淺談低頻線纜的制作工藝

楊貴云

摘要：隨著航空航天技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代電氣系統(tǒng)日益復(fù)雜化、集成化，含有線纜的復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品在生活中應(yīng)用日益廣泛，并且由于線纜本身屬于柔性體、其工藝復(fù)雜多變、難以確定，線纜的裝配不僅需要滿足產(chǎn)品功能的要求，還需要綜合考慮電氣性能、電磁兼容性、環(huán)境狀況等多方面因素，因此復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品的線纜裝配工藝規(guī)劃就成為一個(gè)工藝難題。本文根據(jù)實(shí)際工程需求，低頻線纜裝配工藝規(guī)劃和仿真技術(shù)進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：低頻線纜；制作工藝

引言：

低頻線纜的制造與大多數(shù)機(jī)電產(chǎn)品的生產(chǎn)方式是完全不同的。機(jī)電產(chǎn)品通常采用將另件裝配成部件、多個(gè)部件再裝配成單臺(tái)產(chǎn)品，產(chǎn)品以臺(tái)數(shù)或件數(shù)計(jì)量。低頻線纜是以長(zhǎng)度為基本計(jì)量單位。所有低頻線纜都是從導(dǎo)體加工開(kāi)始，在導(dǎo)體的外圍一層一層地加上絕緣、屏蔽、成纜、護(hù)層等而制成低頻線纜產(chǎn)品。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，疊加的層次就越多。

一、低頻線纜產(chǎn)品制造的工藝特性

1.大長(zhǎng)度連續(xù)疊加組合生產(chǎn)方式，大長(zhǎng)度連續(xù)疊加組合生產(chǎn)方式，對(duì)低頻線纜生產(chǎn)的影響是全局性和控制性的，這涉及和影響到：

1.1生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備布置生產(chǎn)車(chē)間的各種設(shè)備必須按產(chǎn)品要求的工藝流程合理排放，使各階段的半成品，順次流轉(zhuǎn)。設(shè)備配置要考慮生產(chǎn)效率不同而進(jìn)行生產(chǎn)能力的平衡，有的設(shè)備可能必須配置兩臺(tái)或多臺(tái)，才能使生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力得以平衡。從而設(shè)備的合理選配組合和生產(chǎn)場(chǎng)地的布置，必須根據(jù)產(chǎn)品和生產(chǎn)量來(lái)平衡綜合考慮。

1.2生產(chǎn)組織管理生產(chǎn)組織管理必須科學(xué)合理、周密準(zhǔn)確、嚴(yán)格細(xì)致，操作者必須一絲不茍地按工藝要求執(zhí)行，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)影響工藝流程的通暢，影響產(chǎn)品的質(zhì)量和交貨。特別是多芯電纜，某一個(gè)線對(duì)或基本單元長(zhǎng)度短了，或者質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，則整根電纜就會(huì)長(zhǎng)度不夠，造成報(bào)廢。反之，如果某個(gè)單元長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，則必須鋸去造成浪費(fèi)

1.3質(zhì)量管理大長(zhǎng)度連續(xù)疊加組合的生產(chǎn)方式，使生產(chǎn)過(guò)程中任何一個(gè)環(huán)節(jié)、瞬時(shí)發(fā)生一點(diǎn)問(wèn)題，就會(huì)影響整根電纜質(zhì)量。質(zhì)量缺陷越是發(fā)生在內(nèi)層，而且沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)終止生產(chǎn)，那么造成的損失就越大。因?yàn)榈皖l線纜的生產(chǎn)不同于組裝式的產(chǎn)品，可以拆開(kāi)重裝及更換另件；低頻線纜的任一部件或工藝過(guò)程的質(zhì)量問(wèn)題，對(duì)這根電纜幾乎是無(wú)法挽回和彌補(bǔ)的。事后的處理都是十分消極的，不是鋸短就是降級(jí)處理，要么報(bào)廢整條電纜。它無(wú)法拆開(kāi)重裝。低頻線纜的質(zhì)量管理，必須貫串整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。質(zhì)量管理檢查部門(mén)要對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程巡回檢查、操作人自檢、上下工序互檢，這是保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要保證和手段。

