TPE電線電纜的主要工藝以及特性

做TPE以及線纜相關(guān)產(chǎn)業(yè)的人都在關(guān)注的公眾號——艾邦高分子，戳藍(lán)色字體關(guān)注吧

艾邦近期活動提示：?金發(fā)|道恩|一汽|中鼎將出席深圳.8月21日第三屆TPE技術(shù)與應(yīng)用研討會（附最新進(jìn)展）

一、TPE成為電線電纜包覆的優(yōu)勢

TPE兼具塑料和橡膠的特性，被譽(yù)為“第三代合成橡膠”。在TPE中，SBS苯乙烯嵌段共聚物占有重要的地位，是目前世界上產(chǎn)量最大、發(fā)展最快的一種可替代PVC、軟硫化橡膠的環(huán)保熱塑性彈性體材料。

應(yīng)用在電線外被及絕緣層的彈性體以及電線方面的目前主要為低壓或直流，通信等軟線。

用于電纜外被及絕緣層方面彈性體種類熱塑性彈性體的種類很多，主要有聚烯烴類熱塑性彈性體(TPO)、苯乙烯類熱塑性彈性體(SBC)、熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)、聚酯類熱塑性彈性體(TPEE)等。其中，由于TPO和SBC類極優(yōu)良的絕緣阻抗性能，所以用于電纜外被及絕緣層的較多；而TPU，TPEE一般用于電纜外被。

二、電線電纜的制造

電線電纜的制造與大多數(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、多個部件再裝配成單臺產(chǎn)品，產(chǎn)品以臺數(shù)或件數(shù)計(jì)量。電線電纜是以長度為基本計(jì)量單位。所有電線電纜都是從導(dǎo)體加工開始，在導(dǎo)體的外圍一層一層地加上絕緣、屏蔽、成纜、護(hù)層等而制成電線電纜產(chǎn)品。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，疊加的層次就越多。

圖片來自深圳市久爍科技有限公司

三、電線電纜產(chǎn)品制造的工藝特性

1．大長度連續(xù)疊加組合生產(chǎn)方式

大長度連續(xù)疊加組合生產(chǎn)方式，對電線電纜生產(chǎn)的影響是全局性和控制性的，這涉及和影響到：

（1）生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備布置

生產(chǎn)車間的各種設(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或多臺，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)場地的布置，必須根據(jù)產(chǎn)品和生產(chǎn)量來平衡綜合考慮。

（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，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會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，某一個線對或基本單元長度短了，或者質(zhì)量出現(xiàn)問題，則整根電纜就會長度不夠，造成報(bào)廢。反之，如果某個單元長度過長，則必須鋸去造成浪費(fèi)。

（3）質(zhì)量管理

大長度連續(xù)疊加組合的生產(chǎn)方式，使生產(chǎn)過程中任何一個環(huán)節(jié)、瞬時(shí)發(fā)生一點(diǎn)問題，就會影響整根電纜質(zhì)量。質(zhì)量缺陷越是發(fā)生在內(nèi)層，而且沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)并終止生產(chǎn)，那么造成的損失就越大。因?yàn)殡娋€電纜的生產(chǎn)不同于組裝式的產(chǎn)品，可以拆開重裝及更換另件；電線電纜的任一部件或工藝過程的質(zhì)量問題，對這根電纜幾乎是無法挽回和彌補(bǔ)的。事后的處理都是十分消極的，不是鋸短就是降級處理，要么報(bào)廢整條電纜。它無法拆開重裝。

電線電纜的質(zhì)量管理，必須貫串整個生產(chǎn)過程。質(zhì)量管理檢查部門要對整個生產(chǎn)過程巡回檢查、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)工藝門類多、物料流量大

電線電纜制造涉及的工藝門類廣泛，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。

電線電纜制造所用的各種材料，不但類別、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，作為管理的一個重要內(nèi)容，做好材料定額管理、重視節(jié)約工作。

電線電纜生產(chǎn)中，從原材料及各種輔助材料的進(jìn)出、存儲，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、動態(tài)管理。

3．專用設(shè)備多

電線電纜制造使用具有本行業(yè)工藝特點(diǎn)的專用生產(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。

電線電纜的制造工藝和專用設(shè)備的發(fā)展密切相關(guān)，互相促進(jìn)。新工藝要求，促進(jìn)新專用設(shè)備的產(chǎn)生和發(fā)展；反過來，新專用設(shè)備的開發(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)線等專用設(shè)備，促進(jìn)了電線電纜制造工藝的發(fā)展和提高，提高了電纜的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

圖片來自于東莞市安拓普塑膠聚合物科技有限公司（簡稱ATP）官網(wǎng)

四、電線電纜的主要工藝

電線電纜是通過：拉制、絞制、包覆三種工藝來制作完成的，型號規(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強(qiáng)行通過模具（壓輪）,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)加工方法稱為金屬拉制。

拉制工藝分：單絲拉制和絞制拉制。

2．絞制

為了提高電線電纜的柔軟度、整體度，讓2根以上的單線，按著規(guī)定的方向交織在一起稱為絞制。

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)對電線電纜不同的性能要求，采用專用的設(shè)備在導(dǎo)體的外面包覆不同的材料。包覆工藝分：

A．?dāng)D包：橡膠、塑料、鉛、鋁等材料。

B．縱包：橡皮、皺紋鋁帶材料。

C．繞包：帶狀的紙帶、云母帶、無堿玻璃纖維帶、無紡布、塑料帶等，線狀的棉紗、絲等纖維材料。

D． 浸涂：絕緣漆、瀝青等

圖片來自深圳市久爍科技有限公司

五、塑料電線電纜制造的基本工藝流程

1．銅、鋁單絲拉制

電線電纜常用的銅、鋁桿材，在常溫下，利用拉絲機(jī)通過一道或數(shù)道拉伸模具的?？?，使其截面減小、長度增加、強(qiáng)度提高。拉絲是各電線電纜公司的首道工序，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)晶的方式來提高單絲的韌性、降低單絲的強(qiáng)度，以符合電線電纜對導(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

為了提高電線電纜的柔軟度，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

塑料電線電纜主要采用擠包實(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)有肉眼可見的針孔，杜絕有氣泡的存在。

5．成纜

對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)伴隨另外兩個工序的完成：一個是填充，保證成纜后電纜的圓整和穩(wěn)定；一個是綁扎，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．裝鎧

敷設(shè)在地下電纜，工作中可能承受一定的正壓力作用，可選擇內(nèi)鋼帶鎧裝結(jié)構(gòu)。電纜敷設(shè)在既有正壓力作用又有拉力作用的場合（如水中、垂直豎井或落差較大的土壤中），應(yīng)選用具有內(nèi)鋼絲鎧裝的結(jié)構(gòu)型。

8．外護(hù)套

外護(hù)套是保護(hù)電線電纜的絕緣層防止環(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電線電纜的機(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)對電纜的不同要求利用擠塑機(jī)直接擠包塑料護(hù)套。

TPE線纜微信群，請加微信：18666186648，注明“TPE”線纜

始發(fā)于微信公眾號：艾邦高分子