A vezetékek és kábelek, amelyek az energiaátvitel és az információkommunikáció maghordozóiként szolgálnak, olyan teljesítményt nyújtanak, amely közvetlenül függ a szigetelési és burkolati eljárásoktól. A kábelek teljesítményével szemben támasztott modern ipari követelmények diverzifikálódásával négy fő eljárás – extrudálás, hosszirányú tekercselés, spirális tekercselés és bemártásos bevonás – mutat egyedi előnyöket különböző forgatókönyvekben. Ez a cikk részletesen bemutatja az egyes eljárások anyagválasztását, folyamatát és alkalmazási forgatókönyveit, elméleti alapot nyújtva a kábeltervezéshez és -kiválasztáshoz.
1 Extrudálási folyamat
1.1 Anyagrendszerek
Az extrudálási eljárás elsősorban hőre lágyuló vagy hőre keményedő polimer anyagokat használ:
① Polivinil-klorid (PVC): Olcsó, könnyen feldolgozható, alkalmas hagyományos kisfeszültségű kábelekhez (pl. UL 1061 szabványú kábelekhez), de gyenge hőállósággal rendelkezik (hosszú távú használati hőmérséklet ≤70°C).
②Térhálós polietilén (XLPE)Peroxidos vagy besugárzásos térhálósítás révén a hőmérséklet-tartomány 90°C-ra emelkedik (IEC 60502 szabvány), közép- és nagyfeszültségű erősáramú kábelekhez használják.
③ Hőre lágyuló poliuretán (TPU): Kopásállósága megfelel az ISO 4649 szabvány A osztályának, robot vonólánc kábeleihez használják.
4. Fluoroplasztikák (pl. FEP): Magas hőmérsékletnek (200°C) és kémiai korróziónak ellenállnak, megfelelnek a repülőgépipari kábelekre vonatkozó MIL-W-22759 szabvány követelményeinek.
1.2 Folyamatjellemzők
Csavaros extrudert használ a folyamatos bevonat eléréséhez:
① Hőmérséklet-szabályozás: Az XLPE háromfokozatú hőmérséklet-szabályozást igényel (táplálási zóna 120°C → kompressziós zóna 150°C → homogenizáló zóna 180°C).
② Vastagságszabályozás: Az excentricitásnak ≤5%-nak kell lennie (a GB/T 2951.11 szabvány szerint).
③ Hűtési módszer: Gradiens hűtés víztartályban a kristályosodási feszültségrepedés megakadályozása érdekében.
1.3 Alkalmazási forgatókönyvek
① Teljesítményátvitel: 35 kV-os és az alatti XLPE szigetelésű kábelek (GB/T 12706).
② Autóipari kábelkötegek: Vékonyfalú PVC szigetelés (ISO 6722 szabvány, 0,13 mm vastagság).
③ Speciális kábelek: PTFE szigetelésű koaxiális kábelek (ASTM D3307).
2 Hosszirányú csomagolási folyamat
2.1 Anyagválasztás
① Fémcsíkok: 0,15 mmhorganyzott acélszalag(GB/T 2952 követelmények), műanyaggal bevont alumínium szalag (Al/PET/Al szerkezet).
② Vízzáró anyagok: Olvadó ragasztóval bevont vízzáró szalag (duzzadási sebesség ≥500%).
③ Hegesztőanyagok: ER5356 alumínium hegesztőhuzal argon ívhegesztéshez (AWS A5.10 szabvány).
2.2 Kulcsfontosságú technológiák
A hosszanti tekercselési folyamat három fő lépésből áll:
① Szalagformázás: Lapos szalagok U alakúra hajlítása → O alakúra többlépcsős hengerléssel.
② Folyamatos hegesztés: Nagyfrekvenciás indukciós hegesztés (400 kHz frekvencia, 20 m/perc sebesség).
③ Online ellenőrzés: Szikragyújtó készülék (tesztfeszültség 9 kV/mm).
2.3 Tipikus alkalmazások
① Tengeralatti kábelek: Kétrétegű acélszalag hosszanti tekercselése (IEC 60840 szabvány szerinti mechanikai szilárdság ≥400 N/mm²).
② Bányászati kábelek: Bordázott alumínium köpeny (MT 818.14 nyomószilárdság ≥20 MPa).
③ Kommunikációs kábelek: Alumínium-műanyag kompozit hosszirányban tekercselt árnyékolás (átviteli veszteség ≤0,1 dB/m @1 GHz).
3 Spirális tekercselési folyamat
3.1 Anyagkombinációk
① Csillámszalag: Muszkovittartalom ≥95% (GB/T 5019.6), tűzállósági hőmérséklet 1000°C/90 perc.
② Félvezető szalag: Koromtartalom 30%～40% (térfogatbeli fajlagos ellenállás 10²～10³ Ω·cm).
③ Kompozit ragasztószalagok: Poliészter fólia + nem szőtt szövet (vastagság 0,05 mm ±0,005 mm).
3.2 Folyamatparaméterek
① Tekerési szög: 25°～55° (a kisebb szög jobb hajlítási ellenállást biztosít).
② Átfedési arány: 50%～70% (a tűzálló kábelek 100%-os átfedést igényelnek).
③ Feszültségszabályozás: 0,5～2 N/mm² (szervomotor zárt hurkú vezérlése).
3.3 Innovatív alkalmazások
① Atomkábelek: Háromrétegű csillámszalaggal tekercselve (IEEE 383 szabvány, LOCA teszt minősítéssel).
② Szupravezető kábelek: Félvezető vízzáró szalagcsomagolás (kritikus árammegtartási arány ≥98%).
③ Nagyfrekvenciás kábelek: PTFE fóliaborítás (dielektromos állandó 2,1 @1MHz).
4 Mártásos bevonási eljárás
4.1 Bevonati rendszerek
① Aszfaltbevonatok: Penetráció 60～80 (0,1 mm) @25°C (GB/T 4507).
② Poliuretán: Kétkomponensű rendszer (NCO∶OH = 1,1∶1), tapadás ≥3B (ASTM D3359).
③ Nanobevonatok: SiO₂-vel módosított epoxigyanta (sópermet-teszt >1000 óra).
4.2 Folyamatfejlesztések
① Vákuum impregnálás: 0,08 MPa nyomás 30 percig fenntartva (pórustöltési arány >95%).
② UV-keményedés: Hullámhossz 365 nm, intenzitás 800 mJ/cm².
③ Gradiens szárítás: 40°C × 2 óra → 80°C × 4 óra → 120°C × 1 óra.
4.3 Speciális alkalmazások
① Felsővezetékek: Grafénnel módosított korróziógátló bevonat (a sólerakódás sűrűsége 70%-kal csökkent).
② Hajókábelek: Öngyógyuló poliurea bevonat (repedések gyógyulási ideje <24 óra).
③ Földelt kábelek: Félvezető bevonat (földelési ellenállás ≤5 Ω·km).
5 Következtetés
Az új anyagok és intelligens berendezések fejlesztésével a bevonási folyamatok a kompozitálás és a digitalizáció felé fejlődnek. Például az extrudálás-hosszanti tekercselés kombinált technológia lehetővé teszi a háromrétegű koextrudálás + alumínium burkolat integrált gyártását, az 5G kommunikációs kábelek pedig nanobevonatot + kompozit szigetelést használnak. A jövőbeli folyamatinnovációnak meg kell találnia az optimális egyensúlyt a költségkontroll és a teljesítménynövelés között, előmozdítva a kábelipar magas színvonalú fejlődését.
Közzététel ideje: 2025. dec. 31.