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很好!就是有左邊有些字沒(méi)有掃描完全!能否解決下后發(fā)份給我!linfunv@163.com~~謝謝
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老兄,是左邊沒(méi)有內(nèi)容了,怎么看,幸好我找到了這篇文章,貼出來(lái)沒(méi)有意見(jiàn)吧?
對(duì)線纜制造工藝的深入了解會(huì)有助于您甄別性能優(yōu)異的布線系統(tǒng),保護(hù)您的投資利益。
今天,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用對(duì)其傳輸介質(zhì)的要求比以往任何時(shí)候都高。20年前用于承載窄帶電話業(yè)務(wù)的雙絞線技術(shù),現(xiàn)在被用來(lái)支持高達(dá)250Mhz帶寬的數(shù)字信息。然而,從外觀上感覺(jué)6類雙絞銅纜和最早的雙絞銅纜沒(méi)有很大區(qū)別。那么,是什么樣的技術(shù)革新使銅纜線可提供如此高的帶寬和杰出的電氣性能呢?
關(guān)鍵在于原材料、生產(chǎn)工藝和線纜構(gòu)造的不斷改進(jìn),讓今天的線纜獲得這樣高的性能。
要生產(chǎn)出性能優(yōu)異的非屏蔽雙絞線纜(UTP),必須嚴(yán)格控制每道主要制造工藝,包括事先仔細(xì)篩選銅導(dǎo)線和熱塑材料,主導(dǎo)線的絕緣,兩根主導(dǎo)線相互扭絞成一根雙絞線,將數(shù)根雙絞線合成線纜,套上線纜外皮,最后包裝成品。為確保成品線纜的性能符合相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求,每一個(gè)制造階段,都必須經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì),每一個(gè)工藝過(guò)程都必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格控制。
線纜的制作包括12個(gè)步驟,從裸露的銅導(dǎo)線開始,到雙絞線被卷在卷軸上為止。
主導(dǎo)線設(shè)計(jì)
主導(dǎo)線用來(lái)制作雙絞線,是由22到24AWG銅導(dǎo)線在外面裹一層絕緣材料而成。盡管它的結(jié)構(gòu)看起來(lái)很簡(jiǎn)單,但是主導(dǎo)線的每一個(gè)特性都需要細(xì)心控制,以確保電氣和機(jī)械性能符合要求。主要特性包括銅導(dǎo)線的橫截面,銅導(dǎo)線外表面的輪廓和光滑度,以及在絕緣材料內(nèi)部導(dǎo)線的同心度。
一個(gè)雙絞線對(duì)包括兩根22到24AWG的銅導(dǎo)線,每一根外面都包裹一層絕緣材料。絕緣材料里的導(dǎo)線的同心度是決定導(dǎo)線性能的關(guān)鍵。
插入損耗(衰減)、阻抗和回波損耗等測(cè)量參數(shù)都直接和主導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)有關(guān)。
插入損耗表示信號(hào)通過(guò)一段距離傳輸后的損耗。因此,更粗的銅導(dǎo)線直徑,銅導(dǎo)線的正確退火,以及單位長(zhǎng)度的絞線扭絞數(shù)減小,都是降低信號(hào)損耗的方法。
影響阻抗和回波損耗性能的有銅導(dǎo)線的直徑和形狀這樣的物理外形,絕緣材料的性質(zhì),分散因子和主絕緣材料的厚度。表面缺陷,銅導(dǎo)線表面粗糙,橫截面呈橢圓形,或?qū)Ь直徑有變化,都會(huì)導(dǎo)致線纜阻抗不一致,形成信號(hào)反射。主絕緣線纜的銅導(dǎo)體中心位置和圓截面,或橢圓度,也影響回波損耗。在壓制主絕緣層之前,必須格外小心不要讓裸露的銅導(dǎo)線受到損壞,保持導(dǎo)線表面的清潔,不能粘有異物。
典型的主導(dǎo)線制作過(guò)程是雙輪絕緣壓制流程,將導(dǎo)線繞通過(guò)兩個(gè)輪子傳動(dòng),通過(guò)擠壓模具,進(jìn)行將絕緣材料裹壓在導(dǎo)線表面。這樣作的好處有,出線速度更快,全部過(guò)程自動(dòng)化,與手工相比,對(duì)導(dǎo)線造成的損壞幾乎沒(méi)有。