2.生產(chǎn)工藝門(mén)類(lèi)多、物料流量大低頻線纜制造涉及的工藝門(mén)類(lèi)廣泛，從有色金屬的熔煉和壓力加工，到塑料、橡膠、油漆等化工技術(shù)；纖維材料的繞包、編織等的紡織技術(shù)，到金屬材料的繞包及金屬帶材的縱包、焊接的金屬成形加工工藝等等。低頻線纜制造所用的各種材料，不但類(lèi)別、品種、規(guī)格多，而且數(shù)量大。因此，各種材料的用量、備用量、批料周期與批量必須核定。同時(shí)，對(duì)廢品的分解處理、回收，重復(fù)利用及廢料處理，作為管理的一個(gè)重要內(nèi)容，做好材料定額管理、重視節(jié)約工作。低頻線纜生產(chǎn)中，從原材料及各種輔助材料的進(jìn)出、存儲(chǔ)，各工序半成品的流轉(zhuǎn)到產(chǎn)品的存放、出廠，物料流量大，必須合理布局、動(dòng)態(tài)管理。

3.專(zhuān)用設(shè)備多低頻線纜制造使用具有本行業(yè)工藝特點(diǎn)的專(zhuān)用生產(chǎn)設(shè)備，以適應(yīng)線纜產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能要求，滿足大長(zhǎng)度連續(xù)并盡可能高速生產(chǎn)的要求，從而形成了線纜制造的專(zhuān)用設(shè)備系列。如擠塑機(jī)系列、拉線機(jī)系列、絞線機(jī)系列、繞包機(jī)系列等。低頻線纜的制造工藝和專(zhuān)用設(shè)備的發(fā)展密切相關(guān)，互相促進(jìn)。新工藝要求，促進(jìn)新專(zhuān)用設(shè)備的產(chǎn)生和發(fā)展；反過(guò)來(lái)，新專(zhuān)用設(shè)備的開(kāi)發(fā)，又提高促進(jìn)了新工藝的推廣和應(yīng)用。如拉絲、退火、擠出串聯(lián)線；物理發(fā)泡生產(chǎn)線等專(zhuān)用設(shè)備，促進(jìn)了低頻線纜制造工藝的發(fā)展和提高，提高了電纜的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

二、低頻線纜的主要工藝：

低頻線纜是通過(guò)：拉制、絞制、包覆三種工藝來(lái)制作完成的，型號(hào)規(guī)格越復(fù)雜，重復(fù)性越高。

1.拉制在金屬壓力加工中.在外力作用下使金屬?gòu)?qiáng)行通過(guò)模具，金屬橫截面積被壓縮，并獲得所要求的橫截面積形狀和尺寸的技術(shù)加工方法稱(chēng)為金屬拉制。拉制工藝分：?jiǎn)谓z拉制和絞制拉制。

2.絞制為了提高低頻線纜的柔軟度、整體度，讓兩根以上的單線，按著規(guī)定的方向交織在一起稱(chēng)為絞制。絞制工藝分：導(dǎo)體絞制、成纜、編織、鋼絲裝鎧和纏繞。

3.包覆根據(jù)對(duì)低頻線纜不同的性能要求，采用專(zhuān)用的設(shè)備在導(dǎo)體的外面包覆不同的材料。包覆工藝分：

3.1擠包：橡膠、塑料、鉛、鋁等材料。

3.2縱包：橡皮、皺紋鋁帶材料。

3.3繞包：帶狀的紙帶、云母帶、無(wú)堿玻璃纖維帶、無(wú)紡布、塑料帶等，線狀的棉紗、絲等纖維材料。

3.4浸涂：絕緣漆、瀝青等.

