SZ绞要低。
以芬兰NOKIA公司OFC71盘绞成缆机结构讨论松套光纤的成缆工艺，该机主要由以下设备组成：
?1250型中心加强件放线架，放线架旋转部位包括主动放线所需的张力轮、放线电机以及一个放线用的辅助牵引轮，为便于在收线和放线间缆芯保持张紧状态，并使张紧张力可调，放线架内还可以安装一个测量加强件张力的张力测量轮，以控制放线牵引的轮速，从而控制加强件的张紧力；
12个松套管/填充绳放线架，采用主动放线，分为两组，每组6个为一单元，每一单元分别由一个电机驱动旋转，放线架上可安装PN500和PN630型的放线盘具；
一个可移动式模具座，当穿过模具内的任一根填充绳/松套管断裂或放线故障引起张力不均匀时，模具座会发生移动，控制系统迅速反馈一个报警信号，使整机急停；
一个3000转/分的高速扎纱头，扎纱张力采用电磁制动器控制，可在线自动调节扎纱张力，保持张力恒定，并且内置光电式断线报警检测装置；
?1250型收线架，内置主动张力收线，组动排线架，以及收线牵引和计米装置，该牵引是整条生产线的动力源，也是生产线运行速度的基准。
由于该生产线的旋转部分较多，各种安全保护装置相应繁多，所以整个系统控制相当复杂，所有旋转部分的最高转度是200rpm,因此在成缆节距为300mm时，最高成缆速度为300X200＝60m/min；而当成缆节距小至50mm时，成缆速度只有200X50＝10m/min，可以看出它的生产效率比SZ绞合机低得多。
5.6.1.3.绞合成缆工艺基本特点
SZ绞与螺旋绞基本工作原理如图5-6-3和5-6-4所示，从图中可以看出，盘绞式成缆机成缆原理是由收线盘经一个方向（S方向或Z方向）旋转而使缆芯缆化，成为一个稳定地结构，在此过程中，盘绞机所有盘具都要旋转，目的是实现退扭，松套管/填充绳、中心加强元件也随着往同一个方向旋转，会产生扭曲扭转，故需要退扭。而SZ绞合成缆机在绞合时只利用绞合摇摆头实现SZ向绞合，其他盘具不需要旋转，相比之下，SZ绞合的成缆工艺的优势非常明显。
SZ绞与笼绞或盘绞相比，具有非常优越性能，因此得到了更广泛应用。这种绞合形式具有如下优点：
A．光纤从固定的放线架中放出，易实现主动放线而达到光纤放线张力的自动控制。这对笼绞式成缆就比较困难，因为放线架放置在转动的绞笼上，即使在技术上可以实现，但所需高昂的投资。由于张力控制精确，光纤免受离心力作用，所以可提高光缆的成品率；
B．放线架是固定不动的，可以采用组合形式，因而对光缆制造长度及芯数的随变性有较大的适应能力； C．因为SZ绞合设备中没有笨重的转动部件，所以成缆速度可大大提高，SZ绞合摇摆头可达400～600rpm，如果其他环节的各因素得到最佳的匹配，那么成缆速度可得到很大的改善；
D．由于SZ绞合是周期性的正反绞合，所以在光缆全长上不存在扭曲扭转问题，因而退扭问题已显的不是那么重要；
E.S绞和Z绞的换向点有充分的余长，因此接头接续比较方便； F．设备尺寸小，造价很低。 SZ绞合方式的缺点：在每一个大节距中的S向或Z向的小节距内，由于绞合机结构中存在光纤和机械结构间接触的径向摩擦力，可能会使光纤产生某种程度的扭转，而这种扭转靠退扭机构是很难实现退扭的；若将SZ绞合设备采用特殊的设计，可将因此产生的扭转程度降到最小；光缆总长度上不存在扭转，使光纤不受影响。
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5.7光缆综合护套挤制工艺
为保护光纤成缆后缆芯不受外界机械、热化学、潮气以及生物体啃咬等影响，光缆缆芯外部必须有护套，甚至有外护套保护，只有这样才可以更有效保护成缆光纤正常工作与使用寿命要求。光缆综合护套生产工艺必须能够保证生产出符合下述要求合格护套：
（1）完全密封。对于光缆来说，防止可能影响光缆性能并最终导致光缆失效的潮气或水份的侵入是至关重要的一点。因此，要求生产的护套必须完全没有气泡、针孔和焊缝等。