拉絲工藝
雙輪絕緣壓制流程的第一步是通過(guò)一組孔徑遞減的14-17道鉆石模具,把直徑較大的硬銅線(典型的12或13AWG),拉細(xì)到最后22到24AWG銅線。用一個(gè)滑輪從每個(gè)模具中拉出銅線,因?yàn)殂~線被拉長(zhǎng),所以截面直徑變小,因而隨后的滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)的速度也相應(yīng)加快。因?yàn)樵诶的同時(shí),產(chǎn)生大量的熱,所以拉線設(shè)備必須不斷進(jìn)行冷卻、潤(rùn)滑,以延長(zhǎng)模具使用壽命,減少滑動(dòng),使銅線表面光滑。完成的銅導(dǎo)線從模具中由一個(gè)絞盤拉出,然后進(jìn)行退火。
6類線纜的制造工藝包括通過(guò)一個(gè)配置盤和模具把多個(gè)雙絞線對(duì)和一個(gè)星型分隔器拉出來(lái)。
由于銅導(dǎo)線在拉線過(guò)程會(huì)逐漸變硬,拉出來(lái)的導(dǎo)線會(huì)變脆易折,因此退火工藝非常重要,直接影響導(dǎo)線的傳輸性能,特別是可以降低插入損耗。退火設(shè)備將裸導(dǎo)線迅速加熱到高溫,導(dǎo)線被置入一個(gè)充滿蒸汽的容器內(nèi),促使其適當(dāng)軟化,以獲得所需的延展性。退火讓導(dǎo)線更實(shí)用,提高了傳輸性能,特別是降低了插入損耗。
在退火工藝之后是主絕緣壓制流程。絕緣材料的選擇要取決于c(UL)著火等級(jí)(plenum型CMP/FT6或豎直型CMR/FT4),傳輸性能的等級(jí)。除了低的靜電容量和漏電損耗,以及很好的絕緣性能和耐電壓能力以外,絕緣材料還要靈活、耐磨。通過(guò)在絕緣材料里加入滅火物質(zhì)(氯)、不易燃材料(氟)以及耐火材料(粘土),可以使線纜具有不同程度的阻燃性能。
為不同類的線纜選擇主導(dǎo)線的絕緣材料,需要考慮許多因素。特別是壓制線的速度和電氣性能,它們?cè)诤艽蟪潭壬蠈⒂绊慤TP線纜最后的價(jià)格和性能。比如,LSPVC和FEP都屬于plenum型著火級(jí)別。盡管LSPVC主絕緣在350°F,相當(dāng)?shù)偷臏囟认聣褐,抽線速度達(dá)到7000英尺/分鐘,但美中不足的是,LSPVC組件的電氣性能沒(méi)有能達(dá)到5e類和6類的傳輸要求。
FEP組件的電氣性能雖然達(dá)到數(shù)據(jù)等級(jí),然而,由于需要特制的高溫壓制設(shè)備和具有獨(dú)特的熔化流動(dòng)特性的炭氟絕緣材料,F(xiàn)EP極難制造。而且,F(xiàn)EP的絕緣壓制時(shí)的抽線速度只有區(qū)區(qū)2000英尺/分鐘。由于豎直型級(jí)別的主絕緣部分的材料特性,它們可以在低溫下以7000英尺/分鐘的抽線速度壓制出所有類的線纜。較慢的抽線速度和更好的原材料是plenum型級(jí)別線纜的成本比豎直型級(jí)別線纜高出很多的主要原因。
絕緣工藝
絕緣壓制工藝包括熔化、均勻處理,并通過(guò)一個(gè)壓制頭壓成(排出氣泡)小的彩色的熱塑小球。在這個(gè)過(guò)程中,絕緣材料壓制到一個(gè)預(yù)熱了的銅裸線上。
銅線在絕緣壓制之前需要預(yù)熱,是為了讓絕緣材料很好地覆蓋到銅裸線上,同時(shí)也是為了保證絕緣材料具有很好的物理性能(抗張強(qiáng)度和延展性)。有趣的是,雙輪絕緣壓制工藝過(guò)程中,抽線速度保持不變。而象一些工藝制作上的變化,諸如絕緣層厚度和表面的處理,靠調(diào)節(jié)從壓制頭拉出的材料的數(shù)量、塑料熔化的溫度和壓制的壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)。
隨著絕緣壓制抽線速度的增加,逐級(jí)冷卻時(shí)間就變得越來(lái)越重要了,冷卻操作必須調(diào)節(jié)得更精確。對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行逐級(jí)冷卻確保了絕緣層很好地覆蓋在導(dǎo)線表面,也為主導(dǎo)線進(jìn)行無(wú)接觸測(cè)試和處理作準(zhǔn)備。主導(dǎo)線的冷卻技術(shù)包括循環(huán)水槽和噴霧室。
