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产品展示
  • 单头2.8 4.8 6.3mm插簧带RV0.75线冷压接线端子
  • 两头剥头上锡3mm UL1007电子线16号、18号2
  • 线束加工定做排线电子线连接线杜邦2.5
  • 电子线加工 端子线 排线 红白线 PH2.0 XH
  • 1332#20
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电线电缆基础知识与培训

2018-04-06 10:59      点击:
基础知识及培训

一、 塑料电线电缆种类
1、 电力电缆——将发电厂(火电、水电、核电)发出的大容量电能,分级、分向的输送到城市、工厂、大型活动场所、城镇每一户居民,作为传输电力和分配大功率电能的载体。
根据用途不同,可采用不同结构、截面、电压、规格来生产各种型号的电力电缆。截面:1~1000mm2   额定电压:1kV及以下, 1~6kV    10~35kV …
    线芯:用数字1、2、3、4、5表示, 场合:按照保护层结构形式为分铠装和非铠装。
      优点:不受落差限制,用于大落差或垂直敷设的条件显示出极大的优越性。
2、 通信电缆——实现电话、电报、电视、传真、电脑互联网等音频、视频传输。
产品:市内通信电缆、电视电缆、电子电缆、射频电缆、光缆等。
3、 电气装备用电线电缆——指从电力系统的配电点将电能直接输送到各种用电设备器具的电源连接线以及电气装备内部的安装线、各种装备的控制、信号、仪表用的电线电缆。
产品:塑料绝缘软电缆、安装线、控制电缆、信号电缆等。
二、 电缆发展趋势
1、 电力电缆——向高压、超高压、长距离、大容量方向不断发展提高。
——环保、安全型电缆。
2、 通信电缆——高频、超高频、数字通信、超大话对、宽频带、综合化及数字化发展。
        利用更高性能的对绞结构,线对上可传输更宽频带的信号,从单纯的语言发展到图象、可视电话、计算机网络、数据通信等,使用频率从几兆赫升到100兆赫甚至几百兆赫,应用到智能大楼的综合布线系统,能把电话、电子邮件、传真、可视电话、防盗报警、自动管理及计算机联网等多种功能集中在一根电缆中。
3、 电气装备用电缆——提高长期允许工作温度,开发耐高低温、耐特殊环境产品,满足不同使用场合的需要。
                 ——高屏蔽性,满足信息传输,自动化系统,计算机网络需要。
                 ——开发各种阻燃、耐火电缆,提高电缆的安全性。
                 ——结构小型化、轻量化(细径、薄壁)、预制化(定长度、带插接件、成束供应)
三、 产品命名和型号
1、命名:任何一种产品必定有个完整的称呼,以避免与其它品种混淆。这对产品的生产组织、选用设计、使用维护十分必要。
       命名的顺序是:从内到外说明导体、绝缘、内护套、铠装层、外护套的材料,然后是附加特征或类别名称。
       举例说明:
    2、型号:由于产品名称很长,表达麻烦,因此制定了型号来简便地表达。
       型号的组成与顺序:
类别用途  导体   绝缘  内护套     结构特征    外护套或派生    使用特征
 
举例:BV ——B:布电线,V:聚氯乙烯绝缘
VV——电力电缆,V:聚氯乙烯绝缘,V:聚氯乙烯护套
KVV22——K:控制电缆,V同上,2:双层钢带铠装
KVVRP——R:软导体,P:编织屏蔽
 
3、公司产品种类、规格及表示方法
4、工艺流程:
 
拉丝    绝缘    检验    包装    入库。
BVVB、BLVVB工艺流程:
拉丝    绝缘    护套    检验    包装    入库。
 
第二节               生产中各工序
(电线电缆结构组成)
1、 导 体:电工圆铜、铝线。符合GB/T3956。
1.1分 类:第1、2种——实心、绞合导体。用于固定敷设。
第5、6种——软结构导体。用于移动场合。
1.2电性能:电阻率TR:不大于0.017241Ωmm2/m
                   TY:φ2.0mm以下0.01796    φ2.0mm以上0.01777
1.3机械性能:密度:铜8.89g/cm3     铝2.7 g/cm3
