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數據電纜生產的過程控制和特點

數據電纜的作用：用于傳輸語音和數據信號
數據電纜在生產過程采用的是兩步法。下面就其中的一些過程控制和各項性能參數與這些控制的關系做一些簡述：
一、數據電纜生產過程中的在線檢測及質量控制
要保證數據電纜的高質量性能，在生產過程中，前三道工序串聯線、絞對、成纜是最重要，在這三道工序中串聯線生產又是重中這重。

采用串聯線(伸押機).數據纜串聯線設備通常的配置主要包括:放線架;拉絲機;退火機;退火冷卻液熱交換系統;預熱器;雙向外徑測控儀;押出機數據纜用高精度定心機頭;真空吸料裝置及膠料干燥器;色母料（普立萬）自動配料器;蒸汽發(fā)生器;注條機;不銹鋼冷卻水槽;多圈回線式冷卻牽引機;直流火花檢測儀;雙向外徑測控儀;水中電容檢測儀;雙盤收線機;電氣控制系統;拉絲液銅粉過濾循環(huán)系統(選配).數據纜絕緣單線所用的材料:導體一般選用優(yōu)質無氧銅桿,絕緣材料雖然有多種選擇,多數廠家還是以HDPE主.絕緣的押出過程有發(fā)泡絕緣和實心絕緣.發(fā)泡絕緣又分為化學發(fā)泡和物理發(fā)泡兩種.實心絕緣.絕緣單線主要的控制對象和主要技術指針有:1.導體外徑及真圓度.2.絕緣外徑及真圓度3.導體與絕緣的同心度.4.導體的伸長率.絕緣單線質量的好壞直接影響到最終產品的性能.數據線纜一般須滿足以下指標:導體伸長率19%-25%之間.在開機時還應注意的問題:

1.盡量減少色母用量,色母用量大對芯線有一定的影響.2.調節(jié)冷卻溫水的溫度,減慢絕緣層的收縮速度.影響導體外徑及橢圓度的主要因素有:a.拉絲模具的質量;b.生產線的張力及穩(wěn)定性;c.材料的均一性;d.退火預熱的穩(wěn)定性;絕緣外徑及橢圓度的控制比導體的控制更難,主要因素有:1.生產線的張力及穩(wěn)定性;2.押出機頭及模具;3.外徑的測量及控制系統;4.絕緣料的工藝設定;5.押出機的精度及溫控精度;6.生產線干燥系統;7.絕緣料本身的質量.

拉絲液銅粉過濾-循環(huán)系統, 過濾精度可通過選用不同規(guī)格的優(yōu)質無紡布來實現.目的是通過對拉絲液的清潔過濾來延長拉絲液和拉絲模具的使用壽命,提高銅線的表面質量.但要求用戶經常檢測導體的外徑和橢圓度,防止因拉絲模磨損或其它原因造成的導體的變化.對通�？蛻舻呐渲�:配兩只雙向測徑儀和一只電容測量儀.一只測徑儀用于銅導體的測量,便于生產中直接觀察導體外徑和橢圓度的情況.,另一只用于絕緣外徑的控制.電容測試儀可以及時測出單線水中電容的情況.雖然對生產實心絕緣芯線的用戶來說,控制好絕緣外徑就等于控制好了電容,但是生產中的很多變量都會或多或少地影響到電容,例如絕緣外徑和橢圓度, 導體直徑及橢圓度,偏心度,皮厚,絕緣介電常數,粘合度.,

1 。拉絲/絕緣工序

絕緣單線制造工序是整個數據電纜生產的關鍵工序.除了應具有完善的生產設備以外,還應嚴格控制單線制造過程中的各項參數的精度和一致性.絕緣單線中導體的圓整度和表面質量及絕緣層的厚度和偏心率等因素直接決定著成品電纜傳輸特性的優(yōu)劣程度.我們在絕緣串聯生產線上生產絕緣單線,該設備配備有自定心模頭、X-Y雙向測徑儀、偏心儀、FFT、水電容檢測器、火花擊穿裝置，能實時監(jiān)控外徑的偏差、單線的水中電容及回波損耗等。生產的絕緣單線能滿足以下要求：[導體直徑偏差為±0.002mm, 絕緣外徑偏差為±0.003mm，絕緣同心度≥96%（偏心度在0.008mm以下）同軸電容偏差為±1PF/m]并且嚴格的控制導體斷裂伸長率，以防在后續(xù)加工過程中單線斷芯或變形.定時檢查拉絲模和絕緣內模，如果有磨損變形，應立即通知組長，給于更換或維修。必須經常清洗機頭，否則雜物太多，會造成絕緣起粒，而嚴重影響電性能！在剛開機，一定要等到所有的在線儀器參數穩(wěn)定才可歸零收轆，之前不穩(wěn)定的全部視為不良品，決不能流到下一道工序！

