Ledninger og kabler, som fungerer som kjernebærere for kraftoverføring og informasjonskommunikasjon, har ytelse som er direkte avhengig av isolasjons- og mantelbeleggprosessene. Med diversifiseringen av moderne industrikrav til kabelytelse, demonstrerer fire vanlige prosesser – ekstrudering, langsgående vikling, spiralvikling og dyppebelegg – unike fordeler i ulike scenarier. Denne artikkelen fordyper seg i materialvalg, prosessflyt og applikasjonsscenarier for hver prosess, og gir et teoretisk grunnlag for kabeldesign og -valg.
1 Ekstruderingsprosess
1.1 Materialsystemer
Ekstruderingsprosessen bruker primært termoplastiske eller termoherdende polymermaterialer:
① Polyvinylklorid (PVC): Lav kostnad, enkel bearbeiding, egnet for konvensjonelle lavspenningskabler (f.eks. UL 1061 standardkabler), men med dårlig varmebestandighet (langvarig brukstemperatur ≤70 °C).
②Tverrbundet polyetylen (XLPE)Gjennom peroksid- eller bestrålingstverrbinding øker temperaturklassifiseringen til 90 °C (IEC 60502-standarden), brukt for mellom- og høyspenningskabler.
③ Termoplastisk polyuretan (TPU): Slitasjemotstanden oppfyller ISO 4649 standard grad A, brukt til robotkjedekabler.
④ Fluorplast (f.eks. FEP): Høy temperaturbestandighet (200 °C) og kjemisk korrosjonsbestandighet, oppfyller kravene i MIL-W-22759 for luftfartskabler.
1.2 Prosessegenskaper
Bruker en skrueekstruder for å oppnå kontinuerlig belegg:
① Temperaturkontroll: XLPE krever tretrinns temperaturkontroll (fødesone 120 °C → kompresjonssone 150 °C → homogeniseringssone 180 °C).
② Tykkelsekontroll: Eksentrisiteten må være ≤5 % (som spesifisert i GB/T 2951.11).
③ Kjølemetode: Gradientkjøling i et vanntrau for å forhindre krystallisasjonsspenningssprekker.
1.3 Bruksscenarier
① Kraftoverføring: 35 kV og lavere XLPE-isolerte kabler (GB/T 12706).
② Ledningsnett for biler: Tynnvegget PVC-isolasjon (ISO 6722-standard 0,13 mm tykkelse).
③ Spesialkabler: PTFE-isolerte koaksialkabler (ASTM D3307).
2 Langsgående viklingsprosess
2.1 Materialvalg
① Metallstrimler: 0,15 mmgalvanisert stålbånd(GB/T 2952-krav), plastbelagt aluminiumstape (Al/PET/Al-struktur).
② Vannblokkerende materialer: Vannblokkerende tape med varmesmeltelim (svellingshastighet ≥500 %).
③ Sveisematerialer: ER5356 aluminiums sveisetråd for argonbuesveising (AWS A5.10-standard).
2.2 Viktige teknologier
Den langsgående innpakningsprosessen involverer tre kjernetrinn:
① Strimleforming: Bøying av flate strimler til U-form → O-form ved flertrinnsvalsing.
② Kontinuerlig sveising: Høyfrekvent induksjonssveising (frekvens 400 kHz, hastighet 20 m/min).
③ Online-inspeksjon: Gnisttester (testspenning 9 kV/mm).
2.3 Typiske bruksområder
① Sjøkabler: Tolags stålstrimler i lengderetningen (IEC 60840 standard mekanisk styrke ≥400 N/mm²).
② Gruvekabler: Korrugert aluminiumskappe (MT 818.14 trykkfasthet ≥20 MPa).
③ Kommunikasjonskabler: Langsgående skjerming av aluminium-plast-kompositt (overføringstap ≤0,1 dB/m @ 1 GHz).
3 Spiralformet innpakningsprosess
3.1 Materialkombinasjoner
① Glimmertape: Muskovittinnhold ≥95 % (GB/T 5019.6), brannmotstandstemperatur 1000 °C/90 min.
② Halvledende tape: Karbonsvart innhold 30 % ～40 % (volumresistivitet 10² ～10³ Ω·cm).
③ Komposittbånd: Polyesterfilm + ikke-vevd stoff (tykkelse 0,05 mm ±0,005 mm).
3.2 Prosessparametere
① Viklingsvinkel: 25°～55° (mindre vinkel gir bedre bøyemotstand).
② Overlappingsforhold: 50 % ～70 % (brannsikre kabler krever 100 % overlapping).
③ Spenningskontroll: 0,5～2 N/mm² (servomotor med lukket sløyfekontroll).
3.3 Innovative applikasjoner
① Kjernekraftkabler: Trelags glimmertapeinnpakning (IEEE 383-standard LOCA-testkvalifisert).
② Superledende kabler: Innpakning med halvledende vannblokkerende tape (kritisk strømretensjonsrate ≥98 %).
③ Høyfrekvente kabler: PTFE-filminnpakning (dielektrisk konstant 2,1 @ 1 MHz).
4. dyppebeleggprosess
4.1 Beleggsystemer
① Asfaltbelegg: Penetrasjon 60～80 (0,1 mm) @25°C (GB/T 4507).
② Polyuretan: Tokomponentsystem (NCO∶OH = 1,1∶1), vedheft ≥3B (ASTM D3359).
③ Nanobelegg: SiO₂-modifisert epoksyharpiks (saltspraytest >1000 timer).
4.2 Prosessforbedringer
① Vakuumimpregnering: Trykk 0,08 MPa opprettholdt i 30 minutter (porefyllingsgrad >95 %).
② UV-herding: Bølgelengde 365 nm, intensitet 800 mJ/cm².
③ Gradienttørking: 40 °C × 2 t → 80 °C × 4 t → 120 °C × 1 t.
4.3 Spesielle bruksområder
① Luftledere: Grafenmodifisert korrosjonsbestandig belegg (saltavsetningstetthet redusert med 70 %).
② Skipskabler: Selvreparerende polyurea-belegg (sprekktilhelingstid <24 timer).
③ Nedgravde kabler: Halvledende belegg (jordingsmotstand ≤5 Ω·km).
5 Konklusjon
Med utviklingen av nye materialer og intelligent utstyr utvikler beleggprosesser seg mot komposittisering og digitalisering. For eksempel muliggjør ekstrudering og langsgående innpakning kombinert teknologi integrert produksjon av trelags koekstrudering + aluminiumskappe, og 5G-kommunikasjonskabler bruker nanobelegg + innpakning av komposittisolasjon. Fremtidig prosessinnovasjon må finne den optimale balansen mellom kostnadskontroll og ytelsesforbedring, noe som driver den høykvalitetsutviklingen av kabelindustrien.
Publiseringstidspunkt: 31. desember 2025