電纜制造生產工藝初探

摘 要：隨著各項城市基礎設施建設的蓬勃發(fā)展，電纜產品的發(fā)展也日益蓬勃，但是由于電纜行業(yè)生產的特殊性，使得工藝門類眾多、物流量大，所以就著重分析電纜制造業(yè)中的主要生產工藝。

關鍵詞：電纜；生產工藝；問題

電纜產品的制造從本質上講是材料的選、配、處理以及加工和結構組合。在電工產品中，電纜產品有以下兩個鮮明的特點，一是品種繁多，目前已接近二千種，并還在不斷發(fā)展中；二是電纜產品要運用于地球上所有可能被人類擴展到的各種場合、各種外部環(huán)境中，還要上天、入地（如用于衛(wèi)星、幾千米深的礦井或深海中），這必然要求不斷開發(fā)新材料的運用及其相應的最先進的工藝技術與設備。多而雜、廣而精這二對矛盾永遠是電纜行業(yè)不斷發(fā)展中持續(xù)要解決的問題，以下便是電纜產品制造中的一些主要工藝技術門類。

1 有色金屬的熔煉工藝

1.1 電纜行業(yè)對銅材的熔煉工藝技術非常重視

近三十年來電纜行業(yè)對銅的熔煉技術已接近世界先進水平，國內目前主要采用三種工藝技術，即上引法、連鑄連扎和浸涂法生產出低氧銅和無氧銅，使銅的導電率達到101-103%IACS。目前國內中型以上的電纜企業(yè)普遍采用上引法生產銅桿，大型企業(yè)采用連鑄連扎，少數企業(yè)還采用浸土法生產無氧銅。

1.2 電纜行業(yè)與鋁廠緊密合作，在熔冶技術上進行了研究改進，生產出鋁純度達到99.5%以上的電工專業(yè)鋁錠。目前鋁的導電率為61%IACS，而鋁材標準中的特二號鋁（純度99.6%）可達到62-63%IACS，純度99.996%的鋁可達65%IACS，鋁材的技術性能達到國際先進水平，過去采用的黑銅桿已經明令淘汰。

我國首創(chuàng)的在鋁煉時加入少量稀土材料的稀土鋁合金可提高鋁材的強度、耐腐蝕性，且成本低，最適合用于架空導線，此項技術處于國際先進水平。

2 有色金屬的壓力加工和其他工藝技術

2.1 過去，電纜制造企業(yè)大多數采用隊銅、鋁錠進行熱軋制桿，由于加工過程中銅、鋁材表面嚴重氧化，上個世紀九十年代后已逐步淘汰，目前已普遍采用的是上引法、連鑄連扎和浸涂法制桿技術。

2.2 對銅線的拉制工藝目前普遍采用大、中拉制及連續(xù)退火工藝，小線也有采用連續(xù)退火工藝技術，拉線速度加快，尺寸控制精度更高。對細銅線的控制，采用了多頭拉線設備以提高生產速度。銅微細線（0.10mm及以下）的拉制工藝與設備已經成熟。

2.3 對銅、鋁導線的絞合，除了過去常用的籠絞外，更多的是采用了線速度更快的框絞、叉絞、盤絞以及管絞等工藝設備。按照交聯聚乙烯電力電纜對導線需要提高填充系數及表面平整程度的要求，在絞制過程中增加了分層緊壓以及拉拔式邊絞邊拉的工藝技術。

2.4 其他還有銅導體外鍍錫、鍍銀、鍍鎳的工藝技術；雙金屬導線（銅包鋁、鋁包鋼等）工藝技術；以及銅、鋁的熱壓技術成型，制造扁線、型材等新的工藝。

2.5 塑料、橡皮及熱塑性體的配方、混練加工工藝、塑料的擠包，并加以材料發(fā)泡（化學發(fā)泡的發(fā)泡率可達到40%-50%，物理發(fā)泡可達到50%-60%）的工藝以及交聯（化學交聯、輻照交聯等）工藝技術都已達到了先進水平。對擠包工藝，大截面導線的產品（電力電纜）采用了三層共擠技術，小截面的產品（如通信電纜的單根絕緣線芯）采用了高速擠出機（2000-3000米/分），此外還有雙頭并聯擠出等工藝技術。

2.6 在漆包線、繞包線類產品中，工藝技術也有了長足的進步和發(fā)展。如普遍采用了在烘爐中隊廢氣進行催化燃燒以減少環(huán)境污染的工藝技術，根據產品性能要求的需要，生產內外兩種不同性能的漆種連續(xù)涂制成復合漆包線的工藝技術，耐高溫薄膜繞包線制造的工藝技術等。特別是根據大型電力變壓器的需要制造巨型換味道鮮的工藝技術，達到了世界先進水平。