（2）尺寸精确，同心度好，表面光洁，尤其是护套的内表面要光洁。
（3）为减少光缆的接续点，应尽可能实现光缆连续长度很长的生产方式，目前光缆的典型接续长度为5Km，如有特殊要求可达6～7Km甚至更长。 （4）在生产过程中不得损伤缆芯。
综合护套生产一般包括：缆膏或护套（又称护套胶）油膏填充；纵包阻水带；内护套的挤制，包括塑料护套、纵包铝塑带或纵包钢塑带等；装铠；挤制塑料外护套等五部分操作。根据光缆使用场合的不同，可由上述五部分中的几部分构成不同综合护套。缆膏或护套填充油膏和纵包阻水带起到纵向阻水和挡潮作用；塑料内护套、纵包铝塑带或钢塑带起到径向阻水和挡潮作用，如采用纵包钢塑带作内护套还可提高光缆的抗侧压性能；光缆装铠就是对已挤制塑料内护套的光缆用钢带或钢丝进行加装铠装层保护操作；光缆的塑料外护套一般有聚乙烯PE护套，聚氯乙烯PVC护套，耐电痕交联聚乙烯XEPE护套，无卤阻燃聚氯乙烯护套，防白蚊护套等多种。
5.7.1光缆阻水工艺
随着光纤光缆制造技术与材料不断发展，光缆阻水工艺从最早气体增压阻水已发展到目前填充阻水油膏阻水及吸水膨胀材料阻水阶段，阻水工艺水平已得到较大提高和发展。
5.7.1.1.油膏的填充
纤膏、缆膏或护套油膏填充通常采用专门油膏填充设备:油膏填充机。以缆膏填充为例简要讨论。基本填充原理是利用高压油泵将油膏打到一个特定容器中，此容器采取回流装置，在容器出口处安装有一个尺寸大小与缆芯匹配油膏模，目的有两个：一是保证缆芯表面圆整，二是为了控制油膏量。当油膏不足或者不均匀时会导致光缆护套外表面不圆整，另外油膏过多又会在挤护套时产生气泡及小颈，在生产过程中要保证油膏填充均匀，填满且不外漏。
5.7.1.2.干式阻水工艺
为了保证光缆纵向阻水，除油膏填充外，还有一种干式阻水工艺方式。干式阻水工艺又分为“全干式”和“半干式”二种结构。“全干式”是在光缆整个结构中全部采用阻水带（纱）进行阻水的一种方法，光缆中没有阻水油膏存在，由此，“干缆芯”结构被引入光缆；半干式光缆除在松套管内填充防水油膏外，其它空隙均采用遇水迅速膨胀的阻水化合物。干式光缆阻水材料通常是带、纱或涂层组合在一起，以防止水或潮气纵向渗入缆芯。干式缆芯材料一般都采用能迅速吸水形成水凝胶的聚合物，通过水凝胶膨胀填充光缆渗水通道。最常用阻水带和阻水纱。阻水带是一种利用粘接剂将吸水树脂粘附在两层无纺布中间，形成一定厚度的带状材料，阻水纱是吸水树脂粘附在聚酯纱线上，形成一种遇水膨胀的纱线。它们的阻水机理是当水或潮气进入光缆内部时，首先与阻水材料中的吸水树脂相接触，吸水树脂遇水迅速膨胀形成水凝胶聚合物把光缆内部所有与水接触部分的空隙全部填满，从而阻止水在光缆内部纵向流动。由于干缆芯阻水工艺不含粘性脂类，接续准备时无需擦布、溶剂和清洁剂，光缆接续时间大为缩短，并且这种光缆质量轻，光缆外层的加强纱与护层之间良好的粘附性不会降低。阻水带的扎捆填充可采用纵包方式，也可以采用绕包方式。它还可以替代包扎绳作光缆芯的扎捆之用。
5.7.2纵包工艺
纵包工艺的好坏直接影响到光缆的表面质量及光缆的机械性能，所以把好纵包的质量关是护套工艺的首要问题。纵包工艺包括阻水带纵包，钢（铝）塑复合带轧纹、预成型、搭接、定型。为了保证在缆芯和皱纹钢（铝）塑复合带间空隙不渗水，采用阻水带纵包工艺，阻水带的厚度一般为0.25mm，宽度根据缆芯的外径进行设计，保证缆芯完成纵包后有3～5mm的重叠区。钢带/铝带轧纹纵包装置由轧纹机和纵包机组成。
由于钢带和铝带性能有很大差别，它们预成形所受力也有所区别。为改善光缆弯曲性能，对钢带需进行轧纹处理，轧纹深浅应根据具体的使用情况而定，一般情况下轧纹深度为0.6mm。
预成型一般是通过使用锥形成形模，又称喇叭模来实现，喇叭模尺寸应根据具体的缆芯外径和光缆外径来确定。在预成型之后必须搭接，这是护套工艺中极其重要一步，搭接好坏直接影响光缆拉伸和渗水性能，搭接不好时，最严重者会造成断缆质量事故发生。在这一工序中是关键的技术是搭接模加工的质量。定型是纵包工艺的最后一道工
