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铜具有良好的导电性、导热性、耐腐蚀性和延展性等物理化学特性。
导电性能和导热性能仅次于银,纯铜可拉成很细的铜丝,制成很薄的铜箔。
纯铜的新鲜断面是玫瑰红的,但表面形成氧化铜膜后,外观呈紫红色,常称紫铜。
除纯铜外,铜可以与锡、锌、镍等金属化合成具有不同特点的合金,即青铜、黄铜和白铜。
在纯铜(99.99%)中加入锌,称黄铜,如含铜量80%、含锌量20%的普通黄铜管用于发电厂的冷凝器和汽车散热器上;
加入镍则称为白铜。
除了锌和镍以外,加入其它金属元素的所有铜合金均称青铜,最主要的青铜是锡磷青铜和铍青铜。
如锡青铜在我国应用的历史非常悠久,用于铸造钟、鼎、乐器和祭器等。
锡青铜也可用作轴承、轴套和耐磨零件等。
与纯铜的导电性有所不同,借助于合金化,可大大改善铜的强度和耐锈蚀性。
这些合金有的耐磨,铸造性能好,有的具有较好的机械性能和耐腐蚀性能。
二、用途
由于铜具有上述优良性能,所以在工业上用途广泛。
包括电气行业、机械制造、交通、建筑等方面均有较多用途。
目前,铜在电气和电子行业这一领域中主要用于制造电线、通讯电缆和其他成品如电动机、发电机转子及电子仪器、仪表等,这部分用量约占工业总需求量的一半左右。
铜及铜合金在计算机芯片、集成电路、晶体管、印刷电路版等器材器件中都占有重要地位。
例如,晶体管引线用高导电、高导热的铬锆铜合金。
最近,国际知名计算机公司IBM已采用铜代替硅芯片中的铝,这标志着人类最古老的金属在半导体技术应用方面的最新突破。
三、铜的冶炼工艺
从铜矿中开采出来的铜矿石,经过选矿成为含铜品位较高的铜精矿或者说是铜矿砂,铜精矿需要经过冶炼提成,才能成为精铜及铜制品。
目前,世界上铜的冶炼方式主要有两种:
即火法冶炼与湿法冶炼。
1.火法
通过熔融冶炼和电解精火炼生产出阴极铜,也即电解铜,一般适于高品位的硫化铜矿。
除了铜精矿之外,废铜作为精炼铜的主要原料之一,包括旧废铜和新废铜。
旧废铜来自旧设备和旧机器,废弃的楼房和地下管道;
新废铜来自加工厂弃掉的铜屑(铜材的产出比为50%左右),废铜可以分为:
裸杂铜(品位在90%以上);
黄杂铜(电线);
含铜物料(旧马达、电路板);
由废铜和其他类似材料生产出的铜,也称为再生铜。
2.湿法
一般适于低品位的氧化铜,生产出的精铜称为电积铜。
3.火法和湿法两种工艺的特点
比较火法和湿法两种铜的生产工艺,有如下特点:
(1)、后者的冶炼设备更简单,但杂质含量较高,是前者的有益补充。
(2)、后者有局限性,受制于矿石的品位及类型。
第二章:
电线电缆基本知识
(A)、电线电缆制造流程概述
电线电缆的制造与大多数机电产品的生产方式是完全不同的。
机电产品通常采用将另件装配成部件、多个部件再装配成单台产品,产品以台数或件数计量。
电线电缆以长度为基本计量单位,所有电线电缆都是从导体加工开始,在导体的外围一层一层地加上绝缘、屏蔽、成缆、护层等而制成电线电缆产品。
产品结构越复杂,叠加的层次就越多。
一、电线电缆产品制造的工艺特性:
1.大长度连续叠加组合生产方式
大长度连续叠加组合生产方式,对电线电缆生产的影响是全局性和控制性的,这涉及和影响到:
(1)生产工艺流程和设备布置
生产车间的各种设备必须按产品要求的工艺流程合理摆放,使各工序的半成品,顺次流转。
设备配置要考虑生产效率的不同而进行生产能力的平衡,有的设备必须配置两台或多台,才能使生产线生产能力得以平衡。
因而设备的合理选配组合与生产场地的布置必须根据产品和生产量综合考虑。
