Ledninger og kabler, der fungerer som kernebærere for kraftoverførsel og informationskommunikation, har en ydeevne, der er direkte afhængig af isolerings- og kappeprocesserne. Med diversificeringen af moderne industrikrav til kabelydelse demonstrerer fire mainstream-processer - ekstrudering, langsgående vikling, spiralvikling og dyppebelægning - unikke fordele i forskellige scenarier. Denne artikel dykker ned i materialevalg, procesflow og anvendelsesscenarier for hver proces og giver et teoretisk grundlag for kabeldesign og -valg.
1 Ekstruderingsproces
1.1 Materialesystemer
Ekstruderingsprocessen bruger primært termoplastiske eller termohærdende polymermaterialer:
① Polyvinylklorid (PVC): Lav pris, nem forarbejdning, egnet til konventionelle lavspændingskabler (f.eks. UL 1061 standardkabler), men med dårlig varmebestandighed (langvarig brugstemperatur ≤70°C).
②Tværbundet polyethylen (XLPE)Gennem tværbinding med peroxid eller bestråling øges temperaturklassificeringen til 90 °C (IEC 60502-standarden), der anvendes til mellem- og højspændingskabler.
③ Termoplastisk polyurethan (TPU): Slidstyrken opfylder ISO 4649 Standard Grade A, der anvendes til robotkædekabler.
④ Fluorplast (f.eks. FEP): Højtemperaturbestandighed (200 °C) og kemisk korrosionsbestandighed, opfylder kravene i MIL-W-22759 til luftfartskabler.
1.2 Procesegenskaber
Bruger en skrueekstruder til at opnå kontinuerlig belægning:
① Temperaturkontrol: XLPE kræver tretrins temperaturkontrol (fødezone 120°C → kompressionszone 150°C → homogeniseringszone 180°C).
② Tykkelsekontrol: Excentriciteten skal være ≤5% (som specificeret i GB/T 2951.11).
③ Kølemetode: Gradientkøling i et vandtrug for at forhindre krystallisationsspændingsrevnedannelse.
1.3 Anvendelsesscenarier
① Kraftoverføring: 35 kV og derunder XLPE-isolerede kabler (GB/T 12706).
② Ledningsnet til biler: Tyndvægget PVC-isolering (ISO 6722-standard 0,13 mm tykkelse).
③ Specialkabler: PTFE-isolerede koaksialkabler (ASTM D3307).
2 Langsgående indpakningsproces
2.1 Materialevalg
① Metalstrimler: 0,15 mmgalvaniseret stålbånd(GB/T 2952 krav), plastbelagt aluminiumstape (Al/PET/Al struktur).
② Vandtætningsmaterialer: Vandtætningsbånd belagt med smeltelim (hævelseshastighed ≥500%).
③ Svejsematerialer: ER5356 aluminiumsvejsetråd til argonbuesvejsning (AWS A5.10 standard).
2.2 Nøgleteknologier
Den langsgående indpakningsprocessen involverer tre kernetrin:
① Strimleformning: Bøjning af flade strimler til U-form → O-form ved hjælp af flertrinsvalsning.
② Kontinuerlig svejsning: Højfrekvent induktionssvejsning (frekvens 400 kHz, hastighed 20 m/min).
③ Online inspektion: Gnisttester (testspænding 9 kV/mm).
2.3 Typiske anvendelser
① Søkabler: Dobbeltlags stålbånd i længderetningen (IEC 60840 standard mekanisk styrke ≥400 N/mm²).
② Minekabler: Korrugeret aluminiumskappe (MT 818.14 trykstyrke ≥20 MPa).
③ Kommunikationskabler: Langsgående omviklet afskærmning af aluminium-plastkomposit (transmissionstab ≤0,1 dB/m @1 GHz).
3 Spiralformet indpakningsproces
3.1 Materialekombinationer
① Glimmertape: Muscovitindhold ≥95% (GB/T 5019.6), brandmodstandstemperatur 1000°C/90 min.
② Halvledende bånd: Kulstofsortindhold 30%~40% (volumenmodstand 10²~10³ Ω·cm).
③ Kompositbånd: Polyesterfilm + ikke-vævet stof (tykkelse 0,05 mm ±0,005 mm).
3.2 Procesparametre
① Viklingsvinkel: 25°～55° (en mindre vinkel giver bedre bøjningsmodstand).
② Overlapningsforhold: 50%~70% (brandsikre kabler kræver 100% overlapning).
③ Spændingskontrol: 0,5～2 N/mm² (servomotor lukket sløjfekontrol).
3.3 Innovative anvendelser
① Atomkraftkabler: Trelags glimmertapeindpakning (IEEE 383-standard LOCA-testkvalificeret).
② Superledende kabler: Halvledende vandblokerende tapeindpakning (kritisk strømretentionsrate ≥98%).
③ Højfrekvente kabler: PTFE-filmindpakning (dielektrisk konstant 2,1 @ 1 MHz).
4. dyppebelægningsproces
4.1 Belægningssystemer
① Asfaltbelægninger: Penetration 60～80 (0,1 mm) @25°C (GB/T 4507).
② Polyuretan: To-komponentsystem (NCO∶OH = 1,1∶1), vedhæftning ≥3B (ASTM D3359).
③ Nanobelægninger: SiO₂-modificeret epoxyharpiks (saltspraytest >1000 timer).
4.2 Procesforbedringer
① Vakuumimprægnering: Tryk 0,08 MPa opretholdt i 30 min (porefyldningsgrad >95%).
② UV-hærdning: Bølgelængde 365 nm, intensitet 800 mJ/cm².
③ Gradienttørring: 40°C × 2 timer → 80°C × 4 timer → 120°C × 1 time.
4.3 Særlige anvendelser
① Luftledere: Grafenmodificeret korrosionsbelægning (saltaflejringstæthed reduceret med 70%).
② Skibskabler: Selvreparerende polyurea-belægning (revnehelingstid <24 timer).
③ Nedgravede kabler: Halvledende belægning (jordingsmodstand ≤5 Ω·km).
5 Konklusion
Med udviklingen af nye materialer og intelligent udstyr udvikler beklædningsprocesser sig mod kompositisering og digitalisering. For eksempel muliggør den kombinerede teknologi med ekstrudering og langsgående indpakning integreret produktion af trelags coekstrudering + aluminiumskappe, og 5G-kommunikationskabler bruger nanocoating + indpakningskompositisolering. Fremtidig procesinnovation skal finde den optimale balance mellem omkostningskontrol og forbedring af ydeevnen, hvilket driver den højkvalitetsudvikling af kabelindustrien.
Udsendelsestidspunkt: 31. dec. 2025