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序，它的作用是保证光缆外径及几何形状、保证光缆渗水性能要求，此外，对于保证光缆的圆整度也是很重要的一步。
5.7.3挤塑工艺
光缆塑料护套质量的好坏，与塑料材料本身的质量、挤塑机性能、挤出温度、收放线张力、牵引速度、塑料挤出后的冷却方式、机头模具设计等诸多因素有关。
5.7.3.1.挤塑模具
光缆护套挤制生产中使用的模具，包括模芯和模套，主要有三种形式：挤压式，挤管式和半挤管式。三种模具的结构基本一样，区别仅仅在于模芯前端有无管状承径部分或管状承径部分与模套相对位置不同。
1.挤压式模具
挤压式模具模芯没有管状承径部分，模芯缩在模套承径后面。熔融塑料是靠压力通过模套实现最后定型，挤出塑胶层结构紧密，外表平整。模芯和模套夹角大小决定料流压力大小，影响着塑胶层质量和挤出光缆质量。缺点是出胶速度慢，并且偏心调节困难，厚度不易控制。
2.挤管式模具
挤管式又称套管式模具。模芯有管状承径部分，模芯口端伸出模套口端面或与模套口端面持平的挤出方式称为挤管式。挤管式挤出时由于模芯管状承径部分的存在，使塑料不是直接压在缆芯上，而是沿着管状承径部分向前移动，先形成管状，然后经拉伸再包覆在光缆缆芯上。
3.半挤管式模具
半挤管式模具模芯有5mm左右管状承径部分，介于挤压式和拉管式之间，模芯口端基本处于模套平直度（承径）中间。半挤管式挤出时，由于模芯是缩在模套承径后面，故熔融塑料是靠一定压力通过模套实现定型，而这个压力相对挤压式要小得多；由于在模套承径内，有一段模芯管状承径长度，因此又保留拉管式模具部分特性。熔融塑料沿管状拉出，然后再包覆在缆芯上。半挤管式模具综合挤压式和挤管式特点，性能介于两者之间。在ADSS光缆护套及某些特殊产品护套工艺上被广泛采纳。
一般护套挤出采用半挤压式或挤压式较多。在高密度聚乙烯护套挤出时，因高密度聚乙烯热熔较大，是低密度聚乙烯1.3倍，因而它需要挤塑机热功率较大，挤出模压力不宜太大，挤出压力太大时，挤出压力会产生波动而造成成型护套外径竹节形波动，因此易采用半挤管式方法，达到减小挤压力目的。采用平行钢丝加强中心管式光缆时，必须采用挤压式成型模。
5.7.3.2.挤塑机
挤塑机通常由挤塑机主机、辅机和控制系统三部分组成。如图5-7-1所示。
5-7-1挤塑机结构组成
1.挤塑机主机组成：挤压系统、传动系统、加热和冷却系统。
(1)挤压系统由加料斗、机筒、螺杆、端头多孔板组成。其功能是使塑料颗粒料填入机筒后，经搅拌、塑化，然后由机头挤出。
加料装置
一般为锥形漏斗，其大小以能容纳1h用料为宜。加料斗内有切断料流、标定料量和卸除余料等装置。好的加料斗都还装有定时、定量供料及干燥和预热等装置。对粉状树脂，最好采用真空减压加料装置。加料口形状有矩形和圆形两种。一般采用矩形，其长边平行于螺杆轴线，长为螺杆直径的1-1.5倍，进料斗侧面为7-15倾角。 螺杆
通常将螺杆分成加料段、塑化段（压缩段）和计量混炼段三段。也有分四段和五段，甚至更多段的。根据挤塑原理给予新的功能段。如图5-7-2所示，为排气式螺杆的结构图，全长分六段：第一输送段、第一压缩段、第一计量段、第二输送段、第二压缩段和第二计量段。
螺杆的基本参数
螺杆直径Ds：国产挤塑机的螺杆直径在30-250mm之间，增大直径，生产能力明显提高。一般，螺杆直径是根据制品要求、物料特性和生产能力综合选择；
长径比L/D：常为15-25，但有增大趋势，国产双螺杆挤塑机的长径比已达28-30；
螺槽深度h：取决于物料的稳定性、塑化效率及压缩比，其中均化计量段深度最重要，根据经验取h=(0.02-0.06)D，大螺杆直径取0.06，小螺杆直径取0.02；
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