(2)生产组织管理
生产组织管理必须科学合理、周密准确、严格细致,操作者必须一丝不苟地按工艺要求执行,任何一个环节出现问题,都会影响工艺流程的通畅,影响产品的质量和交货。
特别是多芯电缆,某一个线对或基本单元长度短了,或者质量出现问题,则整根电缆就会长度不够,造成报废。
反之,如果某个单元长度过长,则又必须锯去从而造成浪费。
(3)质量管理
大长度连续叠加组合的生产方式,使生产过程中任何一个环节,瞬时发生一点问题,就会影响整根电缆质量。
质量缺陷越是发生在内层,而且没有及时发现终止生产,那么造成的损失就越大。
因为电线电缆的生产不同于组装式的产品,可以拆开重装及更换另件;
电线电缆的任一部件或工艺过程的质量问题,对一根电缆几乎是无法挽回和弥补的。
事后的处理都是十分消极的,不是锯短就是降级处理,要么报废整条电缆。
它无法拆开重装。
电线电缆的质量管理,必须贯串整个生产过程。
质量管理检查部门要对整个生产过程巡回检查、操作人自检、上下工序互检,这是保证产品质量,提高企业经济效益的重要保证和手段。
2.生产工艺门类多、物料流量大
电线电缆制造涉及的工艺门类广泛,从有色金属的熔炼和压力加工,到塑料、橡胶、油漆等化工技术;
从纤维材料的绕包、编织等的纺织技术,到金属材料的绕包及金属带材料的纵包、焊接的金属成形加工工艺等等。
电线电缆制造所用的各种材料,不但类别、品种、规格多,而且数量大。
因此,各种材料的用量、备用量、批料周期与批量必须核定。
同时,对废品的分解处理、回收,重复利用及废料处理,作为管理的一个重要内容,做好材料定额管理、重视节约工作。
电线电缆生产中,从原材料及各种辅助材料的进出、存储,各工序半成品的流转到产品的存放、出厂,物料流量大,必须合理布局、动态管理。
3.专用设备多
电线电缆制造必须使用具有本行业工艺特点的专用生产设备,以适应线缆产品的结构、性能要求,满足大长度连续并尽可能高速生产的要求,从而形成了线缆制造的专用设备系列。
如挤塑机系列、拉线机系列、绞线机系列、绕包机系列等。
电线电缆的制造工艺和专用设备的发展密切相关,互相促进。
新的工艺要求,能够促进新专用设备的产生和发展;
反过来,新专用设备的开发,又会提高促进新工艺的推广和应用。
如拉丝、退火、挤出串联线;
物理发泡生产线等专用设备,促进了电线电缆制造工艺的发展和提高,提高了电缆的产品质量和生产效率。
二、电线电缆的主要工艺
电线电缆是通过拉制、绞制、包覆三种工艺来制作完成的,型号规格越复杂,重复性越高。
1.拉制
在金属压力加工中,在外力作用下使金属强行通过模具(压轮),金属横截面积被压缩,并获得所要求的横截面积形状和尺寸的技术加工方法称为金属拉制。
拉制工艺分:
单丝拉制和绞制拉制。
2.绞制
为了提高电线电缆的柔软度、整体度,让2根以上的单线,按照规定方向交织在一起称为绞制。
绞制工艺分:
导体绞制、成缆、编织、钢丝装铠和缠绕。
3.包覆
根据对电线电缆不同的性能要求,可采用专用设备在导体的外面包覆不同的材料。
包覆工艺分:
A、挤包:
橡胶、塑料、铅、铝等材料。
B、纵包:
橡皮、皱纹铝带材料。
C、绕包:
带状的纸带、云母带、无碱玻璃纤维带、无纺布、塑料带等,线状的棉纱、丝等纤维材料。
D、浸涂:
绝缘漆、沥青等。
三、塑料电线电缆制造的基本工艺流程
1、铜、铝单丝拉制
电线电缆常用的铜、铝杆材,在常温下,利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模孔,使其截面减小、长度增加、强度提高。
