Ledningar och kablar, som fungerar som kärnbärare för kraftöverföring och informationskommunikation, har prestanda som är direkt beroende av isolerings- och mantelprocesserna. Med diversifieringen av moderna industrikrav på kabelprestanda visar fyra vanliga processer – extrudering, längsgående lindring, spirallindning och doppbeläggning – unika fördelar i olika scenarier. Denna artikel fördjupar sig i materialval, processflöde och tillämpningsscenarier för varje process och ger en teoretisk grund för kabeldesign och val.
1 Extruderingsprocess
1.1 Materialsystem
Extruderingsprocessen använder huvudsakligen termoplastiska eller härdande polymermaterial:
① Polyvinylklorid (PVC): Låg kostnad, enkel bearbetning, lämplig för konventionella lågspänningskablar (t.ex. UL 1061-standardkablar), men med dålig värmebeständighet (långvarig användningstemperatur ≤70 °C).
②Tvärbunden polyeten (XLPE)Genom tvärbindning med peroxid eller bestrålning ökar temperaturklassningen till 90 °C (IEC 60502-standarden), vilket används för mellan- och högspänningskablar.
③ Termoplastisk polyuretan (TPU): Slitstyrkan uppfyller ISO 4649 standard grad A, som används för dragkedjekablar för robotar.
④ Fluorplaster (t.ex. FEP): Högtemperaturbeständighet (200 °C) och kemisk korrosionsbeständighet, uppfyller kraven i MIL-W-22759 för flygkabel.
1.2 Processegenskaper
Använder en skruvextruder för att uppnå kontinuerlig beläggning:
① Temperaturkontroll: XLPE kräver temperaturkontroll i tre steg (matningszon 120 °C → kompressionszon 150 °C → homogeniseringszon 180 °C).
② Tjocklekskontroll: Excentriciteten måste vara ≤5 % (enligt GB/T 2951.11).
③ Kylmetod: Gradientkylning i ett vattentråg för att förhindra kristallisationsspänningssprickbildning.
1.3 Tillämpningsscenarier
① Kraftöverföring: 35 kV och lägre XLPE-isolerade kablar (GB/T 12706).
② Kabelhärvor för bilar: Tunnväggig PVC-isolering (ISO 6722-standard 0,13 mm tjocklek).
③ Specialkablar: PTFE-isolerade koaxialkablar (ASTM D3307).
2 Längsgående lindningsprocess
2.1 Materialval
① Metallremsor: 0,15 mmgalvaniserad ståltejp(GB/T 2952 krav), plastbelagd aluminiumtejp (Al/PET/Al-struktur).
② Vattentätande material: Vattentätande tejp belagd med smältlim (svällningshastighet ≥500 %).
③ Svetsmaterial: ER5356 aluminiumsvetstråd för argonbågsvetsning (AWS A5.10-standard).
2.2 Viktiga teknologier
Den längsgående lindningsprocessen omfattar tre huvudsteg:
① Remformning: Bockning av platta remsor till U-form → O-form genom valsning i flera steg.
② Kontinuerlig svetsning: Högfrekvent induktionssvetsning (frekvens 400 kHz, hastighet 20 m/min).
③ Onlineinspektion: Gnisttestare (testspänning 9 kV/mm).
2.3 Typiska tillämpningar
① Sjökablar: Längsgående lindning av dubbla stålband (IEC 60840 standard mekanisk hållfasthet ≥400 N/mm²).
② Gruvkablar: Korrugerad aluminiummantel (MT 818.14 tryckhållfasthet ≥20 MPa).
③ Kommunikationskablar: Längsgående lindningsskärm av aluminium-plastkomposit (överföringsförlust ≤0,1 dB/m @1 GHz).
3 Spiralformad lindningsprocess
3.1 Materialkombinationer
① Glimmertejp: Muskovithalt ≥95 % (GB/T 5019.6), brandmotståndstemperatur 1000 °C/90 min.
② Halvledande tejp: Kolsvarthalt 30 %～40 % (volymresistivitet 10²～10³ Ω·cm).
③ Kompositband: Polyesterfilm + non-woven-tyg (tjocklek 0,05 mm ±0,005 mm).
3.2 Processparametrar
① Lindningsvinkel: 25°～55° (mindre vinkel ger bättre böjmotstånd).
② Överlappningsförhållande: 50 % ～70 % (brandsäkra kablar kräver 100 % överlappning).
③ Spänningsreglering: 0,5～2 N/mm² (servomotor med återkoppling).
3.3 Innovativa tillämpningar
① Kärnkraftkablar: Trelagers glimmertejp (kvalificerad enligt IEEE 383-standarden LOCA-test).
② Supraledande kablar: Halvledande vattenblockerande tejp (kritisk strömretentionsgrad ≥98%).
③ Högfrekventa kablar: PTFE-filmlindning (dielektricitetskonstant 2,1 vid 1 MHz).
4 Doppbeläggningsprocess
4.1 Beläggningssystem
① Asfaltbeläggningar: Penetration 60～80 (0,1 mm) vid 25°C (GB/T 4507).
② Polyuretan: Tvåkomponentssystem (NCO∶OH = 1,1∶1), vidhäftning ≥3B (ASTM D3359).
③ Nanobeläggningar: SiO₂-modifierad epoxiharts (saltspraytest >1000 timmar).
4.2 Processförbättringar
① Vakuumimpregnering: Tryck 0,08 MPa bibehålls i 30 minuter (porfyllnadsgrad >95%).
② UV-härdning: Våglängd 365 nm, intensitet 800 mJ/cm².
③ Gradienttorkning: 40°C × 2 timmar → 80°C × 4 timmar → 120°C × 1 timme.
4.3 Speciella tillämpningar
① Luftledare: Grafenmodifierad korrosionsskyddsbeläggning (saltavlagringstätheten minskad med 70 %).
② Skeppskablar: Självläkande polyureabeläggning (sprickläkningstid <24 timmar).
③ Nedgrävda kablar: Halvledande beläggning (jordningsmotstånd ≤5 Ω·km).
5 Slutsats
Med utvecklingen av nya material och intelligent utrustning utvecklas beläggningsprocesser mot kompositisering och digitalisering. Till exempel möjliggör kombinerad teknik för extrudering och longitudinell omslagning integrerad produktion av trelagers samextrudering + aluminiummantel, och 5G-kommunikationskablar använder nanobeläggning + omslagningskompositisolering. Framtida processinnovation behöver hitta den optimala balansen mellan kostnadskontroll och prestandaförbättring, vilket driver den högkvalitativa utvecklingen av kabelindustrin.
Publiceringstid: 31 december 2025