电缆制造生产工艺浅析

欧一波

广州电缆厂有限公司510000

摘要：随着各项城市基础设施建设的蓬勃发展，电缆的发展也日益蓬勃，但是由于电缆行业生产的特殊性，使得工艺门类众多、物流量大，本文着重分析电缆制造中的主要生产工艺。

关键词：电缆；生产工艺；制造

引言

电缆的制造从本质上讲是材料的选、配、处理以及加工和结构组合。在电工产品中，电缆产品有以下两个鲜明的特点，一是品种繁多，目前已接近二千种，并还在不断发展中；二是电缆产品要运用于地球上所有可能被人类扩展到的各种场合、各种外部环境中，还要上天、入地（如用于卫星、几千米深的矿井或深海中），这必然要求不断开发新材料的运用及其相应的最先进的工艺技术与设备。

1电缆制造的工艺特性

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；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的纵包、焊接的金属成形加工工艺等等。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。

电缆制造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，从而形成了电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。

电缆的制造工艺和专用设备的发展密切相关，互相促进。新工艺要求，促进新专用设备的产生和发展；反过来，新专用设备的开发，又提高促进了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。

2电缆制造的主要工艺

2.1有色金属的熔炼工艺

（1）电缆行业对铜材的熔炼工艺技术非常重视。近三十年来电缆行业对铜的熔炼技术已接近世界先进水平，国内目前主要采用三种工艺技术，即上引法、连铸连扎和浸涂法生产出低氧铜和无氧铜，使铜的导电率达到101-103%IACS。目前国内中型以上的电缆企业普遍采用上引法生产铜杆，大型企业采用连铸连扎，少数企业还采用浸土法生产无氧铜。

（2）电缆行业与铝厂紧密合作，在熔冶技术上进行了研究改进，生产出铝纯度达到99.5%以上的电工专业铝锭。我国首创的在铝炼时加入少量稀土材料的稀土铝合金可提高铝材的强度、耐腐蚀性，且成本低，最适合用于架空导线，此项技术处于国际先进水平。

2.2有色金属的压力加工和其他工艺技术

（1）过去，电缆制造企业大多数采用队铜、铝锭进行热轧制杆，由于加工过程中铜、铝材表面严重氧化，上个世纪九十年代后已逐步淘汰，目前已普遍采用的是上引法、连铸连扎和浸涂法制杆技术。

（2）对铜线的拉制工艺目前普遍采用大、中拉制及连续退火工艺，小线也有采用连续退火工艺技术，拉线速度加快，尺寸控制精度更高。对细铜线的控制，采用了多头拉线设备以提高生产速度。铜微细线（0.10mm及以下）的拉制工艺与设备已经成熟。

（3）对铜、铝导线的绞合，除了过去常用的笼绞外，更多的是采用了线速度更快的框绞、叉绞、盘绞以及管绞等工艺设备。按照交联聚乙烯电力电缆对导线需要提高填充系数及表面平整程度的要求，在绞制过程中增加了分层紧压以及拉拔式边绞边拉的工艺技术。

（4）其他还有铜导体外镀锡、镀银、镀镍的工艺技术；双金属导线（铜包铝、铝包钢等）工艺技术；以及铜、铝的热压技术成型，制造扁线、型材等新的工艺。

（5）塑料、橡皮及热塑性体的配方、混练加工工艺、塑料的挤包，并加以材料发泡（化学发泡的发泡率可达到40%-50%，物理发泡可达到50%-60%）的工艺以及交联（化学交联、辐照交联等）工艺技术都已达到了先进水平。对挤包工艺，大截面导线的产品（电力电缆）采用了三层共挤技术，小截面的产品（如通信电缆的单根绝缘线芯）采用了高速挤出机（2000-3000米/分），此外还有双头并联挤出等工艺技术。

（6）在漆包线、绕包线类产品中，工艺技术也有了长足的进步和发展。如普遍采用了在烘炉中队废气进行催化燃烧以减少环境污染的工艺技术，根据产品性能要求的需要，生产内外两种不同性能的漆种连续涂制成复合漆包线的工艺技术，耐高温薄膜绕包线制造的工艺技术等。特别是根据大型电力变压器的需要制造巨型换味道鲜的工艺技术，达到了世界先进水平。

（7）各种纤维的合并、绕包、编织工艺技术，采用了与纺织、化纤行业相近的工艺技术。

（8）粉状无机材料制成无机绝缘的灌注技术（如用于制造金属套耐火电缆），液压玻璃涂膜技术制造玻璃膜微细线技术及特种陶瓷粉材料制造耐高温500-1000°C的高温测试用电线等技术，同轴电缆的间隔式支撑绝缘等特殊工艺技术等。

（9）金属和非金属带状材料的绕包工艺及金属带材的纵包、焊缝及扎制螺旋状或环状凸形（扎纹）等工艺技术。

（10）其他，如铜、铝导线的连接，铜、铝导线的软化（韧炼）、各种模具的制作和修理，从很细到很粗、从几根到几千根导线和绝缘线芯的绞制、成缆技术，及对很重要却很娇嫩的电缆进行牵引的技术。

3工艺对电缆专业设备的依赖性

（1）在电缆产品的制造中，有许多是本行业特有的工艺技术，如塑料、橡皮绝缘的三层连续挤出；漆包线的涂漆和固化、油浸纸绝缘电缆的干燥和浸油；铅、铝套的热压挤包；导体的多次拉制；多根绝缘线芯的成缆；上引法和浸涂法制造低氧铜杆；光纤光缆的许多加工工艺等等。为此，必须有针对性地研究出许多设备来实现相关的工艺过程，制造出各种电缆的产品。

（2）制造的工艺与专业设备的关联和相互推动性。在电缆产品的整个制造过程中，不管是从市场调研、结构设计、材料的选购，还是研发后的产品定型，工艺与设备的关联是相互制约相互发展的。这不仅保证了产品的制造，同时也推进了产品的更新改造。

（3）工艺上所有的要求都必须通过设备上的各种措施才能实现。如：需要导电率更高得铜，一直是电缆业所追求的目标，在研制了上引法、浸涂法的工艺和专业设备后，就能使铜的导电率达到10-102%IACS的低氧铜、无氧铜，产生了巨大的社会经济效益。

（4）反之，生产专业设备的企业必须密切配合着电缆产品的改进与研发，或要求不断提高生产速度或工艺精度（如电子电缆中要求挤出的塑料绝缘厚度为0.1-0.2mm）等，新工艺技术的出现对专业电缆设备的也提出了新的要求。如有了有色金属热压挤出成型机就可方便的制造铜包铝、铝包铜等双金属单线及某些电缆产品的铝护套等。

结语

综上所述，电缆制作工艺是一项技术性较强的工作，在制作过程中应特别注意保持清洁，尽量缩短制作时间，降低侵入杂质、水分、气体、灰尘等的可能性。按照工艺流程，遵守工艺标准，从而杜绝或降低电缆头因制作质量而引发的各类故障。

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