抗拉强度:TR200~240MPa   TY350~450 MPa
延 伸 率:TR20%~30%     TY0.5%~4.5%
1.4导体形状:圆形、扇形、瓦形······
2、绝缘
2.1 绝缘料:
  PVC(聚氯乙烯)——机械性能优越,一般电性能良好,对大气和酸、碱、有机化学药品较稳定,且有一定的耐电晕、耐潮、不延燃特性,加工简单,成本低,广泛应用于绝缘和护套。
       PE(聚乙烯)——是一种乳白色塑料,呈蜡状且透明,是电线电缆较理想的绝缘和护套料。
优点:①优异的电气性能。绝缘电阻和耐电强度高。在较宽的频率范围内,介电常数和介质损耗角正切值小,且不受频率变化的影响,作为通信电缆的绝缘材料,是几乎理想的一种介质。②机械性能较好,富有可挠性,且强韧,耐容性好。③耐老化性能、低温耐寒性能及耐化学稳定性好。④耐水性好,吸水率极低。⑤透气性大,比重轻、具有良好的加工性能,不易分解等。
缺点:熔融温度低(140~160℃),一旦发生事故短路或严重过载,会造成线路中因聚乙烯熔融、流淌而损坏。
XLPE——通过化学或物理方法,使链状大分子中的双键打开,与其他大分子的双键相连,形成相互交叉连接的立体、互联的分子结构。聚乙烯经过交联后,从热塑性变为热固性材料,物理机械性能大大提高,热性能明显改善。
 交联方法:干法与湿法交联:蒸汽加热称为湿法,电加热并充氮气称为干法。
            温水(硅烷)交联:挤出后浸于热水中进行化学交联。
            辐照交联:加入敏化剂后在一定强度的电子束照射下完成。
        氟塑料——分子结构中含有氟原子的塑料,总称为氟塑料。
             优点:具有更高的耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐候、电绝缘性、不吸水以及低的摩擦系数等特性。常用的有:聚四氟乙烯(F4)和聚全氟乙丙烯(F46)。使用温度分别为260℃、200℃。
         硅橡胶——柔软。
      2.2 绝缘厚度
       绝缘厚度是绝缘结构最重要的尺寸,电场影响最严重的是绝缘最薄点,因此对绝缘厚度必须同时考虑几项指标。
     2.2.1标称厚度:是设计和工艺上控制的厚度。
     2.2.2最薄点厚度:同一圆截面上绝缘最薄一点的厚度。为标称厚度的90%-0.1mm。
     2.2.3最厚点厚度:同一圆截面上绝缘最厚一点的厚度。不作规定。
     2.2.4平均厚度:沿同一截面六等份测量6点,求其平均值。要求:不小于标称厚度。
     2.2.5 绝缘厚度的椭圆度:(最厚点厚度-最薄点厚度)/平均厚度*%
     2.2.6 火检机:为了发现并消除绝缘层的薄弱结构,及时发现挤出中的缺陷,最大限度的减少废品,而对绝缘或护套进行的耐压试验。
3、 成缆工序
控制电缆和信号电缆主要是用于控制设备的线路中,该类电缆需要的根数一般很多,往往做成多芯的。这样不仅使用方便、经济,而且使用三相电源送电的三相电缆成缆在一起,可以使三相磁场抵消,减少损耗。因此,在成缆工序中,是将二芯、三芯,甚至是几十芯绞合在一起。
虽然根据需要绝缘线芯绞合在一起,使用方便经济,但有些电缆是不成缆的,如高压电缆等,这是为了避免结构太大而笨重和技术设备上的原因,制造成单芯电缆。
3.1工艺计算:成缆外径、节距(及测量)、绞向、线芯排列方式、线芯分号与颜色区分。
3.2填充:目的、原则、材料。
3.3包带:材料、搭盖形式、搭盖率、包带宽度、层数。
4、屏蔽工序
4.1、概念1:阻拦外界电磁波的干扰(射频线)或防止电缆中的高频信号对外界产生的干扰(信号线)以及线对间的相互干扰(计算机电缆)。
概念2:中高压电力电缆为均衡电场。
4.2、屏蔽的作用:减弱干扰
吸收能量:涡流损耗
反射能量:电磁波在屏蔽层的界面反射
抵消能量:电磁感应在屏蔽层上产生反向的电磁场
屏蔽层的效果与电磁波的频率有关,频率越高,效果越好。
4.3、屏蔽结构:
4.3.1、铜丝编织:软圆(镀锡)铜丝,TR0.15,TR0.20,TR0.25,密度50~90%之间,结构稳定、产品弯曲形好,省料。缺点:编织速度慢,影响了它的应用范。
4.3.2、铜带屏蔽:将软铜带搭盖式绕包于多芯电缆的缆芯外,铜带厚度取决于成缆前直径和电缆自重。