A．銅導體直徑變化的監(jiān)控
銅導體直徑的變化對絕緣線芯的影響甚為重要。例如一根0.510/0.910mm絕緣芯線的水電容約為216pF/m，如銅絲直徑變化0.001mm，而絕緣外徑不變，電容約變化0.72pF/m。銅絲直徑變化+0.002mm，電容變化將達3pF/m。所以要嚴格控制銅絲直徑的偏差。
B．絕緣外徑的反饋控制
為了保證絕緣外徑的恒定，必需用X一Y雙軸激光測徑儀或用激光測徑儀旋轉掃描圓周各點直徑，經過數據處理后反饋控制擠出外徑。在上述結構規(guī)格時，當銅絲直徑不變，而絕緣外徑變化0.002mm時，電容變化約為0.8 pF/m，故外徑的公差在+0.005mm，電容變化可達4pF/m。通過測徑反饋，對于高精度串聯線在擠出機和線速同步系統較好時，一般均可控制在+0.003mm以內，即電容變化不會超過2 pF/m。
C．同心度的監(jiān)控
擠出線同心度很大程度上取決于機頭的圓周均流程度和模具同心度。先進的精密模具，同心度偏差均大大低于0.001mm，故擠出線芯的同心度能保證在96%以上。由于模具的磨損或生產過程中的意外情況（如進線偏，或有小雜質夾入等）擠出線芯的同心度會受到影響。為此，在串聯線上均裝偏心顯示儀，利用電感應探頭在線芯表面高速旋轉，掃描圓周四周的絕緣厚度變化，就能在顯示屏上顯示出偏心程度。這種在線檢測儀的重復性可達+0.002mm。當偏心值超過設定極限，就會自動報警，使操作人員及時更換模具或排除故障。

D．電容控制
在實心絕緣線芯的生產中，由于絕緣材料的介電常數變化極微，故控制銅絲直徑及絕緣外徑就可以達到控制電容的目的。在泡沫絕緣中，控制直徑和電容必需聯合進行，以求發(fā)泡絕緣的電容及外徑均能符合設計要求。近年來，由于物理發(fā)泡技術不斷提高，發(fā)泡穩(wěn)定度、電容和外徑就比較容易。從最新的研究成果看來，只控制外徑并不能完全反映擠出線芯的全面質量情況，由于工藝的波動和材料的缺陷等，往往在生產局部表面不平的情況。這在外徑測量控制中，特別是單軸或雙軸（X一Y）測徑時，這些偶然現象不一定會測到。而且控制時是按照處理后的平均測定值來反饋控制。但在電容監(jiān)控中，不論是銅線直徑的變化、絕緣外徑的變化、表面缺陷甚至偏心，均最終會反映到電容上。所以監(jiān)控電容是關鍵中的關鍵。為了保證高性能數據電纜的質量，串聯線上采用了在線頻譜分析儀，通過快速測定電容來探知和記錄整根線芯結構的微小變化，并自動計算出對結構回波損耗的影響。這種測定數據通過FFT（快速傅立葉變換）的頻譜分析，最終反映在微機顯示屏上并儲存下來。這對早期發(fā)現線芯缺陷來保證最終電纜的傳輸十分有用，而且這一記錄可以打印出來，供進一步工藝分析及改進之用。
E．綜合控制
銅線直徑檢測、絕緣外徑X一Y測控及電容監(jiān)視是制造數據纜最基本必備的在線控制儀器，加上先進的控制處理器，就可以全線進行嚴格的控制。如條件許可，可加上偏心顯示及FFT頻譜分析等儀器，這對提高產品等級會有很大幫助。
1．對絞工序

對絞工序是電纜生產的一道重要工序。對絞的的絞合節(jié)距對串音的影響比較大。在滿足傳輸時延差要求的范圍內，節(jié)距應越小越好，同時對絞節(jié)距間的節(jié)距倒數差應盡可能放大。節(jié)距的精度和芯線間距里的穩(wěn)定性的控制對絞對設備提出了很高的要求。我們采用進口高速退扭雙扭絞對機生產，該絞對機雙單線退扭，轉速高達3000r/min，磁制式張力控制系統使?jié)M盤至空盤范圍都保持恒定張力，并且節(jié)距通過數字化設置自動反饋，節(jié)距偏差控制在±0.1mm。在生產過中，一定隨時注意所有導輪，不能讓線材跳出導輪被亂傷！在退扭機前方兩個主動放線擺臂，絞線機恒速運轉時，他們的高度應該是差不多的，如果發(fā)現兩個擺臂一高一低（會造成兩根線之間張力不一樣）應立即停機檢查維修。在開機的過程中，注意觀察絞線機內的收線張力輪應該在于中間位置為最好，如果發(fā)現很大幅度的擺動，說明機器已有故障，需要維修，在每次開機調節(jié)收線張力時，也要于張力輪在中間位置為準！在生產過程如有發(fā)現不良品，應即時匯報待處理，不能流到下一道工序！注意線材不能扭傷！。