使用噴水霧冷卻的兩個(gè)絞盤把主導(dǎo)線從冷卻水槽里拉出來(lái)。絞盤的結(jié)構(gòu)很關(guān)鍵,這是因?yàn)樗钦麄(gè)雙輪絕緣壓制流程的速度控制裝置。水冷卻絞盤和把導(dǎo)線從模具中拉出來(lái)的絞盤做同步轉(zhuǎn)動(dòng),以確保整個(gè)制造過(guò)程中的對(duì)線牽力的平滑調(diào)節(jié)。絞盤之間和每個(gè)絞盤內(nèi)部的閉環(huán)反饋確保流程速度的同步。反饋控制確保在整個(gè)流程沒(méi)有一處出現(xiàn)遲滯,遲滯會(huì)產(chǎn)生“抖動(dòng)”,甚至導(dǎo)致主絕緣層表面的磨損。
電子監(jiān)控設(shè)備
先進(jìn)的非接觸式電子設(shè)備,時(shí)刻監(jiān)控著主導(dǎo)線在絕緣壓制生產(chǎn)線上各個(gè)階段的電氣和機(jī)械性能。比如,在生產(chǎn)線的幾個(gè)關(guān)鍵地方,監(jiān)控裝置測(cè)量出下列信息:導(dǎo)線直徑,導(dǎo)線溫度,導(dǎo)線在退火和絞盤之間的線牽力,和絞盤和卷線輪之間的線牽力。除了直徑,光學(xué)直徑計(jì)量計(jì)也監(jiān)控松動(dòng),“瓶頸”(直徑突然發(fā)生變化),和在絕緣層里或表面的其它物理缺陷。其它一些計(jì)量計(jì)監(jiān)控同心度,橢圓度,和電容。一個(gè)內(nèi)部運(yùn)算模塊進(jìn)行快速傅利葉變換(FFT),計(jì)算受測(cè)的絕緣層直徑和電容,可以嵌入到導(dǎo)線里,監(jiān)控導(dǎo)線阻抗性能。
絕緣測(cè)試用來(lái)檢查絕緣體的完整性,它讓絕緣化的導(dǎo)線,穿過(guò)一個(gè)帶電的球鏈簾。球鏈簾帶有高電壓,一般是2500V DC,絕緣層里的裂紋會(huì)暴露出來(lái),裸露出來(lái)的銅導(dǎo)線也因會(huì)造成漏電而被檢查出來(lái)。
流程控制器記錄了被嵌入式監(jiān)控設(shè)備查出來(lái)的每一個(gè)缺陷的精確位置,這便于在下一個(gè)制造工序之前,進(jìn)行識(shí)別、排除和分析。
主導(dǎo)線完成絕緣處理后,要經(jīng)過(guò)一個(gè)加速器,這是為了在產(chǎn)品纏到卷線輪上時(shí),保持一致的線牽力,一個(gè)卷軸纏的線可達(dá)15000英尺。在整個(gè)制造流程,加速器在保持不變的線牽力方面起到重要作用。包括在更換線軸時(shí),加速器使線牽力能夠保持不變,從而可以不中斷生產(chǎn)。
雙絞線對(duì)的實(shí)現(xiàn)
通訊用線纜使用雙絞線結(jié)構(gòu),既支持強(qiáng)大而靈活的產(chǎn)品設(shè)計(jì),又獲得優(yōu)異的傳輸性能和電磁兼容能力(低的輻射泄漏和高的信號(hào)抗干擾性)。雙絞線纜在抗噪聲干擾(串?dāng)_)方面很成功,這是因?yàn),它們的雙絞結(jié)構(gòu)支持不同的信號(hào)傳輸制式。這就是說(shuō),一根雙絞線的兩條導(dǎo)線(尖導(dǎo)線和環(huán)繞導(dǎo)線)上傳輸?shù)男盘?hào)電壓幅值相等,相位相反。
雙絞線結(jié)構(gòu)使外界(相鄰雙絞線對(duì)或線纜環(huán)境)在一根線對(duì)的兩條導(dǎo)線上產(chǎn)生的一對(duì)噪聲,電壓幅值相等而且相位也相同。基于接受兩根導(dǎo)線的差分信號(hào)的接收設(shè)備,把線對(duì)上的噪聲看做兩個(gè)相近的電壓值,這樣,它們?cè)谛盘?hào)重構(gòu)過(guò)程中很容易被去掉。通過(guò)設(shè)計(jì),4線對(duì)線纜的每個(gè)線對(duì)可以有不同的雙絞數(shù),以確保抑制外界和鄰近線對(duì)帶來(lái)的串?dāng)_。
在制造過(guò)程中,保持一致的線牽力和雙絞線的層數(shù)是至關(guān)重要。6類線纜的雙絞層更密,而且比5e類和3類線纜控制得更嚴(yán)格。 因此,要制造更高性能的UTP線纜,必須有精度更高、技術(shù)更先進(jìn)的設(shè)備以及更慢的工藝速度。
制造數(shù)據(jù)級(jí)別的雙絞線,需要使用預(yù)先纏繞設(shè)備來(lái)為進(jìn)行纏繞工序準(zhǔn)備導(dǎo)線。預(yù)纏繞機(jī)器裝有旋轉(zhuǎn)著的弓,這是為了在纏繞之前,增加導(dǎo)線的扭轉(zhuǎn)力, 扭轉(zhuǎn)力使兩根主導(dǎo)線在纏繞期間自動(dòng)相互纏繞。這種機(jī)械增強(qiáng)更好的調(diào)節(jié)了雙絞線對(duì)的導(dǎo)線中心距,降低了返回?fù)p耗和阻抗。