4.3.3、金属复合膜绕包屏蔽:以铝塑、铜塑或钢或钢塑复合薄膜搭盖绕包或纵向搭盖于缆芯外,此种结构覆盖率可达100%,屏蔽效果好。如市内通信电缆。
4.3.4、综合屏蔽结构:即由不同形式的屏蔽综合应用。
应用1:铜带与钢带组合,铜带是非磁性材料,钢带是磁性材料,两者组合能屏蔽多种电磁波(高频、低频、强磁性电磁波等)
应用2:包上铝箔后纵向放置1~4根细铜丝,铜丝的作用是增加屏蔽的传导性,该轻型结构常用于柔软的电线电缆。
4.3.5、分屏加总屏结构:将一根、一组或每个线对单独用铝箔或铜丝编织屏蔽,成缆后再加总屏蔽的结构。
4.3.6、其他:细铜丝绕包屏蔽。如话筒连接线。
4.4、产品型号:KVVP、RVVP、KVVRP、DJYPVP、KVVP22等。
4.5、机械性能:伸长率:15%   直流电阻:0.017241Ω.mm2/m    外观光亮
4.6、编织工艺参数:编织节距、编织角:30-60度、编织密度、编织外径。
编织密度P:被线股遮盖的表面与整个产品表面之比。P=1则无缝;P<1则有缝隙。
      P=(2p-p2)100%          式中:单向覆盖率p=a.n.d/h.cosα
        a——锭子数的二分之一         d——单根直径
n——金属丝根数              α——编织角α=arctgh/π(D+t)
    4.7、编织质量问题:
    4.7.1、节距不均匀:牵引圈数少,打滑;锭子转速与牵引速度不匹配。
    4.7.2、密度不符合要求:与锭子数、根数、直径、节距、编织角有关。
    4.7.3、密度不均匀:线股张力靠弹簧控制,不均匀。
4.7.4、编织层有洞:断线造成,并丝张力不均匀;收线积压;锭子张力不均匀;断线时修理不当。
4.8、生产设备
5、护套工序
6、包装:成圈与成盘。
第三节   挤塑工艺
一、 挤出设备
    塑料挤出机组:通常由放线及放线张力装置、校直装置、主机、控制系统、冷却系统、计米器、耐压装置、牵引装置、收线张力调节装置、排线和收线机构组成。
(一)、辅助装置
1、放线装置
对放线机构的基本技术要求:放线速度要均衡而不应有跳动;线盘的装、御要方便、迅速;动转灵活、安全可靠性大;能为连续生产提供保障。
2、校直装置:校正线芯,防止因线芯的弯曲而产生偏芯。
3、预热装置
烘干半制品,这对于以吸湿性材料作垫层绕包的半制品,通过预热能有效的烘除其中的水分和湿气,防止潮气的作用使护套中出现气孔的可能;对于绝缘层,尤其是薄壁挤出,不能允许气孔的存在,线芯在挤出前通过高温预热,进行彻底清除表面水分和油污,还可减小温差,稳定挤出量,保证挤出质量。
4、冷却装置:冷却的主要形式有风冷和水冷。
5、耐压试验装置
为了发现并消除线芯塑料绝缘层的薄弱结构,及时发现挤出的缺陷,最大限度地减少废品。
6、牵引装置:实现电线电缆挤塑过程的边疆直线运动。型式有轮式和履带式。
7、收排线机构:实现收线盘制品排列均匀、整齐。
8、其它辅助装置:包括计米器、印字装置等。
(二)、主机
塑料挤出机组的主机,即螺杆挤出机。挤出机由控制系统、传动系统和挤压成型系统组成。
挤塑机命名:根据螺杆直径大小命名。
1、 挤出机的控制系统
包括加热系统、冷却系统及工艺测量系统。
加热系统:电缆绝缘及护套挤出是根据热塑性塑料变形我特性,使之处于粘流态进行的。塑料挤出机控制系统中的加热系统就是实现塑料物态转变的重要设施。
冷却系统:
包括螺杆冷却和机身冷却。
塑料挤出是在加热情况下进行的,而挤出机在开始连续工作后,又是一个磨擦生热的过程,导致温度升高,当温度升高过大,则会生产“烧焦”和塑料的分解。为防止挤出过程中温度过高,须对螺杆和机身进行冷却,以达到塑料挤出的“最佳塑化温度”。
2、 挤塑机的挤压成型系统
主要包括:加料装置、机筒、螺杆、过滤板、机头及模具。
机筒:由内、外套筒组成。内套与外套共同接受电加热,对机身起“热源”作用,与螺杆配合,实现对塑料的破碎、软化、融熔、塑化、排气并压实,向成型系统连续而均匀地输送胶料的作用。
螺杆:挤出机的“心脏”,只有螺杆的运动才能完成塑料挤出。螺杆的旋转产生剪切力,使塑料破碎;螺杆的转动产生推力,使破碎的塑料连续前进并因此产生挤出压力,并由这个挤出压力的作用,在筛板及压力所及的其他部位产生反作用力,造成塑料的迥流及搅拌,从而实现挤塑过程的全面均衡。
螺杆的分段及各区段的基本职能:
(1) 进料段:主要是对塑料进行压实和输送。
(2) 塑化段:作用是将加料段送来的塑料进一步压实和塑化,将塑料中夹有的空气压回到加料口处排出,并改善塑料的热传导性能。
(3) 均化段:作用是将塑化段已经塑化好的粘流态塑料,使之定压、定量和定温地从机头中挤出。
机头:作用是使出膛的胶料进一步压实,为成型提供较为密实结构的胶料。
二、挤塑原理
挤出机挤出原理是利用螺纹形状的螺杆在加热的料筒中旋转,将料斗中送来的塑料向前挤压,使塑料逐渐受热,均匀塑化,通过机头和模具,将塑料挤包在线芯上。
    1、挤出过程中塑料的流动机理
塑料在挤出机中完成可塑成型是一个复杂的物理过程,即包括了破碎、融熔、塑化、排气、压实并最后成型。挤出过程可分为三个阶段:塑化段,成型段,定型段。
(1)    塑化段
指塑料的混合、熔融和均化,它是在机筒内完成的。经过螺杆的旋转作用,使塑料由颗粒状固体变为可塑化的粘流体。塑料在塑化阶段取得热量的来源有两个方面:一是机筒外部的电加热,二是螺杆放置时产生的磨擦热。起初的热量是由机筒外部的电加热产生的,当正常开车后,热量则由螺杆旋转物料在压缩、剪切、搅拌过程中与机筒内壁的磨擦和物料分子间的内磨擦产生。
(2) 成型段
它是在机头内进行的。由于螺杆旋转和压力作用,把粘流体推向机头,经机头内的模具使粘流体成型为所需要的各种尺寸和形状的挤包材料,并包覆在导体或缆芯外。
(3) 定型阶段
它是在冷却水槽中进行的。塑料挤包层经过冷却后由无定型的塑料状态变为定型的固体状态。
2、挤出过程中塑料的流动状态
螺杆的旋转使塑料推移,由于机头中的模具、过滤网和过滤板的阻力,使塑料在前进中产生反作用力,这使塑料在螺杆和机筒中的流动复杂化。通常将塑料的流动状态看成是由正流、倒流、横流和漏流这四种流动形式组合的。
(1) 正流:物料沿着螺槽向机头方向流动,也即正方向流动。这种流动是由螺杆旋转的推挤造成的,塑料的挤出就是由这种流动产生的。
(2) 逆流:逆流与正流的方向相反,它是由机头,模具,过滤网等对塑料反压力所引起的。所以也称反压流动。
(3) 横流:沿X轴方向也就是与螺纹相垂直方向的流动。它也是螺杆旋转时推挤所造成的流动。塑料沿X方向流动,到达螺纹侧壁时,料流便向Y方向流动,以后又被料筒或螺杆挡住,不得不改变流向,这样便形成了环流,这种流动对物料的混合,热交换和塑化影响很大,但对总的生产影响不显著,一般都不考虑。
(4) 漏流:漏流也是由于螺杆头部模具、机头、滤网等对塑料的反压力引起的,漏流不是在螺槽中运动,而是产生在螺纹顶端和料筒之间,螺杆与料筒的间隙通常很小,所以流动速率要比正流和逆流小得多,漏流一般讲是我们挤塑不欢迎的,漏流过多会造成一部分塑料在机身内停留时间过长,使料变烂、变粘,甚至导致塑料分解。
3、挤出质量
挤出质量是指:塑料的塑化情况是否良好,几何尺寸是否均一。
决定塑化状况除塑料本身之外,主要是温度和剪切应变率及作用时间等因素,挤出温度过高不但造成挤出压力的波动,且导致塑料的分解,因此挤出温度应按工艺温度控制。外施温度必须留有余地,使其充分塑化往往依赖于挤出中的热交换和塑料在挤出过程中的受热时间的处延长。确保塑化的重要考虑之一是提高螺杆旋转时塑料所产生的剪切应变率,以达到机械混合均匀,挤出热交换均衡,并由此为塑化均匀提供保障。
几何尺寸均一,指外径的均匀及径向厚度的一致,即消除所谓的“竹节形”和“偏芯”。
三、 挤出工艺
1、温度控制
由于塑料品种的不同,甚至同种塑料(如PE)由于其结构组成的不同,其挤出温度也不尽相同。
各种塑料挤出尽管使用温度高低不一,但都有一个普遍规律,即从加料段到模口止都有一个温度低——高——低的变化规律。
加料段采用低温,变这是由加料段承担的“任务”决定的,加料段权产生足够的推力,机械剪切并搅拌混合,如温度过高,使塑料早期熔融,不但导致挤出过程中的分解,而且引起“打滑”,造成挤出压力波动,并且过早熔融而致混合不充分,塑化不均匀,所以这段温度一般用低温。
熔融段温度要有较大幅度的提高,这是因为塑料在该段要实现塑化的缘故,只有达到一定的温度才能确保大部份组成得以塑化。
均化段,塑料在熔融段已大部份塑化,而其中小部份高分子组成尚未开始塑化,而进入均压段,这部份组成尽管很少,但其塑化是必须实现的,而其塑化的温度往往需更高,因此均化段的挤出温度有所升高是必要的,有些时候(在挤出稳定后),可以维持不变,而赖以塑化时间的延续,实现充分塑化。