2．成纜工序

成纜絞合節(jié)距一般也是對串音的影響比較大，首先要選擇好合適的絞合節(jié)距。成纜節(jié)距一般控制在60.0mm-90.0mm .因為成纜節(jié)距太大,電纜彎曲性能變差,電纜安裝或受力后傳輸性能回波損耗、特性阻抗有很大的影響。成纜節(jié)距太小，容易引起衰減、工作電容的超標。對于成纜方向的確定，業(yè)內人士意見不一，有采用成纜方向與絞對方向相同的，也有采用反向的。同向可能造成絕緣單線相互擠壓變形，從而影響電氣性能。反向，容易造成退扭，使絞對節(jié)距不穩(wěn)定而影響特性阻抗、回波損耗等指標。具體應視生產設備、絕緣材料、對絞節(jié)距和成纜節(jié)距的情況而確定。我們在進口單扭成纜機上采用同向絞合，成纜機放線張力通過舞動輪控制，保證生產過程中張力恒定，牽引裝置采用低慣性橡皮被覆輪，以保護線芯，避免絞距松動，并且由牽引機提供信號反饋，以達到精確的成纜節(jié)距，生產的纜芯圓整，節(jié)距偏差控制在±3mm以內。保證所有的導線輪，線不能跳出導輪外，亂傷線材！請注意十字架和四對線的成型效果，決對不能走位和扭傷！

3． 縱包屏蔽層/擠外護套

我們采用一步法完成縱包屏蔽層及擠外護套，即把縱包機裝置安裝在護套放線與擠塑機主機之間，在護套設備上利用可調節(jié)縱包裝置進行鋁箔縱包的。在電纜屏蔽制造過程中，由于屏蔽材料壁厚規(guī)格的不同而對電纜的傳輸性能產生不同程度的影響,我們選用較軟的鋁箔(0.05mm-0.065mm)來做電纜屏蔽層的.但屏蔽鋁箔包覆纜芯的松、緊程度不同，對電纜的傳輸性能的穩(wěn)定性將產生決定的影響，因此在設計合理的屏蔽成型過線模具時就顯得尤為重要。如果鋁箔屏蔽層包覆不緊，在電纜彎曲時屏蔽層容易出現很小的縫隙，使屏蔽電纜的轉移阻抗增大，減弱屏蔽效率。并且隨著頻率的增加而使ACR（衰減/串音比）降低。如果鋁箔屏蔽層包覆太緊，在鋁箔通過成型過線模具時因磨擦系數大而容易斷帶，影響生產效率，而且容易造成電纜的工作電容偏高和插入損耗的不合格。我們在制造過程中不斷的調整鋁箔成型工藝的同時還要控制好鋁箔放帶張力，在整個屏蔽工序中屏蔽帶的張力保持不變，其變化范圍應小于8%。

我們對擠外護套工序中護套厚度、護套內外徑均加以嚴格的控制，調整好護套收放線張力，盡量避免屏蔽層變形和成品電纜被壓扁，減少對成品電纜的特性阻抗、回波損耗等性能的影響，盡可能把屏蔽層與外護套層收緊，以保證纜芯中線對位置的固定，防止屏蔽層與纜芯在布線施工中受外力擠壓或彎曲時變形，給工程帶來隱患。為了保證數據線纜的整體性能達到最佳，擠外護套時，一定要控制好松緊適中，不能太緊也不能太松。在生產過程中，隨時注意線材不能走位，扭傷！

4．成圈

必須要在有主動放線的裝置，才可以對數據纜成圈作業(yè)，成圈作業(yè)中，一定要注意不能扭傷線材，數據纜需要打木轆時，先要對打線機的收線排線位置調好之后才能開始打線，在過程中應該讓機器恒速運轉，盡量減少開機速度頻繁快慢之間調節(jié)，速度不穩(wěn)定容易拉傷線材！隨時注意放線與收線的聯動性能，如果發(fā)現張力不穩(wěn)定，請及時維修！如發(fā)現不良品，一定要隔離，待處理！

［sa571328 在 2013-1-17 10:58:00 編輯過］

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