摘 要:電線電纜的制造工藝種類(lèi)繁多,從有色金屬的熔煉、高分子材料的使用到金屬的組裝等多個(gè)方面都有涉及,且電線電纜制造需要眾多的原材料。在新時(shí)期背景下,為了響應(yīng)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的號(hào)召,倡導(dǎo)綠色環(huán)保理念,電線電纜制造也更新了生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝,以滿足電線電纜制造在生產(chǎn)、質(zhì)量、環(huán)保、成本等多方面的需求,提升新時(shí)期電線電纜制造水平?,F(xiàn)研究了新時(shí)期電線電纜制造工藝的特點(diǎn)、流程及應(yīng)用,對(duì)于促進(jìn)我國(guó)電線電纜制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
關(guān)鍵詞:新時(shí)期;電線電纜;制造工藝
1 新時(shí)期電線電纜制造工藝特點(diǎn)
近年來(lái),我國(guó)制造業(yè)不斷發(fā)展,新技術(shù)、新設(shè)備、新材料的廣泛使用,顛覆了傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造方式,改變了落后的制造工藝,促進(jìn)了制造業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。在電線電纜制造工藝中,隨著新設(shè)備自動(dòng)化程度的不斷提高以及各類(lèi)新型高分子材料的廣泛使用,將電線電纜制造業(yè)帶入了全新的智能化、自動(dòng)化發(fā)展階段。
在新時(shí)期背景下,電線電纜制造工藝也隨之出現(xiàn)了新的特征,主要表現(xiàn)在:電線電纜制造對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的依賴(lài)程度較高,改變了以往由人工操作設(shè)備的生產(chǎn)模式;電線電纜制造過(guò)程中大量使用新型材料,提升了產(chǎn)品性能和材質(zhì)等。
1.1? ? 電線電纜制造設(shè)備的更新
電線電纜的制造涉及復(fù)雜的環(huán)節(jié)和眾多的流程,由于電線電纜制造的特殊性,其規(guī)格、材料、功能各有不同,每個(gè)環(huán)節(jié)所需要使用的設(shè)備也各不相同。在新時(shí)期背景下,電線電纜制造不斷引入全新的制造設(shè)備,有效提升了電線電纜制造效率和水平,節(jié)約了生產(chǎn)成本,同時(shí)能生產(chǎn)出性能更穩(wěn)定、使用壽命更長(zhǎng)的電線電纜產(chǎn)品。
電線電纜制造中所使用的高速拉絲機(jī)、多層繞包機(jī)等設(shè)備,對(duì)設(shè)備操作和制造工藝的要求更為嚴(yán)格,與傳統(tǒng)制造設(shè)備相比,這些設(shè)備的自動(dòng)化、智能化控制程度更高,通過(guò)這些設(shè)備的投入使用,減少了電線電纜制造過(guò)程中由于人為操作帶來(lái)的產(chǎn)品損耗或質(zhì)量問(wèn)題,減少了電線電纜制造中的人為失誤和誤差,提升了產(chǎn)品的整體質(zhì)量。
1.2? ? 電線電纜制造工藝的更新
與新設(shè)備投入使用相匹配的是全新的電線電纜制造技術(shù)的應(yīng)用。在新時(shí)期背景下,電線電纜制造工藝的更新,促進(jìn)了電線電纜制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
為滿足海底超高壓、長(zhǎng)距離電纜的制造要求而研發(fā)的絕緣連續(xù)擠出工藝,對(duì)絕緣高分子材料在長(zhǎng)時(shí)間擠出操作中的穩(wěn)定性提出了較高要求,且要求制造所使用的設(shè)備也要具備長(zhǎng)時(shí)間不斷擠出的能力,同時(shí)需要使用純凈度較高的交聯(lián)聚乙烯絕緣材料,以保障在這種工藝水平下制造出的超高壓電纜能夠滿足實(shí)際使用要求。
此外,還有阻燃耐火電纜的制造工藝也需要使用具有良好的阻燃功能的材料,并配合更加先進(jìn)的設(shè)備和產(chǎn)品設(shè)計(jì),以保障產(chǎn)品制造質(zhì)量。例如:依據(jù)《電纜的導(dǎo)體》(GB/T 3956—2008)規(guī)定,一般情況下固定的電線電纜導(dǎo)體均采用實(shí)心、圓形絞合、可移動(dòng)使用的軟銅,特別是圓形絞合導(dǎo)體。
2 新時(shí)期電線電纜制造工藝流程
電線電纜制造工藝根據(jù)不同的產(chǎn)品類(lèi)型、規(guī)格型號(hào)等存在較大的差異,其中主要包括拉絲、絞合、包覆等幾個(gè)重要的工藝環(huán)節(jié),電線電纜產(chǎn)品要求越高,其制造工藝也更為復(fù)雜,對(duì)各種材料、設(shè)備和技術(shù)的要求也就越高。
2.1? ? 拉絲工藝
電線電纜的金屬圓桿在經(jīng)過(guò)制造模具的膜孔位置時(shí),在拉力作用下容易發(fā)生變形,變形會(huì)縮小電線電纜截面面積,傳統(tǒng)的制造工藝很難達(dá)到良好的控制效果,容易造成產(chǎn)品質(zhì)量不合格的情況,而利用壓力加工工藝,拉絲可以承受多次拉伸,直至產(chǎn)品達(dá)到工藝要求的規(guī)格。