纏繞設(shè)備作用在每根主導(dǎo)線上的扭力必須一樣大,這樣才能保證線對(duì)的扭絞平衡。數(shù)據(jù)級(jí)別主導(dǎo)線使用群絞技術(shù),兩個(gè)弓繞著一個(gè)卷軸旋轉(zhuǎn),4根導(dǎo)線通過(guò)分線板進(jìn)入弓的軸心。當(dāng)導(dǎo)線穿過(guò)弓時(shí),它們還通過(guò)兩個(gè)反向滑輪。每個(gè)滑輪把一對(duì)導(dǎo)線扭成線對(duì),這樣,這個(gè)機(jī)器就叫做“群絞設(shè)備”。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是增加了產(chǎn)量和扭絞層數(shù)的準(zhǔn)確性。
用于5e類線纜制造的雙扭絞纏繞器能同時(shí)扭絞4根線對(duì),每一對(duì)的扭絞層數(shù)都可不同。扭絞完的線對(duì)從輸出卷軸,通過(guò)以一定速度(由相應(yīng)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)組件控制速度,這個(gè)速度決定了4線對(duì)中每一個(gè)線對(duì)的扭絞層數(shù))轉(zhuǎn)動(dòng)的扭絞弓,被一個(gè)主驅(qū)動(dòng)絞盤拉出來(lái)。在4個(gè)線對(duì)繞在旋轉(zhuǎn)的卷軸時(shí),4個(gè)線對(duì)合成線纜。這個(gè)過(guò)程的線速一般是3類線纜300英尺/分鐘,5e類線纜芯100英尺/分鐘。
6類扭絞技術(shù)要求使用當(dāng)今最精確的線動(dòng)力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。例如,連續(xù)監(jiān)控并保持線速穩(wěn)定的伺服馬達(dá)控制器和AC矢量驅(qū)動(dòng)器。由于高精度雙群絞設(shè)備在雙輪傳動(dòng)中使導(dǎo)線絞成線對(duì),所以雙絞線的層數(shù)可以任意設(shè)定。改進(jìn)的弓設(shè)計(jì)減小了由于線對(duì)上的側(cè)力或拉力造成的性能下降。
4線對(duì)在最后的套線纜外皮之前合成線纜。在這道工序里,扭絞線對(duì)或扭絞線對(duì)和填充材料(象星型分隔器),通過(guò)一個(gè)分線板和模具,合成線纜。成纜工序增加了線纜的靈活性和強(qiáng)度,也有助于防止在套上線纜外皮后線對(duì)松動(dòng)并分開。
套裝線纜外皮和包裝
給線纜芯套上外皮主要是為了保護(hù)線纜不會(huì)在使用中損壞,扭絞的線對(duì)不會(huì)變形。在套外皮期間,可以先在線纜芯上系上拉索。
線纜外皮正在被套在絕緣導(dǎo)線外面,外皮保護(hù)線纜不會(huì)在使用時(shí)受到損壞,也避免了雙絞導(dǎo)線擰絞圈數(shù)的變化。
目前,國(guó)內(nèi)各類布線線纜主要還是以PVC外護(hù)套為主,而PVC會(huì)發(fā)生絕緣老化,發(fā)脆,已及燃燒時(shí)會(huì)散發(fā)出HCI等有害氣體和煙霧,已引起人們的重視。因此,隨著人們環(huán)保安全意識(shí)的不斷增強(qiáng),在國(guó)內(nèi)外的重大工程中環(huán)保型線纜即“低煙無(wú)鹵無(wú)毒”阻燃線纜的運(yùn)用已越來(lái)越普遍。
在護(hù)套生產(chǎn)時(shí),噴墨打印機(jī)在外皮上印上圖標(biāo)符號(hào)。這些標(biāo)記一般包括相反的連續(xù)長(zhǎng)度,制造日期和可追溯的識(shí)別標(biāo)簽。在重新纏線時(shí),線纜的長(zhǎng)度,從主卷軸上的10萬(wàn)英尺縮短到最后包裝的1000英尺。
包裝可有的選擇包括,木制的卷軸,以及“無(wú)軸”盒(通常都指Reelex牌產(chǎn)品)。無(wú)軸包裝需要與其它包裝不同的設(shè)備把加工的線纜盤成一個(gè)線纜自支承的8字型,放入一個(gè)裝有出線嘴的紙盒里,使用時(shí),隨意從出線嘴里抽出線纜。