机脖的温度要保持均压段的温度或稍有降低,这是因为塑胶出过滤板后变旋转运动为直线运动,且由滤板将塑胶分散为条状物,必须在其熔融态将其彼此压实。
机头承接已塑化且由机脖压实的胶料,起继续挤压使之密实作用。塑胶在此有固定的表层与机头内壁长期接触,若温度过高,势必出现分解甚至是焦烧,特别是在机头的死角处,因此机头的温度一般有所下降。
模口,模口的温度根据材料配方的不同有升高也有降低。温度升高可以改观表面光亮,但过高,会造成表层分解和成型的困难,产品难于定型。
2、 挤出速度
挤出速度和螺杆转速成正比,在一般情况下,提高螺杆转速来提高挤出机的生产能力,实现高速挤出。但螺杆转速增加,一方面由于增强剪切作用,使粘性耗散热量增加;另一方面,在没有机头压力控制的情况下,螺杆转速增加,流率增加,物料在机内停留的时间缩短,而且后者的影响超过前面,会因熔融长度延长至均煞费苦化段而破坏正常的挤出过程。所以需要增加螺杆转速来提高挤出速度时,还必须增加加热温度或采用控制机头压力才能达到目的。
塑料的挤出速度或塑化的好坏与使用的塑料材质和温度控制有关,各种塑料的塑化温度有所不同。如果要快速挤出塑料,只有材质优良、温度适当才能实现。另外挤出速度与挤出厚度也有关。
3、 牵引速度
要求牵引速度均匀稳定,与螺杆转速协调,以保证挤出厚度和产品外径的均匀性。如牵引速度不稳定,挤出外径易形成竹节状,牵引过慢时挤出厚度大,且发生堆胶或空管现象;过快造成挤出拉薄拉细,甚至出现脱胶漏包现象。
4、 冷却
分为螺杆冷却、机身冷却和产品冷却。
1、螺杆冷却
作用是消除磨擦过热,稳定挤出压力,促使塑料搅拌均匀,提高塑化质量。
2、机身冷却
作用是增加机筒散热,克服磨擦过热形成的温升。
3、产品冷却
作用是确保成品几何形状和内部结构的重要措施。
第四节          成缆工艺(单独)
第五节    屏蔽工艺(见前面)
第六节    成圈工艺
、 导 体:电工圆铜、铝线GB/T3956。。符合
1.1分 类:第1、2种——实心、绞合导体。用于固定敷设。
第5、6种——软结构导体。用于移动场合。
1.2电性能:电阻率TR:不大于0.017241Ωmm2/m
                   TY:φ2.0mm以下0.01796    φ2.0mm以上0.01777
1.3机械性能:密度:铜8.89g/cm3     铝2.7 g/cm3
抗拉强度:TR200~240MPa   TY350~450 MPa
延 伸 率:TR20%~30%     TY0.5%~4.5%
1.4导体形状:圆形、扇形、瓦形······
2、绝缘
2.1 绝缘料:
  PVC(聚氯乙烯)——机械性能优越,一般电性能良好,对大气和酸、碱、有机化学药品较稳定,且有一定的耐电晕、耐潮、不延燃特性,加工简单,成本低,广泛应用于绝缘和护套。
       PE(聚乙烯)——是一种乳白色塑料,呈蜡状且透明,是电线电缆较理想的绝缘和护套料。
优点:①优异的电气性能。绝缘电阻和耐电强度高。在较宽的频率范围内,介电常数和介质损耗角正切值小,且不受频率变化的影响,作为通信电缆的绝缘材料,是几乎理想的一种介质。②机械性能较好,富有可挠性,且强韧,耐容性好。③耐老化性能、低温耐寒性能及耐化学稳定性好。④耐水性好,吸水率极低。⑤透气性大,比重轻、具有良好的加工性能,不易分解等。
缺点:熔融温度低(140~160℃),一旦发生事故短路或严重过载,会造成线路中因聚乙烯熔融、流淌而损坏。
XLPE——通过化学或物理方法,使链状大分子中的双键打开,与其他大分子的双键相连,形成相互交叉连接的立体、互联的分子结构。聚乙烯经过交联后,从热塑性变为热固性材料,物理机械性能大大提高,热性能明显改善。
 交联方法:干法与湿法交联:蒸汽加热称为湿法,电加热并充氮气称为干法。
            温水(硅烷)交联:挤出后浸于热水中进行化学交联。
            辐照交联:加入敏化剂后在一定强度的电子束照射下完成。
        氟塑料——分子结构中含有氟原子的塑料,总称为氟塑料。
             优点:具有更高的耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐候、电绝缘性、不吸水以及低的摩擦系数等特性。常用的有:聚四氟乙烯(F4)和聚全氟乙丙烯(F46)。使用温度分别为260℃、200℃。