2.2? ? 絞合工藝
電線電纜制造中的絞合工藝,主要是為了增加電線電纜的柔軟度和強(qiáng)度,通過(guò)把多根金屬絲按照一定的順序進(jìn)行排列,然后按照一定的絞合距離將其絞合在一起,就可以得到一根電纜用導(dǎo)體。在電線電纜的絞合過(guò)程中,可以通過(guò)使用各種成型模具,將電線電纜絞合成所需的形狀,以減少電線電纜的原料浪費(fèi)。
2.3? ? 包覆工藝
電線電纜制造中的包覆工藝,一般適用于電纜絕緣層和保護(hù)層的擠出,包括擠包工藝、縱包工藝、繞包工藝等。擠包工藝需要結(jié)合不同的產(chǎn)品類(lèi)型,使用不同的設(shè)備進(jìn)行操作。例如,在制造中等壓力以上的電線電纜時(shí),這種產(chǎn)品的絕緣層和屏蔽層一般需要使用三層擠包設(shè)備來(lái)操作;通信用的同軸電纜,則需要使用物理發(fā)泡擠出機(jī)來(lái)完成擠包;氟塑料絕緣的高溫電纜,在擠包時(shí)絕緣層溫度在300 ℃以上,應(yīng)使用耐高溫的設(shè)備進(jìn)行擠包。縱包工藝一般適用于電線電纜的屏蔽層或保護(hù)層,也需要根據(jù)不同的產(chǎn)品類(lèi)型選擇適合的設(shè)備。例如,縱包鋁塑復(fù)合帶的使用可以屏蔽外來(lái)電場(chǎng)對(duì)電線電纜的干擾,同時(shí)起到防潮的作用;高壓電纜縱包鋁帶在防護(hù)的同時(shí)還可以承載短路電流。
3 新時(shí)期電線電纜制造工藝的應(yīng)用
在新時(shí)期背景下,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和制造業(yè)的快速發(fā)展,電線電纜制造設(shè)備所能發(fā)揮的功能越來(lái)越多,自動(dòng)化程度也越來(lái)越高,對(duì)人的依賴(lài)逐漸減少,同時(shí)電線電纜制造所使用的原材料性能也在不斷提升,各類(lèi)高性能環(huán)保材料的廣泛應(yīng)用,提升了電線電纜的整體質(zhì)量和使用壽命,而這些新設(shè)備和新材料的廣泛應(yīng)用也帶動(dòng)了新的制造工藝的不斷更新和優(yōu)化,新技術(shù)、新材料和新設(shè)備的使用將原本復(fù)雜、落后的制造程序變得更加簡(jiǎn)單高效,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)制造成本更低、效率更高、經(jīng)濟(jì)效益更為可觀的目標(biāo)。
在光伏電纜制造工藝中,傳統(tǒng)的工藝流程是拉絲—絞合—擠絕緣層—擠屏蔽層(保護(hù)層),在這個(gè)生產(chǎn)流程中,絕緣層和屏蔽層的擠包工藝必須分開(kāi)進(jìn)行,既浪費(fèi)了設(shè)備,也消耗了大量能源,同時(shí)還會(huì)占用較多的人力,因此制造效率較低且成本較高。而現(xiàn)在借助高速串聯(lián)擠出設(shè)備,可以在一條生產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)絕緣層和屏蔽層一次性同步擠包,從電纜導(dǎo)體的絕緣層擠出到保護(hù)層的擠出都在同一條生產(chǎn)線上完成,在制造完成后進(jìn)行輻照,借助這一全新的工藝和生產(chǎn)線,降低了能源消耗,提升了電線電纜制造效率,同時(shí)減少了人力成本,實(shí)現(xiàn)了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的顯著提升。
4 結(jié)語(yǔ)
新時(shí)期背景下的電線電纜制造工藝,借助新設(shè)備、新技術(shù)和新材料的廣泛應(yīng)用,顛覆了傳統(tǒng)的電線電纜制造模式,擺脫了對(duì)人的依賴(lài),逐步向更加智能化、自動(dòng)化、集成化的方向發(fā)展,同時(shí)在保障制造水平和產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上,提升電線電纜制造的環(huán)保性、節(jié)能性等,從而有效降低電線電纜制造中能源的過(guò)度消耗,減少可能對(duì)環(huán)境造成的影響。在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi),我國(guó)仍將致力于電線電纜制造工藝的不斷創(chuàng)新優(yōu)化,引進(jìn)更加先進(jìn)的設(shè)備和更為綠色環(huán)保的高性能材料,借助技術(shù)的不斷創(chuàng)新,不斷縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的距離,有效提升電線電纜制造水平和產(chǎn)品質(zhì)量,促進(jìn)我國(guó)電線電纜制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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收稿日期:2019-12-26
作者簡(jiǎn)介:龍景陽(yáng)(1979—),男,河南人,研究方向:電線電纜產(chǎn)品研發(fā)及生產(chǎn)制造。