2.7 各種纖維的合并、繞包、編織工藝技術，采用了與紡織、化纖行業(yè)相近的工藝技術。

2.8 粉狀無機材料制成無機絕緣的灌注技術（如用于制造金屬套耐火電纜），液壓玻璃涂膜技術制造玻璃膜微細線技術及特種陶瓷粉材料制造耐高溫500-1000°C的高溫測試用電線等技術，同軸電纜的間隔式支撐絕緣等特殊工藝技術等。

2.9 金屬和非金屬帶狀材料的繞包工藝及金屬帶材的縱包、焊縫及扎制螺旋狀或環(huán)狀凸形（扎紋）等工藝技術。

2.10 其他，如銅、鋁導線的連接，銅、鋁導線的軟化（韌煉）、各種模具的制作和修理，從很細到很粗、從幾根到幾千根導線和絕緣線芯的絞制、成纜技術，及對很重要卻很嬌嫩的電纜進行牽引的技術。

3 電纜制造企業(yè)用的各種材料

不但類別、品種、規(guī)格多，且用量巨大，小型企業(yè)的年用量已達幾千噸，大型企業(yè)甚至達到幾萬噸，因此，各種材料每月的用量、庫存的備用量，需要制定周密的計劃，并嚴格付諸于實施，這對企業(yè)的正常生產和經濟效益密切相關。同時，對廢品的分解處理、回收重復利用及廢料的最后處理等都必須作為企業(yè)管理中的一項重要內容來抓，管理的好壞，對企業(yè)的經濟效益關系很大。至于生產中的材料管理，節(jié)支降耗等工作也是非常重要的。在電纜制造業(yè)中，物流量特別大，從原材料及各種輔助材料的購進、儲存、各工序間的流轉，到成品入庫出廠，都構成了一個相互關聯且復雜的物流體系。因此，就原材料的的管理必須對其的物流路線、周期、存放地點（材料庫、半成品存放地、成品庫）等有一個合理的、科學規(guī)劃設計，從合理的布局達到科學的動態(tài)管理。電纜企業(yè)將從這一系列的科學合理、嚴格實施的物流中獲得可觀的經濟效益。

4 工藝對電纜專業(yè)設備的依賴性

4.1 在電纜產品的制造中，有許多是本行業(yè)特有的工藝技術，如塑料、橡皮絕緣的三層連續(xù)擠出；漆包線的涂漆和固化、油浸紙絕緣電纜的干燥和浸油；鉛、鋁套的熱壓擠包；導體的多次拉制；多根絕緣線芯的成纜；上引法和浸涂法制造低氧銅桿；光纖光纜的許多加工工藝等等。為此，必須有針對性地研究出許多設備來實現相關的工藝過程，制造出各種電纜的產品。

4.2 制造的工藝與專業(yè)設備的關聯和相互推動性。在電纜產品的整個制造過程中，不管是從市場調研、結構設計、材料的選購，還是研發(fā)后的產品定型，工藝與設備的關聯是相互制約相互發(fā)展的。這不僅保證了產品的制造，同時也推進了產品的更新改造。

4.3 工藝上所有的要求都必須通過設備上的各種措施才能實現。如：需要導電率更高得銅，一直是電纜業(yè)所追求的目標，在研制了上引法、浸涂法的工藝和專業(yè)設備后，就能使銅的導電率達到10-102%IACS的低氧銅、無氧銅，產生了巨大的社會經濟效益。

4.4 反之，生產專業(yè)設備的企業(yè)必須密切配合著電纜產品的改進與研發(fā)，或要求不斷提高生產速度或工藝精度（如電子電纜中要求擠出的塑料絕緣厚度為0.1-0.2mm）等，新工藝技術的出現對專業(yè)電纜設備的也提出了新的要求。如有了有色金屬熱壓擠出成型機就可方便的制造銅包鋁、鋁包銅等雙金屬單線及某些電纜產品的鋁護套等。

5 結束語

專業(yè)設備的不斷改進、開發(fā)，不僅保證了實施工藝的有效性和穩(wěn)定性，而且推進了電纜產品的制造向多快好省的方向前進。在提高整個電纜制造的技術中發(fā)揮著重要的作用。以擠塑專業(yè)設備為例，立塔式交聯電纜生產系統保證了110-220Kv的高壓電纜所需要的厚絕緣層（16-28mm）以及研制的500Kv的超高壓電纜，精密擠出機可以制造0.1-0.2mm厚度的絕緣層，為微小型的電子電纜發(fā)展創(chuàng)造了條件，采用擠出速度達2000-3000米/分的高速擠出機制造室內通信電纜的絕緣線芯，大大提高了該類產品的生產能力。充分利用電纜大長度連續(xù)疊加組合這一生產特征，使電纜制造中連續(xù)生產的產品品種不斷增加并快速推廣，這樣不但能省去原來各個機組所必需的收放線、牽引等輔助設備，還可以節(jié)省廠房面積、減少工序間的物流及操作工人，從而達到更大的經濟效益。

參考文獻

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作者簡介：王永維（1974，4-），男，內蒙豐鎮(zhèn)人，工程師，工學學士，研究方向：電線電纜。