拉丝是各电线电缆公司的首道工序,拉丝的主要工艺参数是配模技术。
2、单丝退火
铜、铝单丝在加热到一定的温度下,以再结晶的方式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度,以符合电线电缆对导电线芯的要求。
退火工序的关键是:
杜绝铜丝的氧化。
3、导体的绞制
为了提高电线电缆的柔软度,以便于敷设安装,导电线芯采取多根单丝绞合而成。
从导电线芯的绞合形式上,可分为规则绞合和非规则绞合。
非规则绞合又分为束绞、同心复绞、特殊绞合等。
为了减少导线的占用面积、缩小电缆的几何尺寸,在绞合导体的同时采用紧压形式,使普通圆形变异为半圆、扇形、瓦形和紧压的圆形。
此种导体主要应用在电力电缆上。
4.绝缘挤出
塑料电线电缆主要采用挤包实心型绝缘层,塑料绝缘挤出的技术要求:
(1)偏心度:
挤出的绝缘厚度的偏差值是体现挤出工艺水平的重要标志,大多数产品结构尺寸及其偏差值在标准中均有明确的规定。
(2)光滑度:
挤出的绝缘层表面要光滑,不得出现粗糙、烧焦、杂质。
(3)致密度:
挤出绝缘层的横断面要致密结实、不准有肉眼可见的针孔,杜绝有气泡的存在。
5.成缆
多芯电缆为了保证其成型度、减小电缆的外形,一般都需要将其绞合为圆形。
绞合的机理与导体绞制相仿,由于绞制节径较大,大多采用无退扭方式。
成缆的技术要求:
一是杜绝异型绝缘线芯翻身而导致电缆的扭弯;
二是防止绝缘层被划伤。
大部分电缆在成缆的同时伴随另外两个工序的完成:
一是填充,保证成缆后电缆的圆整和稳定;
另一是绑扎,保证缆芯不松散。
6、内护层
为了保护绝缘线芯不被铠装所疙伤,需要对绝缘层进行适当的保护,内护层分:
挤包内护层(隔离套)和绕包内护层(垫层)。
绕包垫层代替绑扎带与成缆工序同步进行。
7.装铠
敷设在地下的电缆,工作中会承受一定的正压力作用,应选择内钢带铠装结构。
电缆敷设在既有正压力作用又有拉力作用的场合(如水中、垂直竖井或落差较大的土壤中),应选用具有内钢丝铠装的结构型。
8.外护套
外护套是保护电线电缆的绝缘层防止环境因素侵蚀的结构部分。
外护套的主要作用是提高电线电缆的机械强度、防化学腐蚀、防潮、防水浸入、阻止电缆燃烧等。
根据对电缆的不同要求利用挤塑机直接挤包护套。
(B)电线电缆的分类与应用
一、电线电缆产品主要分为五大类
1、裸电线及裸导体制品
此类产品的主要特征是:
纯导体金属,无绝缘及护套层,如钢芯铝绞线、铜铝汇流排母线、电力机车线等。
加工工艺主要是压力加工,如熔炼、压延、拉制、绞合/紧压绞合等;
主要用在城郊、农村、用户主线、开关柜等。
2、电力电缆
此类产品主要特征是:
在导体外挤(绕)包绝缘层,如架空绝缘电缆;
或几芯绞合(对应电力系统的相线、零线和地线),如二芯以上架空绝缘电缆;
或再增加护套层,如塑料/橡套电线电缆。
主要的工艺技术有拉制、绞合、绝缘挤出(绕包)、成缆、铠装、护层挤出等,各种产品的不同工序组合有一定区别。
此类产品主要用在发、配、输、变、供电线路中的强电电能传输,通过的电流大(几十安至几千安)、电压高(220V至500kV及以上)。
3、电气装备用电线电缆
该类产品主要特征是:
品种规格繁多,应用范围广泛,使用电压在1kV及以下较多,面对特殊场合不断衍生新的产品,如耐火线缆、阻燃线缆、低烟无卤/低烟低卤线缆、防白蚁/防老鼠线缆、耐油/耐寒/耐温/耐磨线缆、医用/农用/矿用线缆、薄壁电线等。
4、通信电缆及光纤
近二十多年来,通信行业飞速发展,产品也有惊人的发展速度。
