Жиците и каблите, кои служат како основни носители за пренос на енергија и комуникација на информации, имаат перформанси кои директно зависат од процесите на изолација и обвивка. Со диверзификацијата на современите индустриски барања за перформанси на каблите, четири главни процеси - екструзија, надолжно обвиткување, спирално обвиткување и обложување со потопување - покажуваат уникатни предности во различни сценарија. Оваа статија навлегува во изборот на материјали, текот на процесот и сценаријата за примена на секој процес, обезбедувајќи теоретска основа за дизајнирање и избор на кабли.
1 Процес на екструзија
1.1 Материјални системи
Процесот на екструдирање првенствено користи термопластични или термореактивни полимерни материјали:
① Поливинил хлорид (PVC): Ниска цена, лесна обработка, погодна за конвенционални нисконапонски кабли (на пр., стандардни кабли UL 1061), но со слаба отпорност на топлина (температура при долготрајна употреба ≤70°C).
②Вкрстено поврзан полиетилен (XLPE)Преку вкрстено поврзување со пероксид или зрачење, температурната рејтинг се зголемува на 90°C (стандард IEC 60502), што се користи за среднонапонски и високонапонски енергетски кабли.
③ Термопластичен полиуретан (TPU): Отпорноста на абење ги исполнува стандардите ISO 4649 од степен А, што се користи за кабли за роботски синџири за влечење.
④ Флуоропластика (на пр., FEP): Отпорност на висока температура (200°C) и отпорност на хемиска корозија, ги исполнува барањата на MIL-W-22759 за воздухопловни кабли.
1.2 Карактеристики на процесот
Користи екструдер со завртки за да се постигне континуирано обложување:
① Контрола на температурата: XLPE бара тристепена контрола на температурата (зона на напојување 120°C → зона на компресија 150°C → зона на хомогенизација 180°C).
② Контрола на дебелината: Ексцентричноста мора да биде ≤5% (како што е наведено во GB/T 2951.11).
③ Метод на ладење: Градиентно ладење во сад за вода за да се спречи пукање од стрес предизвикано од кристализација.
1.3 Сценарија на примена
① Пренос на енергија: кабли со XLPE изолација од 35 kV и пониски (GB/T 12706).
② Автомобилски кабелски снопови: ПВЦ изолација со тенки ѕидови (ISO 6722 стандард со дебелина од 0,13 mm).
③ Специјални кабли: Коаксијални кабли со PTFE изолација (ASTM D3307).
2 Процес на надолжно завиткување
2.1 Избор на материјал
① Метални ленти: 0,15 ммлента од галванизиран челик(GB/T 2952 барања), алуминиумска лента обложена со пластика (Al/PET/Al структура).
② Материјали за блокирање на вода: Лента за блокирање на вода обложена со топло топено лепило (стапка на отекување ≥500%).
③ Материјали за заварување: ER5356 алуминиумска жица за заварување со аргонски лак (AWS A5.10 стандард).
2.2 Клучни технологии
Процесот на надолжно завиткување вклучува три основни чекори:
① Формирање ленти: Свиткување на рамни ленти во U-форма → O-форма преку повеќестепено валање.
② Континуирано заварување: Високофреквентно индукциско заварување (фреквенција 400 kHz, брзина 20 m/min).
③ Онлајн инспекција: Тестер на искри (тестен напон 9 kV/mm).
2.3 Типични апликации
① Подморнички кабли: Двослојна челична лента со надолжна обвивка (стандардна механичка цврстина IEC 60840 ≥400 N/mm²).
② Рударски кабли: Обвивка од брановиден алуминиум (MT 818.14 цврстина на компресија ≥20 MPa).
③ Комуникациски кабли: Надолжен штит за обвивка од алуминиум-пластика (загуба на пренос ≤0,1 dB/m @1GHz).
3 Процес на спирално завиткување
3.1 Комбинации на материјали
① Лента од мика: Содржина на мусковит ≥95% (GB/T 5019.6), температура на отпорност на пожар 1000°C/90 мин.
② Полупроводничка лента: Содржина на јаглеродно црнило 30%~40% (волуменска отпорност 10²~10³ Ω·cm).
③ Композитни ленти: Полиестерска фолија + неткаен материјал (дебелина 0,05 mm ± 0,005 mm).
3.2 Параметри на процесот
① Агол на завиткување: 25°~55° (помалиот агол обезбедува подобра отпорност на свиткување).
② Сооднос на преклопување: 50%~70% (каблите отпорни на пожар бараат 100% преклопување).
③ Контрола на затегнатоста: 0,5 ~ 2 N/mm² (контрола со затворена јамка на серво мотор).
3.3 Иновативни апликации
① Нуклеарни енергетски кабли: Трислојно завиткување со мика лента (квалификуван за IEEE 383 стандард LOCA тест).
② Суперспроводливи кабли: Полуспроводлива лента за завиткување што блокира вода (критична стапка на задржување на струја ≥98%).
③ Високофреквентни кабли: Обвивка од PTFE филм (диелектрична константа 2,1 @1MHz).
Процес на премачкување со 4 потопувања
4.1 Системи за премачкување
① Асфалтни премази: Пенетрација 60～80 (0,1 mm) @25°C (GB/T 4507).
② Полиуретан: Двокомпонентен систем (NCO∶OH = 1,1∶1), адхезија ≥3B (ASTM D3359).
③ Нано-премази: SiO₂ модифицирана епоксидна смола (тест со солен спреј >1000 часа).
4.2 Подобрувања на процесот
① Вакуумска импрегнација: Притисок од 0,08 MPa одржуван 30 минути (стапка на полнење на порите >95%).
② УВ стврднување: Бранова должина 365 nm, интензитет 800 mJ/cm².
③ Градиентно сушење: 40°C × 2 часа → 80°C × 4 часа → 120°C × 1 час.
4.3 Специјални апликации
① Надземни спроводници: Антикорозивен слој модифициран со графен (густината на таложење на сол е намалена за 70%).
② Бродски кабли: Самолекувачки полиуреа слој (време на заздравување на пукнатини <24 часа).
③ Закопани кабли: Полупроводнички слој (отпор на заземјување ≤5 Ω·km).
5 Заклучок
Со развојот на нови материјали и интелигентна опрема, процесите на покривање се развиваат кон композитизација и дигитализација. На пример, комбинираната технологија за екструдирање-лонгитудинално обвиткување овозможува интегрирано производство на трислојна коекструзија + алуминиумска обвивка, а 5G комуникациските кабли користат нано-премачкување + обвиткување на композитна изолација. Идните иновации во процесите треба да ја пронајдат оптималната рамнотежа помеѓу контролата на трошоците и подобрувањето на перформансите, поттикнувајќи го висококвалитетниот развој на кабелската индустрија.
Време на објавување: 31 декември 2025 година