         硅橡胶——柔软。
      2.2 绝缘厚度
       绝缘厚度是绝缘结构最重要的尺寸,电场影响最严重的是绝缘最薄点,因此对绝缘厚度必须同时考虑几项指标。
     2.2.1标称厚度:是设计和工艺上控制的厚度。
     2.2.2最薄点厚度:同一圆截面上绝缘最薄一点的厚度。为标称厚度的90%-0.1mm。
     2.2.3最厚点厚度:同一圆截面上绝缘最厚一点的厚度。不作规定。
     2.2.4平均厚度:沿同一截面六等份测量6点,求其平均值。要求:不小于标称厚度。
     2.2.5 绝缘厚度的椭圆度:(最厚点厚度-最薄点厚度)/平均厚度*%
     2.2.6 火检机:为了发现并消除绝缘层的薄弱结构,及时发现挤出中的缺陷,最大限度的减少废品,而对绝缘或护套进行的耐压试验。
3、 成缆工序
控制电缆和信号电缆主要是用于控制设备的线路中,该类电缆需要的根数一般很多,往往做成多芯的。这样不仅使用方便、经济,而且使用三相电源送电的三相电缆成缆在一起,可以使三相磁场抵消,减少损耗。因此,在成缆工序中,是将二芯、三芯,甚至是几十芯绞合在一起。
虽然根据需要绝缘线芯绞合在一起,使用方便经济,但有些电缆是不成缆的,如高压电缆等,这是为了避免结构太大而笨重和技术设备上的原因,制造成单芯电缆。
3.1工艺计算:成缆外径、节距(及测量)、绞向、线芯排列方式、线芯分号与颜色区分。
3.2填充:目的、原则、材料。
3.3包带:材料、搭盖形式、搭盖率、包带宽度、层数。
4、屏蔽工序
4.1、概念1:阻拦外界电磁波的干扰(射频线)或防止电缆中的高频信号对外界产生的干扰(信号线)以及线对间的相互干扰(计算机电缆)。
概念2:中高压电力电缆为均衡电场。
4.2、屏蔽的作用:减弱干扰
吸收能量:涡流损耗
反射能量:电磁波在屏蔽层的界面反射
抵消能量:电磁感应在屏蔽层上产生反向的电磁场
屏蔽层的效果与电磁波的频率有关,频率越高,效果越好。
4.3、屏蔽结构:
4.3.1、铜丝编织:软圆(镀锡)铜丝,TR0.15,TR0.20,TR0.25,密度50~90%之间,结构稳定、产品弯曲形好,省料。缺点:编织速度慢,影响了它的应用范。
4.3.2、铜带屏蔽:将软铜带搭盖式绕包于多芯电缆的缆芯外,铜带厚度取决于成缆前直径和电缆自重。
4.3.3、金属复合膜绕包屏蔽:以铝塑、铜塑或钢或钢塑复合薄膜搭盖绕包或纵向搭盖于缆芯外,此种结构覆盖率可达100%,屏蔽效果好。如市内通信电缆。
4.3.4、综合屏蔽结构:即由不同形式的屏蔽综合应用。
应用1:铜带与钢带组合,铜带是非磁性材料,钢带是磁性材料,两者组合能屏蔽多种电磁波(高频、低频、强磁性电磁波等)
应用2:包上铝箔后纵向放置1~4根细铜丝,铜丝的作用是增加屏蔽的传导性,该轻型结构常用于柔软的电线电缆。
4.3.5、分屏加总屏结构:将一根、一组或每个线对单独用铝箔或铜丝编织屏蔽,成缆后再加总屏蔽的结构。
4.3.6、其他:细铜丝绕包屏蔽。如话筒连接线。
4.4、产品型号:KVVP、RVVP、KVVRP、DJYPVP、KVVP22等。
4.5、机械性能:伸长率:15%   直流电阻:0.017241Ω.mm2/m    外观光亮
4.6、编织工艺参数:编织节距、编织角:30-60度、编织密度、编织外径。
编织密度P:被线股遮盖的表面与整个产品表面之比。P=1则无缝;P<1则有缝隙。
      P=(2p-p2)100%          式中:单向覆盖率p=a.n.d/h.cosα
        a——锭子数的二分之一         d——单根直径
n——金属丝根数              α——编织角α=arctgh/π(D+t)
    4.7、编织质量问题:
    4.7.1、节距不均匀:牵引圈数少,打滑;锭子转速与牵引速度不匹配。
    4.7.2、密度不符合要求:与锭子数、根数、直径、节距、编织角有关。
    4.7.3、密度不均匀:线股张力靠弹簧控制,不均匀。
4.7.4、编织层有洞:断线造成,并丝张力不均匀;收线积压;锭子张力不均匀;断线时修理不当。
4.8、生产设备
5、护套工序
6、包装:成圈与成盘。
第三节   挤塑工艺
一、 挤出设备