从过去简单的电话电报线缆发展到几千对的话缆、同轴缆、光缆、数据电缆,甚至组合通信电缆等。
该类产品结构尺寸通常较小而均匀,制造精度要求高。
5、电磁线(绕组线)
主要用于各种电机、仪器仪表等。
二、电线电缆的应用
1、电力系统
电力系统采用的电线电缆产品主要有架空裸电线、汇流排(母线)、电力电缆(塑料线缆、橡套线缆、架空绝缘电缆)、分支电缆(取代部分母线)、电磁线以及电力设备用电气装备电线电缆等。
2、信息传输系统
用于信息传输系统的电线电缆主要有市话电缆、电视电缆、电子线缆、射频电缆、光纤缆、数据电缆、电磁线、电力通讯或其他复合电缆等。
3、机械设备、仪器仪表系统
此部分除架空裸电线外几乎其他所有产品均有应用,但主要是电力电缆、电磁线、数据电缆、仪器仪表线缆等。
三、问答部分
1、常用的电线、电缆按用途分有哪些种类?
答:
按用途可分为裸导线、绝缘电线、耐热电线、屏蔽电线、电力电缆、控制电缆、通信电缆、射频电缆等。
2、绝缘电线有哪几种?
常有的绝缘电线有以下几种:
聚氯乙烯绝缘电线、聚氯乙烯绝缘软线、丁腈聚氯乙烯混合物绝缘软线、橡皮绝缘电线、农用地下直埋铝芯塑料绝缘电线、橡皮绝缘棉纱纺织软线、聚氯乙烯绝缘尼龙护套电线、电力和照明用聚氯乙烯绝缘软线。
3、电缆附件有哪些?
常用的电附件有电缆终端接线盒、电缆中间接线盒、连接管及接线端子、钢板接线槽、电缆桥架等。
4、什么叫电缆中间接头?
连接电缆与电缆的导体、绝缘屏蔽层和保护层,以使电缆线路连接的装置,称为电缆中间接头。
四、电线电缆的衍生/新产品
电线电缆的衍生/新产品主要是因应用场合、应用要求不同及装备的方便性和降低装备成本等的要求,而采用新材料、特殊材料、或改变产品结构、或提高工艺要求、或将不同品种的产品进行组合而产生的。
采用不同材料如:
阻燃线缆、低烟无卤/低烟低卤线缆、防白蚁、防老鼠线缆、耐油/耐寒/耐温线缆等;
改变产品结构如:
耐火电缆等;
提高工艺要求如:
医用线缆等;
组合产品如:
OPGW等;
方便安装和降低装备成本如:
预制分支电缆等。
第三章:
日丰橡塑产品知识
一、产品种类
1、我公司主要生产通信电缆、PVC电线、橡套软电缆。
2、PVC电线、橡套软电缆产品结构一般由导体、绝缘层和护套层构成。
二、产品型号
A、VDE产品
(1)种类
H—协调系统
(2)额定电压
03—300/300V
05—300/500V
07—450/750V
(3)绝缘
R—橡胶(天然或合成)
V—70℃聚氯乙烯绝缘
V2—90℃聚氯乙烯绝缘
(4)护套
N—氯丁橡胶
V—70℃聚氯乙烯护套
V2—90℃聚氯乙烯护套
(5)导体结构
F—细丝-软线类
H—特细丝-软线类
(6)导体数目
G—带有黄/绿双色地线
X—不带有黄/绿双色地线
H2—表示两芯平行线
例H05RR-F3G1.5
H—表示欧洲标准
05—额定电压为300/500V
R—橡胶绝缘
R—橡胶护套
F—软导体
3—表示3芯
G—表示带黄/绿双色地线
1.5—表示导体标称截面为1.5mm2
B、国内产品
1、塑料线
R—连接用软线
B—固定敷用电线
V—PVC绝缘
V—PVC护套
S—双绞型
B—扁形(平型)
P—屏蔽型
(例RVV—表示铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软电线)
2、橡胶线
Y—移动式电气设备用电缆
H—电焊机电缆
Q—轻型电缆(300/300V)
Z—中型电缆(300/500V)
C—重型电缆(450/750V)
W—具有耐户外气候性能
B—扁型(平型)
例YZW-300/5003×
