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电线电缆生产工序

来源:Jx    发布时间:2016-7-27 16:46:22    浏览量:1623

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。电线电缆是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排放,使各阶段的半成品,顺次流转。设备配置要考虑生产效率不同而进行生产能力的平衡,有的设备可能必须配置两台或多台,才能使生产线的生产能力得以平衡。从而设备的合理选配组合和生产场地的布置,必须根据产品和生产量来平衡综合考虑。

(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,则必须锯去造成浪费。

(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,对这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;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。

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,按着规定的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,采用专用的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,塑料绝缘挤出的主要技术要求:

4.1.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,大多数的产品结构尺寸及其偏差值在标准中均有明确的规定。

4.2.光滑度:挤出的绝缘层表面要求光滑,不得出现表面粗糙、烧焦、杂质的不良质量问题.

4.3.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  对于多芯的电缆为了保证成型度、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:一个是填充,保证成缆后电缆的圆整和稳定;一个是绑扎,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  敷设在地下电缆,工作中可能承受一定的正压力作用,可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、防水浸人、阻止电缆燃烧等能力。根据对电缆的不同要求利用挤塑机直接挤包塑料护套。

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。

目前,电线电缆行业总量过剩、有效供给不足、结构性矛盾突出、投入产出低、科技创新薄弱等问题日益严峻。行业集中度低、没有形成优势品牌和领先企业的现状决定了价格竞争成为电线电缆行业竞争中的主要手段,恶性价格竞争的一个直接后果就是出现了大量的假冒伪劣商品。全行业首先需要进行有效的战略性整合,形成优势品牌,增强企业的市场应对能力。第二是企业要加强自律,建立行业监督机制,建议政府有关部门、行业协会要有监督机制,在政府机构、行业协会、企业间建立起有效的规范管理机制。第三是通过加强管理和自主创新,推动新技术、新工艺、新材料的应用,加速新产品开发,使企业的竞争实力尽快得到提升。

电线电缆发展的主要障碍

首先是行业及市场的准入门坎低、调控力度差,竞争无序化;其次是地方保护主义仍然存在,影响了行业的良性发展;三是电力电缆属材料密集型产品,受材料价格影响大;四是由于多种因素影响,致使付款呈放慢趋势,履约情况也不够理想。

第一是行业整合问题。电缆企业数量多而规模小,我国线缆行业的设备利用率平均只有30%左右,而先进国家一般达到了70%。产品结构不合理,技术含量低的产品比重过大,材料投入产出率低,材料消耗浪费严重。管理落后、生产周期长,流动资金周转次数不到两次,远低于国外的9~11次。

第二是产业升级问题。不少线缆企业已经建立了技术中心,但真正发挥作用的不多,自主技术创新不够。有些企业短期行为作怪,没有长远的发展规划和目标。还有些企业多元化经营分散精力,结果哪一个产品都做不好。

目前原材料价格始终处于高位运行,且频繁大幅波动,这给企业生产经营带来很多困难。如何才能更好地将成本控制在理想范围之内,成为众多企业关心的问题。

一方面积极筹措资金,保证生产经营的稳定运行,特别是保证合同的及时履约;另一方面积极研究原材料市场,通过期货套期保值等手段规避部分风险。现在线缆行业利润率很低,要让用户理解企业面临的困难,加快付款进度,有条件地加大预付款比例。

面对原材料上涨的情况,一些电线电缆采取的主要措施是:提高企业内部管理水平,加强信息化管理;优化工艺水平,提高产品技术含量;开发铜包铝新产品,降低原材料成本;实施“纵向一体化,横向关联化”战略,即发展电线电缆上下游产业,上至高端电缆制造设备、原材料以及原材料的前端——矿业(如铜业公司),下至盘具、物流、安装等。

应对原材料上涨的问题,一是依靠科技研发适应市场需要的新产品;二是根据订单情况,对原材料进行必要的保值操作;三是在确保产品质量前提下,通过科技攻关降低成本;四是加速货款回笼,提高资金利用率。

我国电线电缆行业的技术水平与国外先进技术相比,还存在着一定的差距。如何提高产品技术含量已经成为企业长远发展中不得不面对的问题。

电线电缆产品结构简单,属于材料类产品,看似简单,但如何保证材料的质量,保证产品的可靠性方面有很多技术工作要做,特别是研究提高产品绝缘耐压水平和延长使用寿命,降低线路损耗,产品质量检验和预防试验的方法,材料的使用等。

国内电线电缆市场日趋白热化的竞争态势实际上只是局限在传统的电线电缆市场上。在一些有特殊要求的场合,目前需求还是很难满足的。面对快速发展的特种电缆市场,如何取得先机或许是国内厂商亟须考虑的问题。

目前技术含量低,跟行业及市场准入门槛低、生产厂家严重过剩、技术人才分散等因素有关。国内超高压电缆、特种电缆等高端产品市场,主要被外资垄断。我国70%的线缆品种亟须提高产品水平和档次。