    塑料挤出机组:通常由放线及放线张力装置、校直装置、主机、控制系统、冷却系统、计米器、耐压装置、牵引装置、收线张力调节装置、排线和收线机构组成。
(一)、辅助装置
1、放线装置
对放线机构的基本技术要求:放线速度要均衡而不应有跳动;线盘的装、御要方便、迅速;动转灵活、安全可靠性大;能为连续生产提供保障。
2、校直装置:校正线芯,防止因线芯的弯曲而产生偏芯。
3、预热装置
烘干半制品,这对于以吸湿性材料作垫层绕包的半制品,通过预热能有效的烘除其中的水分和湿气,防止潮气的作用使护套中出现气孔的可能;对于绝缘层,尤其是薄壁挤出,不能允许气孔的存在,线芯在挤出前通过高温预热,进行彻底清除表面水分和油污,还可减小温差,稳定挤出量,保证挤出质量。
4、冷却装置:冷却的主要形式有风冷和水冷。
5、耐压试验装置
为了发现并消除线芯塑料绝缘层的薄弱结构,及时发现挤出的缺陷,最大限度地减少废品。
6、牵引装置:实现电线电缆挤塑过程的边疆直线运动。型式有轮式和履带式。
7、收排线机构:实现收线盘制品排列均匀、整齐。
8、其它辅助装置:包括计米器、印字装置等。
(二)、主机
塑料挤出机组的主机,即螺杆挤出机。挤出机由控制系统、传动系统和挤压成型系统组成。
挤塑机命名:根据螺杆直径大小命名。
1、 挤出机的控制系统
包括加热系统、冷却系统及工艺测量系统。
加热系统:电缆绝缘及护套挤出是根据热塑性塑料变形我特性,使之处于粘流态进行的。塑料挤出机控制系统中的加热系统就是实现塑料物态转变的重要设施。
冷却系统:
包括螺杆冷却和机身冷却。
塑料挤出是在加热情况下进行的,而挤出机在开始连续工作后,又是一个磨擦生热的过程,导致温度升高,当温度升高过大,则会生产“烧焦”和塑料的分解。为防止挤出过程中温度过高,须对螺杆和机身进行冷却,以达到塑料挤出的“最佳塑化温度”。
2、 挤塑机的挤压成型系统
主要包括:加料装置、机筒、螺杆、过滤板、机头及模具。
机筒:由内、外套筒组成。内套与外套共同接受电加热,对机身起“热源”作用,与螺杆配合,实现对塑料的破碎、软化、融熔、塑化、排气并压实,向成型系统连续而均匀地输送胶料的作用。
螺杆:挤出机的“心脏”,只有螺杆的运动才能完成塑料挤出。螺杆的旋转产生剪切力,使塑料破碎;螺杆的转动产生推力,使破碎的塑料连续前进并因此产生挤出压力,并由这个挤出压力的作用,在筛板及压力所及的其他部位产生反作用力,造成塑料的迥流及搅拌,从而实现挤塑过程的全面均衡。
螺杆的分段及各区段的基本职能:
(1) 进料段:主要是对塑料进行压实和输送。
(2) 塑化段:作用是将加料段送来的塑料进一步压实和塑化,将塑料中夹有的空气压回到加料口处排出,并改善塑料的热传导性能。
(3) 均化段:作用是将塑化段已经塑化好的粘流态塑料,使之定压、定量和定温地从机头中挤出。
机头:作用是使出膛的胶料进一步压实,为成型提供较为密实结构的胶料。
二、挤塑原理
挤出机挤出原理是利用螺纹形状的螺杆在加热的料筒中旋转,将料斗中送来的塑料向前挤压,使塑料逐渐受热,均匀塑化,通过机头和模具,将塑料挤包在线芯上。
    1、挤出过程中塑料的流动机理
塑料在挤出机中完成可塑成型是一个复杂的物理过程,即包括了破碎、融熔、塑化、排气、压实并最后成型。挤出过程可分为三个阶段:塑化段,成型段,定型段。
(1)    塑化段
指塑料的混合、熔融和均化,它是在机筒内完成的。经过螺杆的旋转作用,使塑料由颗粒状固体变为可塑化的粘流体。塑料在塑化阶段取得热量的来源有两个方面:一是机筒外部的电加热,二是螺杆放置时产生的磨擦热。起初的热量是由机筒外部的电加热产生的,当正常开车后,热量则由螺杆旋转物料在压缩、剪切、搅拌过程中与机筒内壁的磨擦和物料分子间的内磨擦产生。
(2) 成型段
它是在机头内进行的。由于螺杆旋转和压力作用,把粘流体推向机头,经机头内的模具使粘流体成型为所需要的各种尺寸和形状的挤包材料,并包覆在导体或缆芯外。
(3) 定型阶段
它是在冷却水槽中进行的。塑料挤包层经过冷却后由无定型的塑料状态变为定型的固体状态。
2、挤出过程中塑料的流动状态
螺杆的旋转使塑料推移,由于机头中的模具、过滤网和过滤板的阻力,使塑料在前进中产生反作用力,这使塑料在螺杆和机筒中的流动复杂化。通常将塑料的流动状态看成是由正流、倒流、横流和漏流这四种流动形式组合的。
(1) 正流:物料沿着螺槽向机头方向流动,也即正方向流动。这种流动是由螺杆旋转的推挤造成的,塑料的挤出就是由这种流动产生的。