三、塑料低頻線纜制造的基本工藝流程：

1.銅、鋁單絲拉制低頻線纜常用的銅、鋁桿材，在常溫下，利用拉絲機(jī)通過(guò)一道或數(shù)道拉伸模具的?？?，使其截面減小、長(zhǎng)度增加、強(qiáng)度提高。拉絲是各低頻線纜公司的首道工序，拉絲的主要工藝參數(shù)是配模技術(shù)。

2.單絲退火銅、鋁單絲在加熱到一定的溫度下，以再結(jié)晶的方式來(lái)提高單絲的韌性、降低單絲的強(qiáng)度，以符合低頻線纜對(duì)導(dǎo)電線芯的要求。退火工序關(guān)鍵是杜絕銅絲的氧化.

3.導(dǎo)體的絞制為了提高低頻線纜的柔軟度，以便于敷設(shè)安裝，導(dǎo)電線芯采取多根單絲絞合而成。從導(dǎo)電線芯的絞合形式上，可分為規(guī)則絞合和非規(guī)則絞合。非規(guī)則絞合又分為束絞、同心復(fù)絞、特殊絞合等。為了減少導(dǎo)線的占用面積、縮小電纜的幾何尺寸，在絞合導(dǎo)體的同時(shí)采用緊壓形式，使普通圓形變異為半圓、扇形、瓦形和緊壓的圓形。此種導(dǎo)體主要應(yīng)用在電力電纜上。

4.絕緣擠出塑料低頻線纜主要采用擠包實(shí)心型絕緣層，塑料絕緣擠出的主要技術(shù)要求：

4.1偏心度：擠出的絕緣厚度的偏差值是體現(xiàn)擠出工藝水平的重要標(biāo)志，大多數(shù)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸及其偏差值在標(biāo)準(zhǔn)中均有明確的規(guī)定。

4.2光滑度：擠出的絕緣層表面要求光滑，不得出現(xiàn)表面粗糙、燒焦、雜質(zhì)的不良質(zhì)量問(wèn)題。

4.3致密度：擠出絕緣層的橫斷面要致密結(jié)實(shí)、不準(zhǔn)有肉眼可見(jiàn)的針孔，杜絕有氣泡的存在。

5.成纜對(duì)于多芯的電纜為了保證成型度、減小電纜的外形，一般都需要將其絞合為圓形。絞合的機(jī)理與導(dǎo)體絞制相仿，由于絞制節(jié)徑較大，大多采用無(wú)退扭方式。成纜的技術(shù)要求：一是杜絕異型絕緣線芯翻身而導(dǎo)致電纜的扭彎；二是防止絕緣層被劃傷。大部分電纜在成纜的同時(shí)伴隨另外兩個(gè)工序的完成：一個(gè)是填充，保證成纜后電纜的圓整和穩(wěn)定；一個(gè)是綁扎，保證纜芯不松散。

6.內(nèi)護(hù)層為了保護(hù)絕緣線芯不被鎧裝所疙傷，需要對(duì)絕緣層進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，內(nèi)護(hù)層分：擠包內(nèi)護(hù)層（隔離套）和繞包內(nèi)護(hù)層（墊層）。繞包墊層代替綁扎帶與成纜工序同步進(jìn)行。

7.外護(hù)套外護(hù)套是保護(hù)低頻線纜的絕緣層防止環(huán)境因素侵蝕的結(jié)構(gòu)部分，外護(hù)套的主要作用是提高低頻線纜的機(jī)械強(qiáng)度、防化學(xué)腐蝕、防潮、防水浸人、阻止電纜燃燒等能力。根據(jù)對(duì)電纜的不同要求利用擠塑機(jī)直接擠包塑料護(hù)套。

結(jié)語(yǔ)：

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，柔性線纜裝配工藝規(guī)劃與仿真仍然是具有前瞻性的技術(shù)，涉及學(xué)科領(lǐng)域較為廣泛。但是由于精力、時(shí)間和個(gè)人水平的限制，本文的研究工作內(nèi)容相對(duì)有限，還有一些關(guān)鍵技術(shù)需要解決，還要進(jìn)一步進(jìn)行研究。

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