1
表示通用橡套软电缆,中型,户外用,额定电压为300/500V,3芯,截面为1mm2
本公司橡塑线缆产品的型号有(见下表):
执行标准
产品型号
产
品
名
称
橡胶
线
GB5013-97
245IEC53(YZ)
普通强度橡套软线
245IEC57(YZW)
普通氯丁或其它相当的合成弹性体橡套软线
245IEC66(YCW)
重型氯丁或其它相当的合成弹性体橡套软线
245IEC81(YH)
橡套电焊机电缆
JB8735-98
YQ、YQW
轻型橡套软电缆
YZ、YZW
中型橡套软电缆
YC、YCW
重型橡套软电缆
YZB、YZWB
中型橡套扁形软电缆
JBQ
电机引接线
塑
料
GB5023-97
227IEC01(BV)
一般用途单芯硬导体无护套电缆
227IEC02(RV)
一般用途单芯软导体无护套电缆
227IEC05(BV)
内部布线用导体温度为70℃的单芯实芯导体
无护套电缆
227IEC06(RV)
内部布线用导体温度为70℃的单芯软导体
227IEC07(BV-90)
内部布线用导体温度为90℃的单芯实芯导体
227IEC08(RV-90)
内部布线用导体温度为90℃的单芯软导体
227IEC52(RVV)
轻型聚氯乙烯护套软线
227IEC53(RVV)
普通聚氯乙烯护套软线
JB8734-98
RVS
铜芯聚氯乙烯绝缘绞型连接软电线
三、产品规格
导体标称截面分为:
1、0.2mm2、0.3mm2、0.4mm2、0.5mm2、0.75mm2、
2、1mm2、1.5mm2、2.5mm2、4mm2、6mm2、10mm2、
3、16mm2、25mm2、35mm2、50mm2、70mm2、95mm2、
4、120mm2、150mm2、185mm2、240mm2
产品规格见下表:
型
号
额定电压(V)
线芯根数
截面mm2
300/500
2~5
0.75~2.5
450/750
1.5~120
1~25
16~70
300/300
2~3
0.3~0.5
4~6
6
0.75~6
3+1
1.5~6
YC
2.5~35
YCW
2~6
500
2.5~70
1.5~240
0.5~1
227IEC06(RV)
0.5~2.5
227IEC08(RV-90)
0.5~0.75
2
四、产品认证介绍
1、我公司的橡塑产品共有三种认证:
CCC认证(中国强制性认证)、VDE认证(德国)和UL美国认证。
2、产品型号在上表中除BV、YZB、YZWB和JBQ(不需要CCC认证)外,都获得CCC证书。
3、VDE认证产品型号有H05RR-F,H05RN-F,H07RN-F共三种。
4、UL(CUL)有HPN平行软线。
5、CCC认证产品,一般在国内销售,VDE认证产品能在除北美以外地区销售,UL认证产品能在美国和加拿大销售。
五、产品特性介绍
1、额定电压分300/300V,300/500V,450/750V
2、耐温等级分70℃和90℃
3、耐候性(有较大的机械强度、耐老化性、耐油性、阻燃性等等)
六、生产工艺流程介绍
1、橡胶线
挤橡就是在导电线芯或成缆线芯上包一层整体的、紧密的、厚度均匀的绝缘或护套的工艺过程。
是通过挤橡机的螺杆压缩,再由模具成型来完成的。
硫化就是在挤橡之后,在一定的温度、压力下,经一定的时间,使包覆的塑性状态的橡胶料变成弹性体状态橡皮的工艺过程。
橡皮制片
进厂原材料检验→铜导体拉丝→束丝→退火→挤橡皮绝缘→火检
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