电缆导体的预热处理

发表时间：2022-11-14 10:03

在生产过程中我们经常遇到电缆产品的导体需要预热，但对导体的预热原因及工艺参数的设定了解不够，下面是导体预热的相关信息：

一、导体预热的方式

1、将导体或绞合导体放入烘箱中干燥；

2、使用炮筒式预热器，在绝缘押出时对放线导体同步进行干燥；

3、使用热吹风，对准导体直接吹；

4、使用暖风机，对放线轴进行不间断烘烤；

5、使用感应式预热器，在绝缘押出时对导体进行同步干燥；

二、导体预热的作用

1、去除潮气，避免绝缘中气泡的产生

由于我们使用的导体多有纤维填充，纤维材料有3%~5%的吸水率，在纤维没有得到干燥的前提下，押出时，在150℃以上的押出温度下，潮气蒸发，蒸汽迅速膨胀，当绝缘厚度较薄、溶体强度不大的情况下，产生气泡，同时会造成断胶现象。同时铜导体的表面也会有潮气产生，造成同样的后果。

改善办法除了进行干燥外，还可以通过降低眼模温度增加溶体强度、抽真空消除蒸汽影响、改变内外眼模距离增加对气体的消除、迅速冷却绝缘增加绝缘强度、增加绝缘厚度等方式来改善气泡的产生。

这里说的气泡是指沿导体表面产生的气泡，不包括由于绝缘材料本身潮气而造成的绝缘内部气泡。

2、改善绝缘材料的附着力

绝缘押出时通常电缆产品导体的温度为室温，在15℃～30℃左右，而绝缘胶料温度（眼模处）在120℃～220℃左右，也就是说两者的温度差值在100℃～200℃左右。在如此大的温度差下，绝缘胶料在接触到导体表面时，接触面材料迅速冷却，电线出模具后，外层胶料缓慢冷却。胶料的迅速冷却，表面硬度增加，减小了胶料与导体的黏附力。同时，胶料的冷却结晶为收缩过程，当绝缘厚度相对比较厚的条件下，绝缘的内层外层收缩不同步，外层胶料冷却时产生的收缩力使内层受到向外的拉伸，造成附着力降低。因此要增加绝缘附着力，从导体方面来讲是要减小两者之间的温度差。

增加绝缘附着力的其它方法有：采用挤压方式、抽真空、增加内外眼模间距离、改变外模大小、热水冷却、增加胶料挤出压力等措施。

3、改善绝缘材料结晶状态，消除残余应力

塑料的加工过程是一个高分子链打开熔融---重新排列再结晶的过程，熔融过程中，分子链在温度及剪切力的作用下被打乱，冷却时分子链重新排列，分子链的排列需要时间和一定的温度条件。如果导体是冷态，分子链的重排过程还没有完成就被冻结，这种具有重新排列倾向的作用力就残留在绝缘材料中。一方面分子链的不规则排列，造成材料的性能没有能充分发挥而强度、伸长率及其它特性降低；另一方面，这种残余应力的存在，在后续加工及存放、使用过程中，残余应力释放造成绝缘开裂。

温度差对于结晶性材料如PE等的影响尤其严重。

改善绝缘材料结晶状态的其它方法有：采用热水冷却，减小绝缘内外之间的温度差；减小螺杆压缩比，降低剪切应力残留；改善机头、模具的流道设计，避免应力集中点的产生；将绝缘芯线放到烘箱中进行烘烤，消除应力，需要根据绝缘厚度设定温度及时间；模具的设计以减小拉伸比为前提等等。

三、导体预热的工艺设定

导体越热温度或者预热电流的设定应根据设备规格、绝缘厚度、绝缘材料工艺温度、生产速度、环境温度、预热器与眼模的距离等有关，同时由于导体中心填充的纤维材料有一定的耐热温度，所以预热的工艺不是一个定值。同时由于导体的预热又是一个退火过程，，容易造成导体强度、电阻的变化，因此预热工艺的设定以在不改变导体性能的条件下尽量减少导体与绝缘之间的温度差，同时配合好热水冷却工艺。

四、电缆产品导体预热注意事项

1、在保证放线稳定的前提下，让预热器与机头尽量靠近，避免热量的散失；

2、在生产调试、断线处理及其它异常处理时，应关注预热温度的变化；必要时需要暂时关闭预热器；

3、当导体表面潮气较为严重时，进预热器前应该进行擦拭，避免导体氧化及产生斑点；

4、感应时预热只针对裸导体，对绝缘芯线无效；

5、预热温度过高，会造成填充纤维收缩乃至碳化，造成抗张强度降低，请注意检查；

6、当电缆外被押出需要有一定的附着力要求时，绝缘的附着力应稍大于外被附着力，预热温度的设定以考核附着力为准则；

7、对于UL线材，对绝缘的抗张强度有要求，首检时安排物理机械性能测试；

8、对于消除潮气为目的的预热，请尽量使用干燥的填充纤维材料。

20201117

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