(2) 逆流:逆流与正流的方向相反,它是由机头,模具,过滤网等对塑料反压力所引起的。所以也称反压流动。
(3) 横流:沿X轴方向也就是与螺纹相垂直方向的流动。它也是螺杆旋转时推挤所造成的流动。塑料沿X方向流动,到达螺纹侧壁时,料流便向Y方向流动,以后又被料筒或螺杆挡住,不得不改变流向,这样便形成了环流,这种流动对物料的混合,热交换和塑化影响很大,但对总的生产影响不显著,一般都不考虑。
(4) 漏流:漏流也是由于螺杆头部模具、机头、滤网等对塑料的反压力引起的,漏流不是在螺槽中运动,而是产生在螺纹顶端和料筒之间,螺杆与料筒的间隙通常很小,所以流动速率要比正流和逆流小得多,漏流一般讲是我们挤塑不欢迎的,漏流过多会造成一部分塑料在机身内停留时间过长,使料变烂、变粘,甚至导致塑料分解。
3、挤出质量
挤出质量是指:塑料的塑化情况是否良好,几何尺寸是否均一。
决定塑化状况除塑料本身之外,主要是温度和剪切应变率及作用时间等因素,挤出温度过高不但造成挤出压力的波动,且导致塑料的分解,因此挤出温度应按工艺温度控制。外施温度必须留有余地,使其充分塑化往往依赖于挤出中的热交换和塑料在挤出过程中的受热时间的处延长。确保塑化的重要考虑之一是提高螺杆旋转时塑料所产生的剪切应变率,以达到机械混合均匀,挤出热交换均衡,并由此为塑化均匀提供保障。
几何尺寸均一,指外径的均匀及径向厚度的一致,即消除所谓的“竹节形”和“偏芯”。
三、 挤出工艺
1、温度控制
由于塑料品种的不同,甚至同种塑料(如PE)由于其结构组成的不同,其挤出温度也不尽相同。
各种塑料挤出尽管使用温度高低不一,但都有一个普遍规律,即从加料段到模口止都有一个温度低——高——低的变化规律。
加料段采用低温,变这是由加料段承担的“任务”决定的,加料段权产生足够的推力,机械剪切并搅拌混合,如温度过高,使塑料早期熔融,不但导致挤出过程中的分解,而且引起“打滑”,造成挤出压力波动,并且过早熔融而致混合不充分,塑化不均匀,所以这段温度一般用低温。
熔融段温度要有较大幅度的提高,这是因为塑料在该段要实现塑化的缘故,只有达到一定的温度才能确保大部份组成得以塑化。
均化段,塑料在熔融段已大部份塑化,而其中小部份高分子组成尚未开始塑化,而进入均压段,这部份组成尽管很少,但其塑化是必须实现的,而其塑化的温度往往需更高,因此均化段的挤出温度有所升高是必要的,有些时候(在挤出稳定后),可以维持不变,而赖以塑化时间的延续,实现充分塑化。
机脖的温度要保持均压段的温度或稍有降低,这是因为塑胶出过滤板后变旋转运动为直线运动,且由滤板将塑胶分散为条状物,必须在其熔融态将其彼此压实。
机头承接已塑化且由机脖压实的胶料,起继续挤压使之密实作用。塑胶在此有固定的表层与机头内壁长期接触,若温度过高,势必出现分解甚至是焦烧,特别是在机头的死角处,因此机头的温度一般有所下降。
模口,模口的温度根据材料配方的不同有升高也有降低。温度升高可以改观表面光亮,但过高,会造成表层分解和成型的困难,产品难于定型。
2、 挤出速度
挤出速度和螺杆转速成正比,在一般情况下,提高螺杆转速来提高挤出机的生产能力,实现高速挤出。但螺杆转速增加,一方面由于增强剪切作用,使粘性耗散热量增加;另一方面,在没有机头压力控制的情况下,螺杆转速增加,流率增加,物料在机内停留的时间缩短,而且后者的影响超过前面,会因熔融长度延长至均煞费苦化段而破坏正常的挤出过程。所以需要增加螺杆转速来提高挤出速度时,还必须增加加热温度或采用控制机头压力才能达到目的。
塑料的挤出速度或塑化的好坏与使用的塑料材质和温度控制有关,各种塑料的塑化温度有所不同。如果要快速挤出塑料,只有材质优良、温度适当才能实现。另外挤出速度与挤出厚度也有关。
3、 牵引速度
要求牵引速度均匀稳定,与螺杆转速协调,以保证挤出厚度和产品外径的均匀性。如牵引速度不稳定,挤出外径易形成竹节状,牵引过慢时挤出厚度大,且发生堆胶或空管现象;过快造成挤出拉薄拉细,甚至出现脱胶漏包现象。
4、 冷却
分为螺杆冷却、机身冷却和产品冷却。
1、螺杆冷却
作用是消除磨擦过热,稳定挤出压力,促使塑料搅拌均匀,提高塑化质量。
2、机身冷却
作用是增加机筒散热,克服磨擦过热形成的温升。
3、产品冷却
作用是确保成品几何形状和内部结构的重要措施。
 

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